基于“案例教学法"的高中生物校本课程的教学探索

陈兆亮　康珍　郑香梅　郭建坤　张艳娟　张英锋

摘要 结合教学经验，选取了“开棺验亲”“哈利波特与魔法力”“端粒案例”等一系列典型的案例应用于校本课程教学中，不仅激发了学生学习的兴趣和学习的主动性，还培养了学生良好的个性品质，并在一定程度上增强了知识学习的系统性。

关键词 案例教学 校本课程

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

案例教学是是一种开放式、互动式的新型教学方式，一般要结合一定理论，通过各种信息、知识、经验、观点的碰撞来达到启示理论和启迪思维的目的。教师在教学过程中可以案例为基本素材，把学生带入特定的事件情景中去分析问题和解决问题。教师所使用的案例是为了达成明确的教学目的，基于一定的事实而编写的故事在用于课堂讨论和分析之后会使学生有所收获，从而提高学生运用理论知识解决实际问题能力的一种情景式教学模式。笔者结合近几年的教学实践，选取了一系列案例并应用于高中生物校本课程的教学。

1案例教学法应用于高中生物校本课程教学的必要性

校本课程多数都是短期的，以研究性学习和开放性学习为主。要想让学生学好该课程，教师必须增强课堂趣味性，激发学生学习兴趣，以加强学生对所学知识的理解。传统讲授式课堂已经不能满足校本课程的教学需求。在传统式课堂中的学生大多数停留在对知识的理解层次，并没有实现知识的真正内化，更不能用学过的知识解决实际问题。案例教学是一种启发式教学方法。教学案例使学生身临其境，是贯彻理论联系实际教学原则的重要途径和方式，可帮助学生实现沟通现实与学习世界、将陈述性知识或程序化知识转化为产生式系统。这种教学方式能充分调动学生的学习积极性，培养和激发学生的学习兴趣，使课堂教学变得生动、形象、活泼，把过去传统的“重教轻学”的教学模式转变为启发学生思考、以“学生为中心”的实践模式，同时将学生“被动地听”的课堂变为学生主动参与讨论、积极探索的场所。

2案例的选择

精选案例是有效实施案例教学的前提和基础，直接影响案例教学的教学效果。选择案例时，要求基于一个真实的案例来源，紧扣本学科的教学大纲和培养目标。教师要根据不同层次学生的特点选择合适的案例，配合传统的讲授方法，以期达到最佳的教学效果。如果案例与主题内容联系不密切，不但不会引起学生的注意，反而还会起到相反的作用。笔者结合教学经验，选用了体现学科发展和研究热点的科研案例和开放性案例。这类案例不仅能巩固教材知识，还能拓展学生知识面和学术视野。例如，有很多学生是哈利波特的粉丝，多数学生了解人物魔法力，该魔法力的遗传就符合分离定律且有基因突变等特殊情况存在，故选择了兼具趣味性和启发性的哈利波特案例；妇女兒童的拐卖备受社会的关注，被拐妇女儿童的己逝父母指纹图谱的建立得益于PCR技术的高度特异性和灵敏性，因此，选择“开棺验亲”案例；等等。诸如此类的案例相继被选用。

3案例教学的组织

按照笔者学校校本课程课的班级容量（30人），结合必修课程成绩，将学生按照高到低的顺序分为A、B、C、D4类学生。A类6名，B类12名，C类6名，D类6名，将学生分为6组，每组A、B、C、D类学生各1、2、1、1名。案例教学的组织形式采用讨论式或辩论赛，讨论式流程为：教师展示案例材料；学生查阅资料并组内讨论总结；班级交流；教师总结升华。辩论赛流程为：教师展示案例材料；学生查阅资料并组内讨论总结；针对议题；学生分组辩论；教师总结升华。

4案例教学的应用

4.1哈利波特与魔法力

红遍全球的魔幻文学作品《哈利·波特》可谓家喻户晓。其实，在魔幻世界里同样隐藏着遗传学知识。教师在讲授完孟德尔分离规律一节内容后，将配有简短视频资料的案例展示给学生。小说中有魔法师（有魔力的男巫或女巫）、麻瓜（无魔力）和“哑炮”（不能施展魔法的巫师后裔）。魔法师可以是两位魔法师婚配的后代、两位麻瓜婚配的后代或者魔法师和麻瓜婚配的后代。教师简单向学生介绍哈利及其父母和外公外婆的魔法情况、赫敏及其父母和姐姐的魔法情况。

教师提出问题：为什么麻瓜与麻瓜婚配能产生有魔力的后代？如果小说中的人物和正常人类一样均为二倍体，且魔法力为单基因控制性状，推测魔法力是显性性状，还是隐性性状？控制魔法性状的基因位于常染色体还是性染色体？学生推测写出哈利、哈利外公、外婆和父母的基因型，写出赫敏、赫敏父母及姐姐的基因型，试论述哑炮是怎样形成的。本案例旨在培养学生用分离规律分析实际问题的能力。虽然2005年Nature杂志就已经发表了题为“哈利·波特和隐性等位基因”的文章。但是本案例来自魔幻小说，并非真实事件。所以在应用时，教师一定要强调魔法力为隐性性状的前提条件是假设魔法受单基因控制。也有报道认为魔法力应该被看做数量性状，因为不能简单地将人物分为有魔力和无魔力两类，魔法能力也高低不同。故魔法力应该是多基因控制的数量性状。但是数量性状假说也不能完全解释小说中的所有魔法遗传现象。教师全面客观的总结与点拨不仅避免学生掌握片面知识，而且锻炼了学生严谨思维能力。

4.2端粒

高中生物人教版必修1第六章涉及到细胞衰老的原因时，提到细胞衰老与端粒有关。端粒是每条染色体的两端都有的一段具有特殊序列的DNA，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸，在端粒DNA序列被截短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。为提高课堂教学趣味性，在讲授这部分内容时，教师可补充一些有趣的研究结果。例如，吸烟和肥胖等能够显著加快端粒缩短进程，这也说明了为什么吸烟和肥胖人群看上去会比同龄人老一些。经历过面部粉刺问题的女性平均端粒长度略长于没有该问题的女性端粒平均长度，这表明前者的皮肤可能更不易衰老。为了培养学生应用遗传学知识解决实际问题能力，笔者选取2014年发表的“人参年限与端粒长度相关数学模型”作为案例。

基于此模型，仅需少量样品即可进行人参年限的可靠鉴别，以识破市场上人参“以幼充老”的造假手段。学生查阅分析完案例材料之后，提出了很多颇有见地的问题。例如，为什么人参的端粒长度随年限的延长而增长？而不是像动物一样缩短？这是否与人参具备抗衰老的特性有关？利用端粒长度是否可以鉴定各种植物材料的年龄？其他植物的端粒长度呈一个怎样的变化趋势？有没有固定的规律可寻？此外，如果教学时间充裕，笔者还会专设一项开放性案例，以辩论的形式开展教学。开放性案例可以选择如下辩题：如果植物的年龄确实与端粒长度有关，那么如何基于端粒长度推测无性繁殖植株的生理年龄？嫁接复幼老树的端粒长度是否也会恢复到幼龄时的状态？这类具有启迪性的开放案例的应用，不但激发了学生探索未知的欲望，而且能培养学生的科研创新能力，为今后从事科研打下一定基础。

4.3开棺验亲

PCR是体外快速扩增DNA的方法，最大特点是灵敏度高，能将微量的DNA大幅扩增到被仪器检测到的程度。形象的视频动画能较好地向学生展示PCR灵敏度高这一特点。但是为了提升学生的知识转移和应用能力，教师还应要求学生进一步掌握PCR技术究竟灵敏到什么程度，如何应用PCR技术的这一特点来解决现实问题。故上课时，笔者引入了时下社会关注度很高的拐卖儿童相关案例——开棺验亲。案例大概内容是：弟弟两岁被拐，父母寻亲两年未果，绝望自杀。为寻弟弟，姐姐在父母去世下葬23年后，开棺提取父母DNA，并最终替父母圆了寻子之梦。教师要将整个故事生动完整地展示给学生。学生为此真实事件唏嘘之时，教师补充问题：下葬23年之久的牙齿以及股骨头上的细胞大部分已经死亡，DNA严重降解，父母的DNA指纹数据能建立吗？怎样建立？学生疑惑之时，教师继续提问：DNA亲子鉴定的一般流程是什么？学生自行查找得知DNA亲子鉴定的前两步为DNA提取和PCR扩增。学生通过小组讨论、分析，很容易得知验亲之所以成功得益于PCR技术的可靠性和灵敏性。此处也可以采用时事刑侦案例。

5案例教学的实际效果

（1）将教材上的理论与实践相结合，加深学生对理论知识的理解和实际运用能力。

（2）实现了教师和学生的角色互换，使学生成为教学的主体，培养学生了解分析问题和解决问题的能力，提高了学生的创造性思维和自主探究的能力。

（3）校本课程的学习弥补了课堂教学和实践教学的不足，以案例讲解和情境描繪使学生犹如身临其境，增加了学习的趣味性，活跃课堂气氛，营造了良好的教学氛围。无论是学生喜闻乐见的哈利·波特案例，还是社会关注度极高的开棺验亲案例，均展现了活生生的现实情境。与既成的教材理论相比，生动的现实情境更易触发学生的好奇心和探索欲望。在好奇和兴趣的驱使下，多数学生的学习主动性大大提升。此外，在案例教学过程中，学生通常会在“师生多向立体交流”的过程中顿悟。顿悟的积极效应促成了学生主动学习的良性循环。

（4）收集资料等自主学习过程，不但锻炼了学生意志力等非智力因素，而且有助于学生形成独立人格。在讨论环节难免会出现意见相左的情况，学生在处理分歧的过程中，其沟通、表达、协调能力和包容度自然得到提升。以小组为单位的工作也锻炼了学生的团队合作意识。意志力、包容心以及团队合作意识等良好的个性品质的培养，提升了学生的社会适应性。