2012年10月14日 星期日

蓋一座「無脊椎釣場」:無脊椎動物介紹教學活動的發想與實踐


本文原先是以pdf格式放置在孤狗文件裡,現在轉貼成部落格文章,希望在讀取介面與互動上可以更平易近人一點。

 

緣起

前些日子,聽朋友說知名的中學生物老師&生物學部落客阿簡老師,對台大生命科學系的普通動物學實驗裡頭的教學活動「無脊椎釣場」非常有興趣,希望能夠有更詳盡的介紹。身為無脊椎釣場的發想與製作人的不才在下我覺得相當榮幸,當然很樂意詳細的介紹這個教學活動的來龍去脈與點點滴滴,也希望可以拋磚引玉,讓所有有興趣生出新教材的老師們得到更多靈感,讓教學與學習可以更順利也更有趣。 

 

2007年以前,台大普通動物學實驗課程中的「無脊椎動物介紹」

要講到「無脊椎釣場」這個教學活動,得先大概的描述台大的普通動物學實驗的課程內容。在我的經驗中,台大普通動物學實驗的課程內容裡,有兩堂課的目的是讓學生能夠認識動物的多樣性,並且對各個類群的動物能有基本的瞭解,這兩堂課就是「動物園導覽」與「無脊椎動物介紹」。前者是涵蓋的是脊椎動物的部分,以參觀動物園並且讓學生分組報告介紹各種動物的方式來進行;而後者包含的則是主要的無脊椎動物類群,同樣是以讓各組學生上台報告的方式,簡介各個無脊椎動物的主要類群。

在執行上,「動物園導覽」畢竟是一堂充滿遠足愉快氣氛的戶外參訪課,所以一直都頗受助教的青睞,在為各班編排實驗課程時,只要課程進度與時間允許幾乎都會安排「動物園導覽」讓學生遠足兼報告;對學生來說,即使必須要親自上陣露臉報告兼表演,可以離開教室上課也還是讓人興致盎然,能夠看同學上台耍猴戲也是別有一番滋味,所以「動物園導覽」也向來受到學生的歡迎。

不過,「無脊椎動物介紹」就不是這麼一回事了。由於多樣性介紹本身就是資訊的不斷堆疊,要讓這樣的介紹不至於淪落為流水帳的敘述實在需要相當的心思。再加上報告的學生或許因為沒有足夠的報告經驗、沒有足夠的時間準備、或不夠努力準備、或沒有天分,總之報告多半平淡乏味不吸引人。即使現在網路資源豐富圖片影片一大堆,能夠有效率地組織手上擁有的資源生出一個迷人報告的學生也是寥寥可數。更因為無脊椎動物標本教材的缺乏,連續三小時的實驗課大概就只能聽著台上的學生流水帳似地講述一類又一類的無脊椎動物,實在很難不讓人昏神兼放空,學習效果稱不上多好,而且還有辜負『實驗課』這個名稱的嫌疑

另外,既然大家都要上台報告,於是當台上的人呱呱講的時候,台下的人就算不恍神放空,也常常是頭低低的在準備自己的報告,這實在不是個良好的狀況。而就算助教明白表示『同學的報告內容會考』也不見得有太大效果,因為自己的報告是一次的作業成績,但所有同學的報告內容頂多考個兩題,兩相權衡之下低頭準備自己的報告或許是個比較划算的決定,大不了偶爾抬頭看一下台上在幹嘛或是有趣的東西聽一聽也就罷了。於是台上講的人緊張、沒準備好又心虛、沒聽眾講起來也不來勁,台下的聽眾也因為台上的講演無趣,索性低頭做自己的事情,帶班的助教看在眼裡心生不滿,於是軟性勸誡或威脅利誘或硬性規定同學一定要聽別人的報告,現場的氣氛因而沉重沉悶影響學習效果,更是惡性循環。

這麼多顯而易見的缺點,當然編排各班實驗課程的助教們也心知肚明。於是除了生物本科如當年的動物系或現在的生科系之外,多數的助教都會把「無脊椎動物介紹」從實驗課程裡剔除除非時間太多。而即使是本科的動物系或生科系,這堂「無脊椎動物介紹」的內容也會有額外的安排(例如幾種無脊椎動物比較解剖),而不是只有讓同學上台報告這樣的無奈選擇。到頭來,從前的「無脊椎動物介紹」這堂課,就好像是一個不太能夠得分的板凳球員一樣,非得要等場上的得分健將都傷重離場沒人了以後,才會勉為其難的被教練召上場充人數,只為了讓比賽可以繼續下去不至於被判棄權而已。

或許有人會說:這一堂課可以讓學生學習如何尋找資料、統整資料、並且轉化為上台報告的素材,還可以提供製作投影片的機會、親自上台報告的機會,訓練口才與臨場反應等等。

但是我要反駁:這堂課的名稱叫做「無脊椎動物介紹」,而不是「科學報告訓練」。在我的認知裡,一切的教學設計與操作應該要緊咬著教學目的,當教學設計和操作無法達成教學目標,或在執行上有明顯的重大缺點的時候,應該要做的就是修改教學設計和操作方式,而不是找些旁枝末節的五四三優點來當成蕭規曹隨的藉口。更不要說真正要訓練科學報告製作與表達的話,需要的是『一門』一個學期的課程,仔細講解好的科學報告應該注意的事項有哪些,並且從資料尋找、投影片製作、文字敘述、版面安排、到時間掌握、講演風格與方式等等全面的訓練與反覆修正;而不是『一堂』事前幾乎不給任何指引與說明只是分派報告主題,在事後就給出成績定生死的三小時趕鴨上架的學生報告課。

順便牢騷一下,我覺得在整個臺灣社會裡頭(當然也包括我們的教育裡頭),都充滿了這種「搞不清楚目的是啥(或根本已經忘記)」卻不斷的拿旁枝末節的五四三來說嘴的現象。當然,我們有很多事情都有他的歷史背景與因素,或許當年因陋就簡不得不如此,或者是有當時時空背景下的不得不為。但是現在明明就已經可以改變了,大家卻老是巴著前人留下來的狀況不放,還不斷的找藉口為這狀況開脫,卻沒想到去做真正正確的、事半功倍的事情。

總之,2006年我成為台大生命科學系的全職助教,同時也是普通動物學實驗課教學實習的助教之一,也就是負責訓練新進碩博士生擔任大學部普通動物學實驗課的實習助教的實驗課課程助教(繞口令嗎這)。第一個學期過去,我覺得這樣一堂「無脊椎動物介紹」的課程實在讓人難以忍受,尤其是看著即使已經是碩博士生的實習助教也是報告得不怎麼樣的時候,於是便興起了『做些什麼』的念頭。

 

無脊椎動物介紹:課程上的改變

首先,在2007年的春天,我把這堂課從學生上台報告,改成一如其他單元一樣由助教講解。反正只要教材投影片做得好,任何預先上過課的助教都能夠在訓練後上台講得有模有樣,該傳達的資訊與知識也都能夠傳達。同時,既然課程的目的是「認識無脊椎動物的多樣性,並且對各個類群有基本的瞭解」,那麼我覺得無脊椎動物幾十個門裡頭,能夠看過各種各樣的無脊椎動物,還能把八個常見的門(有孔、刺絲胞、扁形、線蟲、環節、軟體、節肢、棘皮)區分出來並且認得就已經達到這堂課的目的了。

所以,講課的投影片焦點都在八個門的基本介紹,簡單的提點各類群動物的外觀與特徵,並且敘述辨認的方式。在投影片上也盡量使用圖片說明,讓學生有機會可以在台上講者說明的時候也自己看著圖片對照一下。講解力求精簡迅速,整個解說時間大約25分鐘,講解完畢之後以八張無脊椎動物照片作為簡單的複習,讓學生能夠練習辨識八個大門。

除此之外,以我自己的經驗,這種多樣性介紹與物種基本瞭解與辨識的事情,如果能夠看到實體是最好的了。畢竟有個實物在手感覺就是不同,各種特徵也能夠在眼前細細分別,遠比只是看照片看圖片看螢幕書本有用得多,所以講課結束後的標本觀察當然也是必要的。於是,不久之後系上也就購買了無脊椎動物各門主要類群標本,至少可以讓學生們聽課之後親眼親手看到標本,印證一下剛剛所學到的基本分類特徵。

當然,如果這堂課就在標本觀察後結束好像也已經達到效果,頂多再給個作業回家查查無脊椎動物相關的資料也就是了。不過,因為我天生反骨兼搞怪,我總希望這課程可以有些不一樣的,像建達出奇蛋一樣好吃新奇又好玩的。

 

「無脊椎釣場」的發想

如同剛剛所說,我的經驗告訴我,真的要想讓學生有基本類群的辨識能力,最好的辦法就是讓他們接觸大量不同的類群,然後慢慢的他們就會依據所學到的規則內化出自己的辨識方法。也就是說,如果能夠丟給學生一大堆的實體,讓他們去比來比去摸來摸去看來看去,想必會印象深刻又能反芻兼應用。

於是我想,如果能夠弄到一大堆的無脊椎動物標本就好了,尤其是那種封在壓克力裡面的標本更好。想像一下琳瑯滿目的壓克力標本塊擺滿實驗桌上,學生在旁邊圍觀品頭論足兼貨比三家,多好啊。

然後,這樣的想像畫面讓我想到滿桌整齊的麻將牌或撲克牌,又聯想到了常見的撲克牌遊戲『釣魚』或電腦遊戲『麻將對對碰』。也就是考驗記憶力翻牌配對,成對就收走得分的那一類遊戲。如果學生能夠看著一堆標本,比賽誰能夠挑選出最多對同樣的門,在你死我活之餘同時把弄手上的標本,豈不是快樂學習兼明爭暗鬥的最佳典範?

於是,這就是「無脊椎釣場」的雛形了。

在這樣看似歡樂遊戲的教學活動當中,我希望讓學生在單向的吸收無脊椎動物的基本分類概念和型態描述之外,可以真的把這些資訊「拿來試試看」,不然老是記一堆拉哩拉雜的資訊,實在相當無趣。實地體驗一下所學的知識可以幹嘛,才可能真的內化到心裡。而且這堂課算是分類與多樣性的範圍,照理說無可避免的需要大量的觀察操作和比較,這樣的教學活動也能夠達成目的。又,搞成遊戲讓學生分組對抗,可以讓學習與複習的動力增強,覺得有趣也會讓學習效果變好。就算萬一不幸學生是高僧轉世覺得紅塵一切身外物也不沒有好勝心,那至少一堂課玩下來也不知不覺看了一大堆的標本,看別人配對正確或錯誤的時候多多少少也會潛移默化一些。

本來,最理想的是用壓克力標本來搞這個活動,但是這實在相當困難(但我覺得並不是做不到,只是需要雄厚財力或是相當有心去收集標本來製作)。所以我退而求其次改用紙卡,正面是照片,背面則是照片中無脊椎動物的基本資訊,基本資訊放多一點,要增加遊戲難度(例如增加配對的條件)也做得到。

所以,這堂課的完整版就成了這樣:
先講解無脊椎動物的基本八門的外觀與特徵&八張照片做分類小練習,接著是看標本印證,最後讓學生實地玩玩看「無脊椎釣場」,看是真的學到了還是自以為學到其實有偏食,還是根本都在睡覺神遊什麼都沒聽到。

「無脊椎釣場」的製作過程與設定

既然是要讓學生看過大量多樣的無脊椎動物,當然就希望照片中的動物能夠清楚又明白,而且所有的動物能夠越多樣越好。在我想得到的類群中,從身邊的朋友師長們以及我自己,我大致上有了各種不同的無脊椎動物照片,如果還是缺照片就求助孤狗大神。又因為課程跟多樣性有關,所以各個門的卡片數量是不均等的,有稍微按照多樣性的程度分配,希望可以讓他們潛意識的感受到各門多樣性的差異。例如軟體動物或節肢動物多樣性高又長得很不一樣,就有一堆卡片。不過,像線蟲這個門因為肉眼看來都長的都差不多,外觀上實在看不太出來多樣在哪,所以就只剩下少少的幾張。

最後,一副牌裡總共有兩百六十張的卡片,正面為各式各樣的無脊椎動物,背面為該動物的門、綱、中文俗名、生活環境(這算是額外資訊,當時是為了把卡片背面塞滿用的...圖片來源(我以為這是保護我不要被告的重要資訊@@)、「第一次」和「第二次之後」翻開的點數,以及右下角的卡片編號。不過,幾個學期下來發現卡片實在太多遊戲玩得有點久(準時下課我覺得也很重要),就把幾乎沒有程度可言的昆蟲的卡片拿掉一些。
「無脊椎釣場」卡片正面(左)與背面(右)

所以,就像玩『釣魚』一樣,遊戲的方式各位應該都很清楚了:
將卡片洗牌後,以圖面向上的方式整齊排滿桌面,各組就依序挑選兩張然後翻面看答案,成對的就收走,不成對的就放回去。因為這是個在強大教學目的的執念下設計出來的教學活動,所以翻牌的人必須要喊出卡片的正確類群才能把卡片翻面(例如:這是XX動物門,這也是XX動物門),而不是默默的在那邊釣魚(沒有誤)

「無脊椎釣場」教學活動進行中(by Tsai-Yu Wu)

在我的設計裡,最基礎的「無脊椎釣場」玩法是以『相同的門』為成對,上課的時候也是玩最基礎的玩法。但是我當然希望這個教學活動可以有向上擴充的可能,所以 進階的玩法也可以是以『相同的門&綱』甚至是『相同的門&正確的俗名』作為成對喊聲的規則。不過,目前沒有真正的在課堂上實行過就是。(是有學生自己在結束後留下來玩進階版啦,還挺甘心的)




在 撲克牌『釣魚』裡,因為撲克牌的背面都長得一樣,所以玩家要是翻錯不成對的牌那麼蓋回去就是,反正有辦法的人就會從別人的錯誤中記得數字的位置。但是在 「無脊椎釣場」裡,一旦學生配錯對,背面翻開以後大家就都看到正確答案的類群是什麼了,所以或許有些人會覺得「那就把配錯對的卡片收走」。不過,在我的想 法中,配錯對的卡片反而才是學生應該要更留心的,就好像撲克牌『釣魚』是從配錯對中記得各數字的正確位置,「無脊椎釣場」也是希望在配錯對之後讓大家能夠 搞清楚弄錯的原因,然後有機會記得並且改正。而且也因為有人犯錯,學生更會注意那到底是什麼鬼東西,反而可以增強學習效果(吧)。不然那些難以判斷是哪個門的動物一有人犯錯就看不到,只是增加挫折感而已實在很無聊。所以一旦配錯對(例如喊的明明是XX動物門結果翻開發現有一張是OO動物門),那麼所有的玩家都要看清楚到底這張卡片的動物到底是什麼類群之後,才能標上迴紋針後蓋回去,而不是讓犯錯的玩家悶不吭聲的自己記下正確答案之後,就偷偷摸摸的把卡片蓋回去。
被翻過但配錯對,於是標上迴紋針的卡片(by Tsai-Yu Wu)

然後,撲克牌的『釣魚』考驗的 是記憶力,所以比的只是玩家拿到手上有幾對。但是「無脊椎釣場」裡的動物各不相同,有的容易辨識,有的乍看根本不知道是什麼鬼,所以不能以對數來比較,而 要為每一張卡片依據辨識的難易度設定點數:難以辨認的點數高,容易辨識的點數就低。另外,每一張卡片的背面除了有的各自不同的點數之外,還包括了「第一 次」和「第二次之後」兩種點數。畢竟第一次喊聲就正確,當然要比大家都看過背面答案以後才喊出正確類群要值得鼓勵,所以一張卡「第二次之後」的點數會比 「第一次」的少。在活動進行中,學生只要看到標上迴紋針的卡片,就知道這張卡片已經不是「第一次」(怎麼講起來怪怪的@@),要翻的話會拿到比較少的點數,但是也可以比較確定正確答案的類群是什麼,翻或不翻就看個人了。
被翻過的卡片還是會有人要的(by Tsai-Yu Wu)

另外呢,既然這是個在強大教學目的的執念下設計出來的教學活動,所以當然不可以放過有天分或已經上手的同學。在我的設計中,如果有同學正確翻開了一張卡片, 但是其他同學對於這張卡片為什麼是這個類群有疑惑的話,那麼這位同學必須要向其他同學解釋自己判斷的依據。(得罪了方丈別想逃挖哈哈)

所以教學活動大致上就是這麼進行的。實地操作上,一個班級會有四副牌,一副牌會有四到六組(一組兩人)的學生在玩。每副牌都得要玩到所有的卡片都被各組清光或是下課鐘響為止。不過通常學生都可以在下課之前全部結束。當一副牌玩到結束之後該副牌的各組就 可以計算手上拿到的卡片的點數有多少,加總之後依照多寡排序從A+開始給成績就當作這堂課的作業分數,畢竟這個教學活動的目的跟作業的目的一樣,好好玩遊戲就已經足以檢視學習成效(了吧)。除此之外,八個門全部都有拿到的組的點數加10,這是為了防止偏食鼓勵均衡XD。又,最先結束的那副牌的所有組別給分向上跳一級,這是是為了讓學習成效比較好(或是彼此合作)的大組有相應的獎勵,同時也讓他們不要拖時間。 
實驗結束後的各組成績(by Tsai-Yu Wu)

「無脊椎釣場」之封鎖卡萬歲

不過,因為我天生反骨又搞怪,我總覺得這個教學活動可以更有趣、有競爭性一點。在我的想像中,可能總是會有些走超級保守路線的學生以不變應萬變,總是只挑選某些簡單的動物門的卡片(例如老是只挑節肢動物門的卡片來釣),這樣實在是太無趣了。如果可以有些突如其來的限制,應該會很好(ㄐㄧ)玩(ㄔㄜ)。

於是我想到了「封鎖卡」的設定。
環節動物門封鎖中(by Tsai-Yu Wu)
 
在「無脊椎釣場」進行中,點數除了最後累積成為成績之外,還有額外的附加價值,那就是每組手上的卡片每累積十點就可以得到一張的「封鎖卡」。封鎖卡的類型有:各門封鎖卡(8種)、自訂門封鎖卡、單行封鎖卡、單列封鎖卡、以及25宮格封鎖卡共十二種。這封鎖卡一旦打出來,整整一輪的玩家通通都會被限制(例如封鎖節肢動物門,所以大家都不能翻節肢動物門的卡片),一輪之後就失效收回。另外,封鎖卡每組最多只能持有三張(所以不能囤卡),每組一次只能使用一張(所以不能連發),而且拿到的下一輪才能使用。這些小設定都是為了讓封鎖卡的使 用能夠合理又公平。

而我個人最喜歡的,當然是空間上的封鎖卡(行、列、25宮格),尤其是25宮格的封鎖卡,一打下去周圍5X5的卡片通通被封鎖,整個相當豪邁。在我們的場地上,一張實驗桌擺滿將近有80張卡片,這25宮格一下去就擋掉了三分之一的卡片,看得到吃不到的怨恨實在是讓人大呼過癮(我真是機車)。而且當競爭白熱化的時候,台面上同時出現兩三個門的封鎖卡外加行或列或25宮格的封鎖卡也是所在多有,眼看學生因此哇哇大叫殺得眼紅,實為人生樂事(嗯?)。
5X5宮格封鎖中(by Tsai-Yu Wu)


藉著這樣的封鎖卡,增加學生之間的爾虞我詐,其實也讓學生可以去挑選比較不熟悉的類群,在使用封鎖卡之前通常也會為了判斷封鎖卡對台面上的卡片效力大不大(打了一張棘皮動物門的封鎖卡,結果台面上沒有棘皮動物門就整個白打),而有練習一眼分類的意外功效。

「無脊椎釣場」實踐成效

自從2007年春天開始,結合無脊椎釣場的無脊椎動物介紹再也不是個爹不疼娘不愛的一門課。如果可能的話,多數的助教都會把他排進各科系的實驗課程進度裡。就我所看到的教學意見調查表,學生也常常會反應無脊椎釣場是他們最喜歡的一堂課,也有學生跑來問說這個卡哪裡買,他想要自己買一副回家練習(沒這麼認真吧@@),或是來問是誰做的(就是我挖哈哈)。對學生來說,上課的氣氛融洽,可以準時下課又沒有作業讓人整個心情愉快,在玩耍中學習有如時光倒流回幼稚園般的輕鬆愜意;對助教來說,上起課來也比以前聽學生報告愉快得多,當各副牌的管理員監督遊戲教學活動進行順便看學生爾虞我詐也是樂事一樁,而且可以準時下課又不用改作業也是讓人開心。至於學習成效上,我覺得應該都有達到教學的目標。畢竟在我的印象中,期末跑台考試的時候拿卡片來出題的答對比率都還挺漂亮。而且我出題的方式可不是只貼一張卡片問這是什麼門而已,我會在桌上擺個八張十張卡片問哪兩張是XX動物門、或是跟某張配對的是哪一張、或是哪兩張可以互相配對、或是哪一張被封鎖卡封鎖等等如遊戲進行時候的情境。我覺得,當這樣的題目都能夠再短短三四十秒當中正確回答,就表示學生已經超越了這堂課的教學目標,辛苦設計這個遊戲教學活動也就不枉此生了。

總結




以上就是「無脊椎釣場」的發想過程與所有的設計細節。寫著寫著就寫了這麼一大堆,但是也突然的就寫完了。希望大家不要覺得我爛尾...