文献式教学法在《生态学》教学中的应用与实践

刘 兵，严玉梅，李 华，屈德宁，周晓梅*

(1.吉林师范大学 生命科学学院，吉林 四平 136000；2. 江西省赣州市红旗二学，江西 赣州 341000；3.吉林师范大学 数学学院，吉林 四平 136000)



文献式教学法在《生态学》教学中的应用与实践

刘 兵1，严玉梅2，李 华1，屈德宁3，周晓梅1*

(1.吉林师范大学 生命科学学院，吉林 四平 136000；2. 江西省赣州市红旗二学，江西 赣州 341000；3.吉林师范大学 数学学院，吉林 四平 136000)

作者通过学术文献在生态学教学中的运用和实践。阐述了采用文献式教学方法能够激发学生的学习兴趣，解决教学中的知识难点，提高学生对生态学知识点的把握的优点。指出文献式教学方法作为传统教学方式的补充具有很大的教学优势。

学术文献;生态学教学;生命科学

生态学是研究生物与其周围环境(非生物环境和生物环境)关系的一门科学。生态学是迅速发展的学科，在20世纪60年代，人类的科学技术和物质文明发展达到了新的高度。但与此同时，人类活动对地球环境的负面影响也达到新的程度，并已经威胁到经济的可持续发展。现今，发展经济与生态环境保护并重的理念已深入人心。生态学的发展迎来了前所未有的机遇和挑战。随着生态学内涵的不断丰富，在高等学校中，生态学作为生命科学、农林和环保等专业的主干课程，其教学水平显得尤为重要。许多学者基于优化生态学教学的需要提出了一些新的教学理念和方法，如案例教学法[1]、研究性教学法[2]、双语教学法[3]、层次教学法[4]、知识结构图教学法[5]及数学渗透教学法[6]等。但是，针对学术文献在生态学教学中的应用和实践还未见相关报道。如何在生态学的教学过程中合理的利用学术文献来阐述生态学的知识点，如何用学术文献来激发学生的学习兴趣，从而提高学生的学习积极性，这是生态学教师需要面临的新问题。结合笔者多年生态学教学的经验和实践，本文阐述了学术文献在生态学教学中的应用和实践，为丰富生态学教学理论和方法提供一定的参考。

1 文献的概念和分类

文献是用文字、符号、图形等手段记录人类经验和知识的一种载体。现在通常理解为图书、期刊等出版物的总和。文献是记录、积累、传播和继承知识的最有效手段之一，是人类社会活动中获得知识的最基本、最主要的来源。文献根据载体的不同可以区分为印刷型、缩微型和声像型等。传统的印刷型文献是以纸质材料为载体，以印刷为记录手段而形成的文献形式，是目前整个文献中的主体，也是有着悠久历史传承功能的文献形式。其优点是可以随身携带，随处随时阅读；缺点是存储体积大、密度小，占据空间大，不便于保存。

2 文献教学法在生态学教学中的优势

2.1 激发学生的学习兴趣

兴趣是学生主动学习的推动力，只有具备浓厚的学习兴趣，才能激发学生掌握知识运用知识的能力，努力提高学生的学习兴趣也是衡量教师教学效果的重要指标之一。生态学课程理论性很强，需要学生掌握的知识点信息量很大，单纯进行书本知识的讲授容易导致学生对课程缺乏学习兴趣。枯燥的文字和抽象的理论并不能激发学生对生态学知识学习和思考的主动性。笔者尝试对一些生态学方面的学术文献进行讲解，以此形式提高学生对生态学课程的学习兴趣，这是生态学教学改革的有益尝试。比如讲到物质环境这一章时，要讲授动物与雪被的关系，即动物对高纬度地区冬季积雪覆盖的行为适应。笔者会选择2006年发表在国际著名学术期刊JournalofZoology上的一篇学术论文作为教学材料，其题目为“Winter distribution of small mammals in relation to snow cover in the subalpine zone, Australia”[7]。该论文由澳大利亚国立大学资源与环境系的Sanecki教授撰写。论文研究了在澳大利亚东南部科休斯国家公园雪山上的二种小型哺乳动物(小宽足袋鼩和灌鼠)的冬季分布状况与积雪的关系。这篇高水平的学术文献有着严谨的实验设计、翔实的实验数据和深厚的理论阐述。论文的实验根据海拔不同、雪被厚度不同、地貌和栖息地类型不同设置了30个样地。研究发现小型哺乳动物的活动与雪的深度和雪期存在负相关性；而与地面构造物和微地形条件的复杂性呈正相关。小宽足袋鼩和灌鼠对于雪被有着不同的响应。灌鼠倾向于到雪被浅和雪被"补丁多"的环境中越冬。对比而言，袋鼩倾向于到雪下空间大的地点越冬。实验运用新型的微管技术来探测在雪下的小型哺乳动物的活动，这种技术提供了一个有效的方法能够去观测雪下动物的活动。用微管技术能消除对小型哺乳类动物生活的干扰，而传统的用活套(陷阱)会对动物生活产生影响。该项研究工作首次证明了在景观尺度上的小型哺乳动物的分布与雪被的时空变异有着直接关系。文章同时指出，雪被生态学作为高山生态学的重要组成部分正成为近年来野外生态研究的热点之一。笔者在备课时会对学术文献进行消化理解，并把该学术论文内容做成幻灯片的形式在课堂上讲授给同学们听。通过学术文献的讲授，同学们对于雪被生态学的实际研究例子产生了浓厚的学习兴趣，甚至能够在课后主动的检索一些雪被生态学的研究论文进行研读，这更加进一步理解了动物与雪被之间的关系，从而提高教学质量。

2.2 文献教学法解决授课中的难点

生态学中有些知识具有较强的理论性，单纯从书本上很难让同学们掌握这样的知识难点，如何让深奥的知识点变得直观而又便于理解，这是教师教学工作中的关键问题。如在讲到动物的育幼行为时，同学们对于哺乳类动物和鸟类的育幼行为比较容易理解，而几乎所有同学均认为爬行类动物不存在育幼行为。教师在讲授众多的哺乳类和鸟类育幼行为的同时，也会讲解极其少见的爬行动物的育幼行为现象。笔者会选择2012年发表在国际著名学术期刊PlosOne上的一篇高水平学术论文作为教学材料，其题目为“Spatial and social organization in a burrow-dwelling lizard (phrynocephalus vlangalii) from china”[8]。该论文由来自中国科学院成都生物研究所、澳大利亚麦考瑞大学和加拿大圭尔夫大学的学者共同发表。三个国家的学者在二年的野外实验里，共观察和挖掘了28个沙蜥洞穴，观测了97只沙蜥的越冬状况。实验证明生活在青藏高原的沙蜥成体会采取一定方式的育幼行为来帮助幼体越冬，例如在严寒的冬季允许幼体和自己同穴过冬。同时结果还显示共享洞穴的方式有四种类型，其中雌性+幼体共享洞穴占绝大多数。但值得注意的是，同一洞穴中的沙蜥并不是母子或父子关系，它们只是一种非亲缘的合作关系，即这种育幼行为不属于家庭育幼行为，而属于种群内的育幼行为。文章最后指出幼体的越冬存活率是衡量种群内成体繁殖适合度的重要指标，沙蜥这种极其罕见的育幼行为是维持和提高种群数量的关键。通过这篇学术论文的讲解可以使得生态学的难点知识由难变易，由抽象变为具体，从而促进了同学们对知识点的掌握，解决了仅靠书本讲授难点知识的局限性。

2.3 文献教学法具有生动形象的特点

研究性文献是根据具体的实验数据和结论而撰写出的论文，研究具有特定的生物对象和具体的研究方法。利用文献教学能使得学生从具体的研究中得出普遍性的生态学规律。文献教学法具有生动形象的特点。笔者在讲到生态学种间关系的一种寄生现象时会采用发表在FunctionalEcology的一篇重要学术论文，其题目为“The ecological benefits of interceptive eavedropping”[9]。该论文由南非开普敦大学鸟类研究中心和澳大利亚西澳大学动物学系的科学家共同研究。该研究讲述的是一种较为少见的寄生行为，即公共信息的寄生行为。学生对这种寄生行为的概念理解起来感到抽象。笔者通过这篇学术文献的讲授使得教学内容生动而形象。该论文研究了独居性鸟类(弯嘴林戴胜)和社会性鸟类(斑鸫鶥)之间的信息寄生行为。在研究中，鸟类学者运用行为观察和重复实验的方法比较了这二种鸟类对于彼此存在和相互发出警报声的行为动态。研究结果表明，在社会性鸟类(斑鸫鶥)存在的情况下，独居性鸟类(弯嘴林戴胜)行为发生了很大改变，如警惕时间减少了60%，觅食时间大大增加，能够进入更广的栖息地觅食，并取食更多的地下食物种类，从而扩展了它的生态位。社会性鸟类(斑鸫鶥)具有非常有效的种内哨兵机制，在种群觅食等活动中，总有几只个体保持高度警惕以防猛禽(如隼、鹰)或其他动物侵害。独居性鸟类(弯嘴林戴胜)之所以异常频繁的与斑鸫鶥鸟群在一起活动，正是通过这种警戒信息的无偿获取来使得自身获益。这即是公共信息的寄生行为。相比之下，独居性鸟类(弯嘴林戴胜)的存在对于社会性鸟类(斑鸫鶥)的觅食和警戒行为均没有明显影响。因此，弯嘴林戴胜的这种公共信息的寄生行为也属于对寄主无害的寄生行为。笔者在讲授这篇文献的时候，幻灯片会用鸟类的图片和警戒声作为教学素材，这样就使得教学内容变的更加生动和形象，从而利于学生掌握生态学难点知识。

3 文献教学法中应注意的问题

3.1 根据教学知识点来选择合适的文献

随着国内外生态学研究的深入发展，每年发表的生态学方面的研究文献越来越多。因此，文献教学法所能选择的素材也越来越广。在教学过程中，要根据课本上的知识点来选择合适的文献进行教学，即该文献能很好的阐述生态学的某个知识点。因此，在教学中如何选择合适的文献来辅助生态学的教学成了主要问题。根据笔者的经验，首先要明确需要阐述的生态学知识点的内容，其次要用知识点的关键词语到相关国内外的生态学期刊进行检索文献。如当笔者需要讲授生态学种内关系中的社会等级方面的知识点时，就会在文献检索库中用“Social hierarchy”或“Social status”进行相关文献的检索。众所周知，在灵长类动物或大型哺乳类猛兽的种群内的社会等级现象较为普遍，有关这方面的学术论文很多，但是关于鱼类种群内的社会等级现象人们知之甚少。对此笔者特意选择发表在Physiology&Behavior、CurrentBiology和AppliedAnimalBehaviorScience期刊上的三篇学术论文，它们题目分别为“Dominance hierarchies and social status ascent opportunity: anticipatory behavioral and physiological adjustments in a neotropical cichlid fish”[10]、“Fasting or feasting in a fish social hierarchy”[11]和“Effects of trace metals on salmonid fish: the role of social hierarchies”[12]。这三篇论文系统讲述了鱼类种群中社会等级的存在、社会等级的改变与生理学适应、环境因素(如重金属)对鱼类社会等级的影响。笔者根据教学效果认为，这几篇文献非常符合教学的知识点，并且具有高度的新颖性和前沿性。切合课本知识点的文献教学法能够使得教学效果事半功倍。

3.2 根据学生实际水平指导学生阅读文献

在文献式教学过程中应该鼓励同学们自主的阅读相关文献，并对文献内容进行归纳总结。对有能力的同学要求他们在课外根据文献内容做成幻灯片并在课堂上讲授论文的内容。笔者根据多年生态学教学经验认为，选择符合实际水平的学术文献提供给学生阅读至关重要。学生的实际水平千差万别，特别是英语的阅读能力各不相同。对于国外的英文学术文献，英语水平高的学生能很快掌握文献阐述的内容，把握其中的生态学知识；而对于英语水平较低的学生他们阅读英文文献相对吃力，有的必须借助英语字典或翻译工具才能了解文献内容。如笔者在讲授生态学种群中社会等级知识点时，对于英文水平较差的同学会给他们提供中文文献阅读，如发表在《动物学报》期刊上的文献，其题目为“雄性麋鹿的交配机会、社会等级和皮质醇水平”[13]；对于英文水平较高的同学则提供英文文献阅读，如发表在AmericanJournalofPrimatology期刊上的文献，其题目为“Developmental variables and dominance rank in adolescent male mandrills (Mandrillus sphinx)”[14]。学生自主阅读文献并在课堂上用幻灯片的形式讲授文献，这种形式也锻炼了学生的表达和归纳总结的能力。如某个同学讲授了发表在AmericanJournalofPrimatology期刊上的文献，其题目为“Why do capuchin monkeys urine wash ? an experimental test of the sexual communication hypothesis using fMRI”[15]。该同学用生动的语言、有趣的图片讲述了为什么雄性卷尾猴把自身尿液涂裹到身上的原因。因为灵长类动物(卷尾猴)种群中有严格的社会等级制度，雄性成年卷尾猴的尿液中会掺杂较高浓度的雄丸激素，雄丸激素浓度影响雄性成年卷尾猴在猴群中的地位，往往浓度越高的雄性地位也越高。同时，高浓度的雄丸激素能吸引雌性卷尾猴。研究人员用磁共振成像技术扫描雌性卷尾猴大脑发现，高浓度的雄丸激素被雌性捕捉到时，雌性卷尾猴的脑部活动变动异常活跃，因此雄性涂裹尿液的行为也是为了吸引雌性提高交配机会的方式之一。通过这篇文献的讲授，使得同学们不仅了解了灵长类动物的社会等级现象，还对于动物的性别生态学有了一定的认识。因此，根据学生实际水平指导学生自主阅读文献，能使得教学过程达到人人参与和共同进步的效果。

4 文献教学法在生态学教学中的思考

4.1 文献教学法需要提高教师自身素质

教学效果的重要保证是教师素质的提高。在生态学教学过程中进行文献法教学，这需要大力提高教师自身的素质。如何运用数据库检索合适的学术文献作为教学素材；如何提高自身英语水平从而迅速把握文献阐述的内容；如何把文献进行归纳总结并把涉及的知识点恰如其分地渗入到生态学各章节的教学过程中去，这均对教师自身素质提出了更高的要求。文献教学法需要教师对生态学课程的各章节内容有深入的把握。同时，教师应该随时掌握生态学研究前沿和热点。如在讲到生态学中全球气候变化时，笔者讲授了发表在2013年的《Nature》期刊上的一篇论文，其题目为“Climate change: Future rise in rain inequality”[16]。这篇高水平论文从新颖的视角阐述了全球气候变化的特殊性，使得同学们了解到了学术研究的前沿领域内容。为了更好的为学生服务，需要教师不断提供自身素质，完善教学内容、更新教学方法和提升教学理念。

4.2 文献教学法是培养高素质复合人才的重要途径

高素质人才应该具有发现问题和解决问题的能力。在当今社会能够进行自主学习并进行知识的整理和总结归纳，这是受过高等教育的知识分子的基本能力。学术文献作为教学素材如果被教师和学生恰当地运用到教与学过程中，将使得生态学的教学内容更加丰富、教学效果更加突出。在生态学的教学过程中合理的运用文献教学法能够培养大学生的主动学习能力。在课堂上进行互动式的文献教学，也能锻炼学生的语言表达能力。因此，文献教学法是培养高素质复合型人才的重要途径。

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Applications of Academic Literature in ofEcologyTeaching

LIU Bing1, YAN Yu-Mei2, LI Hua1, Qu De-Ning3, ZHOU Xiao-Mei1*

(1.CollegeofLifeScience,JilinNormalUniversity,Siping,Jilin136000;2.TheSecondPrimarySchoolofRedFlagAvenue,Ganzhou,Jiangxi341000;3.CollegeofMathematics,JilinNormalUniversity,Siping,Jilin136000)

Academic literature and its abundant information and profound theory, when applied into teaching, could stimulate the students' interest, solve the problems in knowledge teaching and help students better command the ecology knowledge. The application and practice of academic literature in ecology teaching are illustrated in this paper to prove that academic literature teaching method could be used as a supplement to the traditional teaching method.

academic literature; Ecology teaching; life science

2014-06-30，

2014-10-10

吉林师范大学2014年教学研究项目.[作者简介] 刘 兵(1978-)，男，江西九江人，博士，副教授，主要从事生态学方面的教学研究工作. E-mail:liubing3562@126.com

S811.6

A

1005-5228(2015)04-0093-04

*[通讯作者] 周晓梅(1966-)，女，吉林四平人，博士，教授，研究生导师，主要从事农业生态学方面的教学研究工作. E-mail：zhouxiaomei66@163.com