基于實驗設計提升《魚類行為學》教學的改革與探究

王慶　趙會宏　范蘭芬　陳華譜

摘要：為提高教學質量和教學效果，在《魚類行為學》授課過程中引入實驗設計內容來打開學生的思維，幫助學生理解并掌握魚類的感覺器官與行為的關系，鼓勵和培養學生的創造性思維，形成“教”與“思”的良性互動。在講解魚類感覺器官系統與行為關系等知識的同時引導學生設計行為學的實驗，既拓展了行為學的教學內容，又培養了學生的興趣，收到良好的教學效果。

關鍵詞：魚類行為學；實驗設計；教學改革；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）50-0055-02

《魚類行為學》課程是水產養殖、海洋科學等專業的基礎課之一，在教學過程中既要講授其中的基本概念、感覺器官基本結構，又要講解如何通過實驗和觀察來了解魚類的感覺能力和行為能力。《魚類行為學》教學以魚類的各個感覺器官系統為基礎，深入講解感覺器官與行為方式和行為能力的關系。主要包括緒論、魚類視覺與行為、魚類聽覺與行為、魚類游泳能力與行為、魚類感覺能力與行為、魚類對電反應及其行為等幾部分內容。這門課程注重理論教學，在課堂上學生往往覺得枯燥，因而有必要在教學過程中開展教學改革，以期獲得良好的教學效果[1]。

一、魚類行為學教學課程的特點

《魚類行為學》是研究魚類行為規律和行為能力的學科，屬于動物行為學的范疇，與魚類生理學、魚類生態學和漁具漁法學密切相關。著重研究魚類的感覺器官系統的活動與各種行為發生的規律等，如魚類的視覺與魚類的攝食、求偶、攻擊等行為的關系，聽覺與魚類行為的關系等。《魚類行為學》的教學目的是使學生了解魚類的感覺器官及其相關的感覺能力和行為能力，培養學生正確運用行為學研究的方法、原理，解釋魚類的各種行為及其規律，從而更好地為魚類養殖和漁具漁法服務。魚類行為學這門課程具有如下特點：

（一）與其他課程有密切的關聯

《魚類行為學》是承前啟后的一門課程，在講課時需要學生有魚類學、生物學以及一定的物理學知識為基礎，同時它也為魚類生理學、養殖學與捕撈學提供必要的基礎知識和基本技能。這表明學生需要在上這門課前有扎實的基礎知識，才能比較科學地認識魚類行為的內在規律。

（二）對感覺器官的構造和特點要有深入認識

由于魚類終身生活在水中，在適應水環境過程中使得很多魚類的感覺器官構造不同于陸生動物，具有其自身的特點。如：由于水的密度比空氣高，光線由水體進入眼球的折射率較空氣小，因此魚類的眼睛進化出不能收縮的晶狀體，與很多陸生動物不同，其聚焦方式是依靠眼球的前后移動。此外，深入理解魚類感覺器官構造特點可以推斷魚類的行為能力和行為習慣。比如：根據魚類視覺神經系統中錐狀細胞與桿狀細胞的多少可以推斷出“夜行性”魚類和“晝行性”魚類，桿狀細胞對光強敏感，主要用于分辨明暗，因此桿狀細胞發達的魚類多半是“夜行性”魚類，錐狀細胞對光波長敏感，用以分辨顏色，因此錐狀細胞發達的魚類多半是“晝行性”魚類。因此，在講授過程中對這些感覺器官的構造和特點一定要講透徹，讓學生能夠很好的理解。

（三）實驗性較強

魚類行為往往通過大量實地現場的水下觀察、實驗室控制條件下的觀察測量，從而獲得具有統計意義的數據資料或現象記錄，通常的研究方法有觀察法和實驗研究法。觀察法就是進行實地水下觀察和記錄魚類的行為，由此分析獲得具有規律性的行動模式。實驗研究法往往在實驗室、條件可控的情況下進行，如：條件反射法、電生理測量法、阻斷法等，實驗過程中要讓抽象的理論實踐化。因此，必須根據研究目的，選擇相適應的實驗方法和手段做好實驗設計，而實驗設計直接影響魚類行為的研究結果。因此，在教學過程中有針對性地引導同學讓他們自己設計簡單實驗，探討感覺器官在動物行為中的作用，啟發學生積極思考，培養創新能力，同時在講授重點章節時通過引入實驗設計，豐富教學內容，加深知識點的理解，以增加教學的直觀性與趣味性，從而提高教學效果。

二、基于實驗設計的教學方法的應用

魚類通過專門的感覺器官接受外來的刺激，收集外界信息。例如，通過耳、鼻、眼、測線等將刺激信號由神經末梢傳遞給神經系統。魚類的感覺器官結構非常的復雜，其結構神經系統傳遞到運動器官，形成行為反應與功能高度統一，這是理解魚類行為原理，發揮魚類行為學作為水生生物和海洋生物基礎課程作用的關鍵所在。因此每一個感覺器官的結構功能都需要詳細的講解，在講解這些器官結構的時候比較枯燥無味，因此教師在講解這些內容時，可以提供給學生實驗方法，讓學生自己設計實驗。例如：魚類的聽覺器官包括內耳、測線、鰾等，內耳又包括耳石、聽壺、鞭毛和神經系統，耳石主要起聽覺和平衡作用，聽壺又由壺腹、壺腹內腔、聽嵴組成，有感受聲波的作用，而鞭毛主要用于辨別聲波傳播的方向和振動強度，內耳能感覺16—1300Hz的振動。此時可引入實驗：如何通過阻斷法判斷某種魚類起聽覺作用的主要是哪個聽覺器官？讓學生自己設計實驗，這樣不僅啟發了學生的思維，同時記住了魚類有哪些聽覺器官。此外，也可以引入模擬實驗材料，讓學生設計實驗來了解魚類的各種感覺，為了引導學生設計實驗，教師必須將所要設計的實驗內容進行分解，列出實驗設計所要用到的材料。例如在教學魚類的視覺時，其中講解到魚類對顏色的反應時，此時可以引入實驗設計，假設提供給學生一個藍色的圓盤，一個紅色圓盤，一些餌料，一個玻璃水族箱和一些魚，如何設計實驗證明魚類能辨別藍色和紅色？通過這樣一個實驗的設計加深學生對魚類辨色能力的理解，同時學生可以聯想視錐細胞的主要作用是辨別顏色能力，進而將視神經的構造特點與“晝行性”“夜行性”魚類都聯系起來。實驗設計成功的前提是要對前面所學知識的綜合分析和理解，并且需要學生積極思考。因此，引入實驗設計應用于《魚類行為學》教學，可以提高學生的創新思維能力和綜合分析能力。教師在應用這一教學方式時需密切關注學生的聽課、學習狀態，注意觀察他們的反應，及時引發學生思考，既注重“教”又注重“思”，將老師講授與學生思考積極密切的結合，教學質量才能得以提高。

在教學中采用課堂討論的形式探討課程的難點已被廣泛應用[2-4]，但是泛泛的討論往往達不到理想的效果，如果針對某一實驗設計進行討論，將使討論的目標更明確，學生針對一個實驗內容運用所學知識結合自己和同組同學的思考設計出完整的實驗，這樣的討論可以充分調動學生學習的積極性，同時也能夠提高學生分析和解決問題的能力，并且，這個過程還能夠迫使教師挖掘自身教學潛力，加強師生間的互動，以期達到良好的教學效果。綜上所述，引入實驗設計的教學方法可幫助學生加深對學習和研究對象的印象，容易突破難點知識，在培養學生創新思維能力和綜合分析能力方面有顯著的效果，同時對活躍課堂氣氛和吸引學生的學習興趣有很重要的作用。因此，是一種行之有效的互動式教學方式。

三、結束語

近年來，新知識、新理論、新成果不斷涌現，這給高等學校的教學帶來了新的挑戰。教學方法、教學理念以及學生對教師授課水平的認知評價都發生了很大的變化。因此，只有不斷鉆研，實施教學方法改革和創新，有效改進教學手段和教學方法，才能促進教學的發展。我們在講述魚類感覺器官的形態、結構、功能以及感覺器官與行為能力關系等知識點的基礎上，適當引入實驗設計的內容，提高魚類行為學教學的趣味性，提升學生學習的積極性，收到了良好的效果。

參考文獻：

[1]曾嶒，李琦.水產養殖專業本科生理學教材建設的思考與實踐[J].海南大學學報自然科學版，2003，21（4）：384-387.

[2]叢波.在生理教學中對課堂討論法的探討[J].中國醫藥指南，2011，9（23）：162-163.

[3]余艷娟.課堂討論法在大學英語精讀課中的運用[J].廣東行政學院學報，1998，（1）：74-75.

[4]呂玉環.簡論大學課堂的實現形式——以課堂討論法為例[J].學理論，2016，（9）：213-214.