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案例是指具有教學借鑒意義的代表性事件或現象。案例教學是指根據教學目的,選擇合適的案例,通過組織學生自主分析、討論等活動,完成教學目標的教學方式[1]。案例教學法是歸納式教學法中的一種,該教學法綜合了多學科的知識和技能,強調在教師的鼓勵和引導下,以學習者為中心,給予學生充分的自由和多樣的學習形式,有利于激發學生的學習興趣,增進學生的邏輯推理與解決問題的能力[2],提高學生的綜合思維能力和實踐力,促進學生的全面發展[3]。水文水資源是自然地理學的核心課程,實踐性強,具有培養學生創新思維及分析并解決問題能力的作用。水文水資源課程教學內容的設置應當體現一定的水文特色,突出水文知識在生活中的體現與應用等內在聯系,強化學生對所學知識的綜合應用能力。當下的水文水資源課程模式多以傳統的理論授課為主,該課程中建設的案例相對較少[4],學生對枯燥的理論知識缺乏興趣,不利于他們解決問題能力的培養和學習積極性的提高。為進一步促進教學改革,優化課程模式,提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,本文對鄱陽湖流域水文水資源案例庫的建設及實施進行了相關探討。并以聯系生活、幫助理解、突出重點和突破難點為設計原則,對“贛江流域徑流形成過程及徑流量的變化特征”這一案例在課堂上的運用做了相關教學設計。將真實的情景和問題帶入課堂,形成以能力培養型為主的教學模式。
一國內外教學案例庫的建設及應用現狀
國外的案例教學開始較早,案例庫發展較為迅速,以哈佛商學院和毅偉商學院的案例庫為杰出代表[5-6],案例庫具有系統龐大、資源豐富等特點。案例教學已經形成了從案例生產、案例培訓到案例學習的一體化模式,案例生產多元化、培訓系統化和學習階梯化的系統構造;以問題為起點、以討論為手段的教學方式對于我國案例的編寫及案例庫的建設具有一定的參考價值[7-9]。與國外相比,國內各高校專業課程通常以理論知識為主要教學內容,較少從案例中引出課程的教學目標與教學內容。案例庫的建設仍處于初級發展階段,各項程序都不夠成熟[10]。大部分學校案例庫的建設主要存在兩方面的問題:一是案例庫在建成之后沒有發揮它的實際作用;二是案例庫發展不均衡。大部分專業領域都有自己的案例資源庫[11],并在實際教學中展開了應用,但是由于更新、完善等問題,資源庫的建設一直停滯不前。總體來看,我國案例庫的建設與開發還有較大的發展空間[7,12]。
二鄱陽湖水文案例庫建設
(一)鄱陽湖水文特征
鄱陽湖流域由鄱陽湖湖體及其周圍的河流水系及濕地組成,主要包括贛江、撫河、修水、饒河和信江五大河流及各級支流,以徑流的形式匯入鄱陽湖,又經過鄱陽湖的調蓄作用,在流域北端的湖口處匯入長江。作為我國第一大淡水湖,鄱陽湖在調節長江水位、涵養水源、改善周圍地區的小氣候和維護當地生態平衡等方面發揮著不可替代的作用[13]。五河及其支流匯入湖區時,會攜帶大量泥沙并在下游淤積,鄱陽湖湖口處也是如此[14]。流域位于我國的亞熱帶季風性濕潤氣候區,雨量充沛,降水量季節變化較大,主要體現為夏季降水集中且多暴雨,形成汛期,冬季降水少。在河流補給和季節性降水的共同作用下,流域水位也呈現出季節性變化,夏季為豐水期,湖區水體面積可達到3000km2,冬季為枯水期,水體面積不超過1000km2,呈現出“高水似湖、低水似河”的景觀[15]。近年來,受氣候變化和人類活動的影響,流域內極端降水和干旱事件頻發,湖泊水體逐漸萎縮、水質逐漸惡化等鄱陽湖的水文水資源問題引發社會各界的關注,如三峽工程與鄱陽湖水位變化的關系等。為了深入了解鄱陽湖的水位變化、人類活動對鄱陽湖流域的影響等水文現狀,各高校相關專業依托項目支撐,通過采樣、模型等方法,分別對鄱陽湖的降水量變化、徑流變化和水位監測等水資源展開研究,獲得相關結論并發表相關文獻[15-17],為鄱陽湖的治理與發展提供了可靠的依據。
(二)鄱陽湖案例與水文水資源課程內容
鄱陽湖的水文特征與水文水資源課程緊密聯系,能體現水循環及其要素、流域產沙與輸沙、水資源保護管理和開發利用、人類活動的水文與水資源響應等主要教學內容。通過案例反映鄱陽湖的水文現象,讓學生掌握相關的水文知識,做到理論聯系實際、學以致用,有利于激發學生的學習興趣,豐富學習資源,提高學生解決問題的能力,做到“知行合一”,促進學生全面發展。在建設案例庫之前,必須要明確案例不等于舉例子。案例既有激發學生學習興趣的功能,還具有多重矛盾,給學生深入思考的機會。案例的建設要注重理論與實踐相結合,緊密聯系課程內容,突出課程重點,強化知識融合與拓展。必須具有真實性、規范性、啟發性、互動性、應用性及內容的關聯性等特點[3,7,18]。根據水文水資源課程的教學大綱,所建設的鄱陽湖水文水資源課程教學案例庫中的案例涉及:鄱陽湖的水分補給與運移、鄱陽湖流域洪水災變規律、鄱陽湖生態經濟區水資源評價等主題,教學內容涵蓋流域水循環過程、暴雨洪水頻率計算和區域水資源評價等部分,見表1。項目案例均以數據、圖表等做支撐,具有真實性、典型性、現實性和時效性等特點,符合案例寫作要求。
(三)水文案例庫建設、評價體系及應用
1素材來源
案例庫建設的關鍵是根據項目主題和涉及的知識點,充分挖掘數據,并進行整理和分類,經過一系列的修改與完善,最終形成案例庫。水文水資源課程案例庫的素材來源有兩個:一是教師課題項目,選取教師課題中與鄱陽湖水文水資源課程有關的項目,將每個項目拆分為若干個項目,確定每個項目的目標,并與教學內容有機結合,最終用于研究生課堂教學;二是通過閱讀鄱陽湖流域水文水資源相關文獻,收集數據,然后進行分類整理和歸納。
2撰寫與更新案例的編寫
遵循以“學生講解型案例”為主的專題性質原則,結構和內容遵循案例庫評價的三級指標體系[1,19]。鄱陽湖水文案例以標題、教學目標、案例所設計的知識點、正文和思考題為主要結構,按照教材中知識點的前后順序編寫。遵循真實性、客觀性等原則,邏輯清晰、知識點明確。同時,鄱陽湖水文案例的編寫采用圖文并茂,并適當添加數據圖表,以激發學生的學習興趣。同時,以鄱陽湖水文特征為案例,也體現出了一定的專業特色。水文數據是不斷更新的,數據的變化直接決定分析結果,因此,水文案例庫的相關數據資料要呈現“動態模式”,及時更新。
3案例評價體系
為判斷水文案例庫中的案例是否能夠滿足水文水資源課程的教學目標,評價案例庫中案例的質量,案例的撰寫、案例庫的建設與應用等過程需要經過多方面的評估,以確保案例的真實性、完整性和有效性。完成案例庫建設之后,需要水文學相關的教師、鄱陽湖流域研究所等相關研究人員對案例中數據信息的準確性、專業知識與案例的融合程度等方面進行指導,也可以邀請研究生校友對案例的邏輯性、合理性給出指導性意見,豐富并完善案例庫的相關案例及數據,提高案例庫質量。經過教師團隊的評價與改進之后,將其運用到課堂中,讓學生進行閱讀分析,課后從學生中間收集意見和建議,據此進行案例修改,使案例更接近學生的學習特點,與時俱進,處于不斷更新的狀態。
4案例應用
案例庫經過編寫、修訂和完善之后,在水文水資源課堂上實施。結果發現:學生們能從案例中自主學習徑流的形成過程、徑流量的變化特征等教學內容,并能提出一些相關的問題和師生們一起探討并得出結論。鄱陽湖水文案例在課堂上的運用,有效地激發了學生探索知識的興趣,有利于擴寬學生的知識范圍,提高學生的綜合思維能力。但是學生容易忽略案例之外與徑流相關的教學內容,如影響徑流的因素。案例在課堂上應用之后,根據各位老師、同學們提出的案例呈現出部分知識點遺漏等不足之處,對案例的內容、課堂學習過程進行改進。主要是在案例中增加影響徑流的關鍵詞,使案例更加具有邏輯性,更加豐富、全面。在課堂上教師配備教學課件,引導學生分析被忽略的知識點,并及時做相應的知識補充。促進學生通過案例學習,掌握全面的水文知識,提高教學質量。
三案例課堂應用教學實例
以案例“贛江流域徑流量變化特征”為例,該案例與教學大綱中“徑流”部分相對應,教學目標如下。1)敘述徑流的主要形成過程及影響因素。2)了解各種產匯流的過程機制,分析徑流的影響因素。3)掌握徑流量及水位得到測量方法。
(一)課前分享案例
根據課堂的教學內容及教學目標,教師將案例“贛江流域徑流量的變化特征”及相關的思考題在課前通過慕課APP發送到各位同學的手機端,同時準備一些學生可能提出的問題、與教學內容相關的課件[20]。同學們在課前完成案例的閱讀與分析過程,根據案例中對贛江流域徑流形成過程的相關描述,從微觀到宏觀,得出徑流形成的一般過程、變化特征及影響因素。自主總結案例中涵蓋的相關知識,搜集資料、查找和閱讀文獻,得出結論,完成案例后面的思考任務,并提出自己的見解與疑惑之處,上傳至慕課堂APP。最后對自己的學習成果進行匯總,加深對知識的理解。
(二)課中師生討論
課程內容是達成課程目標的載體。課堂形式以學生為主體,教師為主導。教師要為學生搭建一個自主、開放性的平臺,鼓勵學生分享自己從案例中獲得的知識、想法和見解,大膽提問,提高學生的學習主動性。如圖2所示,課堂結構主要包括個人專題匯報、師生互動和教師整體性總結三個主要板塊。在師生互動這一環節,以小組分享案例收獲和學生互相提問為主,教師引導學生從案例中發現問題,并通過自主探究、組間探究和組內探究獲得理論依據,得出結論,提高學生們的創新能力,培養他們發現問題、分析并解決問題的能力。
(三)個人專題匯報
根據學期初專題匯報的任務分配,學生在課下通過查閱文獻資料,結合所學的水文水資源課程知識,課上以PPT的形式對所負責的專題進行文獻閱讀報告或成果匯報,并得出自己的結論。匯報結束之后,師生要對匯報人做出反饋,提出疑問或建議,促進學生們對知識的吸收和深化,提高學生們的綜合思維能力,為今后的文獻閱讀與寫作打下基礎。
(四)師生討論
根據課前對“贛江流域徑流形成過程及徑流量的變化特征”這一案例的解讀,學生已經對贛江流域的徑流特征有了一定的認識。教師首先要鼓勵學生主動分享案例中涉及到的徑流來源、形成過程、年際和年內變化特征等。同時,鼓勵并引導其他同學進行相關知識的補充:徑流在形成過程中也改變了周圍的地貌,如,在河流的下游地區,流速變慢、泥沙堆積和形成沖積平原等。學生分享各自的收獲之后,教師要結合課件,引導學生自主思考和分析遺漏的相關知識:徑流的水源除了降水以外,在一些干旱地區如新疆的塔里木河,河水來自天山的冰雪融水,形成了我國最大的內流河等。“徑流”這一板塊的具體教學設計見表2。-
(五)課后交流分享
通過課前預習與課上師生共同討論,學生已經基本完成了課堂學習目標,能夠敘述徑流的形成過程和各種產流的機制、下滲及根據數據描述某徑流的年際年內變化特征等。為了提高學生對知識的內化程度及應用能力,教師要結合學生的實際情況,及時引導學生搜集感興趣的河流如撫河、修水等徑流數據,認識徑流在自然界中的各種存在形式和形成過程,具體問題具體分析,并在下次課堂上分享。
四結束語
鄱陽湖水文案例庫的建設及在水文水資源課堂中的應用,使學生積極主動的分析案例、查找相關數據資料。課上積極參與討論,主動思考并解決問題,學習熱情明顯提高。學生通過分析鄱陽湖的水文特征,得出相應的水文水資源知識,這種理論聯系實際的教學方法不僅激發了學生的學習興趣,還提高了他們解決問題的能力、分析與批判性思維能力,從而提高了教學質量,有效地促進了教學改革。
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作者:王鵬 王婷婷 單位:江西師范大學地理與環境學院