中學生物學教學中實施案例教學的實驗研究

案例教學是目前比較流行的一種新型教學方式，在教學程序上遵循由典型事例的個別特點推出同類事物的普遍特征，再由普遍特征上升到掌握事物的發展規律，從而提高學生分析問題和解決實際問題的能力。與傳統的教學方式相比，案例教學側重實踐和案例的講解分析，強調教學過程中的學生主動參與，引導學生動用科學的理論知識，去分析、歸納、演繹、推理、總結，從而達到鞏固知識的目的。

1實驗目的

本研究旨在通過運用案例教學方法(實驗班)與非案例教學方法(對照班)所產生的學習效果的比較，來探討在生物學教學中實施案例教學法的價值，為生物學教材的編寫和教學方法的改革提供依據。

2實驗對象

樣本來自浙江省奉化中學高二年級水平接近的兩個理科實驗班(一個實驗班和一個對照班)和水平接近的高二普通側理班二個班(一個實驗班和一個對照班)的學生。

3實驗內容

人民教育出版社出版(經全國中小學教材審定委員會2004年初審通過)的普通高中課程實驗教科書教材第一冊(必修1)中的第五章，即“能量的供應和利用”。

4具體方法

本實驗采用準實驗法，即采用對照實驗的方法，水平接近的兩個理科實驗班(一個實驗班和一個對照班)和水平接近的高二普通側理班二個班(一個實驗班和一個對照班)，分別由同一教師執教，實驗班采用已編制的教學案例進行教學，運用案例教學方法(即案例引入→分析案例→案例討論→案例拓展→概括總結)，對照班以常規的生物學教學方法(談話法、講授法、驗證實驗法等)進行教學。學習效果檢驗根據美國耶格在衣阿華大學設置的STS課程模式研究中，提出的五個評價指標(即科學概念、過程技能、科學知識應用、創造性和情感態度)，并編制成測試題和評分標準，采用一套測試題(前四個領域各20分)來檢驗實驗班與對照班的學習效果，并對結果進行差異性檢驗，情感態度領域采用一套調查問卷并進行統計分析。

4.1生物學概念領域

此部分包括傳統生物學課程中的大部分內容，如事實、概念、信息、原理、定理、理論等。該領域主要包括兩個層次，即識記和理解，主要考查學生對生物學概念的識記和理解的程度。

【例1】組成酶的基本組成單位是(

)

A.氨基酸

B.核苷酸

C.葡萄糖

D.A或B

4.2生物學過程領域

教師應該強調用探究過程式教學方法尋求答案而不是直接把答案告訴學生，這些探究過程式的教學方法主要有：觀察，分類，歸類，量化，測量，交流，推理，預測，控制和識別變量，解釋數據，形成假設，界定，實驗等。這就要求教師從學生的興趣、生活環境和社會環境出發，在一種更寬闊的背景中引導學生去體驗、探究科學的興趣。此領域主要考查學生對生物學知識的理解和分析綜合能力。

【例2】為了認識酶作用的特性，以20％過氧化氫溶液為反應底物的一組實驗結果如表1所示。通過分析實驗結果，能夠得出相應的結論。在下列有關結論的描述中，從表1中得不到實驗依據的一項是(

)

A.從催化反應條件看，酶有溫和性

B.從催化活性看，酶變性后就失活

c.從催化底物范圍看，酶有專一勝

D.從催化反應效率看，酶有高效性

4.3生物學知識的應用領域

此部分包括將所學的生物學知識及各種抽象概念應用于新的具體情景中；能解釋新問題新現象或解釋日常生活中和生產上的生物現象；運用科學的方法解決周圍的問題；對自己的身體狀況、營養攝入及生活方式作出科學的決策；融生物科學于其他學科中去解決問題；對當地、地區、國家甚至對國際事務提出建議等。

【例3】某生物學興趣小組進行了“加酶洗衣粉最適溫度的測定”實驗。表2中記錄的是不同溫度條件下除去各種污漬所需時間，請依據表中數據作答。

(1)使用加酶洗衣粉洗滌衣物時最好將水溫調到__________左右，因為在此溫度左右__________，洗滌效果好。80℃時水溫時，加酶洗衣粉酶的活性會降低，原因是__________。

(2)在適宜溫度范圍內，這種加酶洗衣粉只對衣物上某些污漬的清除有比較好的效果，其中對

的洗滌效果最佳。對此現象的合理解釋是：__________

4.4 創造性領域

創造性領域包括想象、設計模型；預測可能的結果；用新的觀點考察生物體及其生命現象；改進實驗方法和步驟；創新思維；鑒別；發散等。其中創造性思維和創造性想象是人們創造活動的兩個重要因素。這個領域主要考查學生生物學知識學習中的創造性思維和創造性想象能力。

4.5態度領域

態度領域包括積極地看待生物科學及其發展；學生學習興趣和自信心的培養；關心他人，關心社會，關心國家利益，關心地球的生存條件，關心生態平衡，并作出一定的科學決策等。

通過科學量表測定和學科考試研究學生的素質提高情況，即生物學案例教學對學生科學概念、過程技能、科學知識應用、創造性和態度領域等領域的影響。

5 實驗結果和分析

(1)通過案例教學，實驗班學生在生物學概念領域與對照班無明顯差異(表3)。

(2)通過案例教學，實驗班學生在過程技能領域、知識應用領域、創造性領域和態度領域四個方面比對照班有顯著的提高(表4、5、6、7)。

統計結果顯示，實驗班與對照班學生在生物學概念領域的得分不相上下，無顯著性差異。這表示由應用層面帶動雙基的掌握與一味強調雙基而忽略對學生能力和個性培養的教學，反映在學生對知識的掌握上沒有顯著差異，也就是說案例教學模式同樣強調基礎的概念和技能。實驗班學生在其他4個領域(生物學過程技能領域、生物學知識應用領域、創造性領域和態度領域)的得分與對照班存在顯著差異。表8表明這些案例教學模式對于培養和發展學生的學習興趣、動手操作能力、語言表達能力、分析綜合能力、問題解決和決策能力以及合作精神、社會責任感、和對生物科學的正確態度等具有很大的作用。