基于实验设计提升《鱼类行为学》教学的改革与探究

王庆　赵会宏　范兰芬　陈华谱

摘要：为提高教学质量和教学效果，在《鱼类行为学》授课过程中引入实验设计内容来打开学生的思维，帮助学生理解并掌握鱼类的感觉器官与行为的关系，鼓励和培养学生的创造性思维，形成“教”与“思”的良性互动。在讲解鱼类感觉器官系统与行为关系等知识的同时引导学生设计行为学的实验，既拓展了行为学的教学内容，又培养了学生的兴趣，收到良好的教学效果。

关键词：鱼类行为学；实验设计；教学改革；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）50-0055-02

《鱼类行为学》课程是水产养殖、海洋科学等专业的基础课之一，在教学过程中既要讲授其中的基本概念、感觉器官基本结构，又要讲解如何通过实验和观察来了解鱼类的感觉能力和行为能力。《鱼类行为学》教学以鱼类的各个感觉器官系统为基础，深入讲解感觉器官与行为方式和行为能力的关系。主要包括绪论、鱼类视觉与行为、鱼类听觉与行为、鱼类游泳能力与行为、鱼类感觉能力与行为、鱼类对电反应及其行为等几部分内容。这门课程注重理论教学，在课堂上学生往往觉得枯燥，因而有必要在教学过程中开展教学改革，以期获得良好的教学效果[1]。

一、鱼类行为学教学课程的特点

《鱼类行为学》是研究鱼类行为规律和行为能力的学科，属于动物行为学的范畴，与鱼类生理学、鱼类生态学和渔具渔法学密切相关。着重研究鱼类的感觉器官系统的活动与各种行为发生的规律等，如鱼类的视觉与鱼类的摄食、求偶、攻击等行为的关系，听觉与鱼类行为的关系等。《鱼类行为学》的教学目的是使学生了解鱼类的感觉器官及其相关的感觉能力和行为能力，培养学生正确运用行为学研究的方法、原理，解释鱼类的各种行为及其规律，从而更好地为鱼类养殖和渔具渔法服务。鱼类行为学这门课程具有如下特点：

（一）与其他课程有密切的关联

《鱼类行为学》是承前启后的一门课程，在讲课时需要学生有鱼类学、生物学以及一定的物理学知识为基础，同时它也为魚类生理学、养殖学与捕捞学提供必要的基础知识和基本技能。这表明学生需要在上这门课前有扎实的基础知识，才能比较科学地认识鱼类行为的内在规律。

（二）对感觉器官的构造和特点要有深入认识

由于鱼类终身生活在水中，在适应水环境过程中使得很多鱼类的感觉器官构造不同于陆生动物，具有其自身的特点。如：由于水的密度比空气高，光线由水体进入眼球的折射率较空气小，因此鱼类的眼睛进化出不能收缩的晶状体，与很多陆生动物不同，其聚焦方式是依靠眼球的前后移动。此外，深入理解鱼类感觉器官构造特点可以推断鱼类的行为能力和行为习惯。比如：根据鱼类视觉神经系统中锥状细胞与杆状细胞的多少可以推断出“夜行性”鱼类和“昼行性”鱼类，杆状细胞对光强敏感，主要用于分辨明暗，因此杆状细胞发达的鱼类多半是“夜行性”鱼类，锥状细胞对光波长敏感，用以分辨颜色，因此锥状细胞发达的鱼类多半是“昼行性”鱼类。因此，在讲授过程中对这些感觉器官的构造和特点一定要讲透彻，让学生能够很好的理解。

（三）实验性较强

鱼类行为往往通过大量实地现场的水下观察、实验室控制条件下的观察测量，从而获得具有统计意义的数据资料或现象记录，通常的研究方法有观察法和实验研究法。观察法就是进行实地水下观察和记录鱼类的行为，由此分析获得具有规律性的行动模式。实验研究法往往在实验室、条件可控的情况下进行，如：条件反射法、电生理测量法、阻断法等，实验过程中要让抽象的理论实践化。因此，必须根据研究目的，选择相适应的实验方法和手段做好实验设计，而实验设计直接影响鱼类行为的研究结果。因此，在教学过程中有针对性地引导同学让他们自己设计简单实验，探讨感觉器官在动物行为中的作用，启发学生积极思考，培养创新能力，同时在讲授重点章节时通过引入实验设计，丰富教学内容，加深知识点的理解，以增加教学的直观性与趣味性，从而提高教学效果。

二、基于实验设计的教学方法的应用

鱼类通过专门的感觉器官接受外来的刺激，收集外界信息。例如，通过耳、鼻、眼、测线等将刺激信号由神经末梢传递给神经系统。鱼类的感觉器官结构非常的复杂，其结构神经系统传递到运动器官，形成行为反应与功能高度统一，这是理解鱼类行为原理，发挥鱼类行为学作为水生生物和海洋生物基础课程作用的关键所在。因此每一个感觉器官的结构功能都需要详细的讲解，在讲解这些器官结构的时候比较枯燥无味，因此教师在讲解这些内容时，可以提供给学生实验方法，让学生自己设计实验。例如：鱼类的听觉器官包括内耳、测线、鳔等，内耳又包括耳石、听壶、鞭毛和神经系统，耳石主要起听觉和平衡作用，听壶又由壶腹、壶腹内腔、听嵴组成，有感受声波的作用，而鞭毛主要用于辨别声波传播的方向和振动强度，内耳能感觉16—1300Hz的振动。此时可引入实验：如何通过阻断法判断某种鱼类起听觉作用的主要是哪个听觉器官？让学生自己设计实验，这样不仅启发了学生的思维，同时记住了鱼类有哪些听觉器官。此外，也可以引入模拟实验材料，让学生设计实验来了解鱼类的各种感觉，为了引导学生设计实验，教师必须将所要设计的实验内容进行分解，列出实验设计所要用到的材料。例如在教学鱼类的视觉时，其中讲解到鱼类对颜色的反应时，此时可以引入实验设计，假设提供给学生一个蓝色的圆盘，一个红色圆盘，一些饵料，一个玻璃水族箱和一些鱼，如何设计实验证明鱼类能辨别蓝色和红色？通过这样一个实验的设计加深学生对鱼类辨色能力的理解，同时学生可以联想视锥细胞的主要作用是辨别颜色能力，进而将视神经的构造特点与“昼行性”“夜行性”鱼类都联系起来。实验设计成功的前提是要对前面所学知识的综合分析和理解，并且需要学生积极思考。因此，引入实验设计应用于《鱼类行为学》教学，可以提高学生的创新思维能力和综合分析能力。教师在应用这一教学方式时需密切关注学生的听课、学习状态，注意观察他们的反应，及时引发学生思考，既注重“教”又注重“思”，将老师讲授与学生思考积极密切的结合，教学质量才能得以提高。

在教学中采用课堂讨论的形式探讨课程的难点已被广泛应用[2-4]，但是泛泛的讨论往往达不到理想的效果，如果针对某一实验设计进行讨论，将使讨论的目标更明确，学生针对一个实验内容运用所学知识结合自己和同组同学的思考设计出完整的实验，这样的讨论可以充分调动学生学习的积极性，同时也能够提高学生分析和解决问题的能力，并且，这个过程还能够迫使教师挖掘自身教学潜力，加强师生间的互动，以期达到良好的教学效果。综上所述，引入实验设计的教学方法可帮助学生加深对学习和研究对象的印象，容易突破难点知识，在培养学生创新思维能力和综合分析能力方面有显著的效果，同时对活跃课堂气氛和吸引学生的学习兴趣有很重要的作用。因此，是一种行之有效的互动式教学方式。

三、结束语

近年来，新知识、新理论、新成果不断涌现，这给高等学校的教学带来了新的挑战。教学方法、教学理念以及学生对教师授课水平的认知评价都发生了很大的变化。因此，只有不断钻研，实施教学方法改革和创新，有效改进教学手段和教学方法，才能促进教学的发展。我们在讲述鱼类感觉器官的形态、结构、功能以及感觉器官与行为能力关系等知识点的基础上，适当引入实验设计的内容，提高鱼类行为学教学的趣味性，提升学生学习的积极性，收到了良好的效果。

参考文献：

[1]曾嶒，李琦.水产养殖专业本科生理学教材建设的思考与实践[J].海南大学学报自然科学版，2003，21（4）：384-387.

[2]丛波.在生理教学中对课堂讨论法的探讨[J].中国医药指南，2011，9（23）：162-163.

[3]余艳娟.课堂讨论法在大学英语精读课中的运用[J].广东行政学院学报，1998，（1）：74-75.

[4]吕玉环.简论大学课堂的实现形式——以课堂讨论法为例[J].学理论，2016，（9）：213-214.