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摘 要:近年來,植物生理學研究的快速發(fā)展,對學生們學習和掌握相關(guān)知識提出了更高的要求. 因此不斷加強和完善植物生理學實驗的教學模式勢在必行. 然而,當前在很多地方高校開展的植物生理學實驗教學模式中還存在著許多問題,為更好地提高教學質(zhì)量和學生們的學習能力,我們在該課程的教學過程中進行了教學“新模式”的思考與探索,并取得了良好的教學效果. 

關(guān)鍵詞:植物生理學實驗;新模式;設(shè)計性實驗;成績考核;開放性實驗室

是隨著化學和物理學的發(fā)展,從植物學中分化出來的、研究植物生命活動規(guī)律及其與環(huán)境相互關(guān)系、揭示植物生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學[1]. 實驗教學的開展對培養(yǎng)學生動手能力、觀察和發(fā)現(xiàn)問題能力以及開展科學研究能力有著重要意義. 隨著生物技術(shù)與生命科學的發(fā)展越來越快,植物生理學的領(lǐng)域在不斷擴展,與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展和食品的安全問題都有著密不可分的聯(lián)系,其研究技術(shù)和研究內(nèi)容越來越廣泛地滲入到其他學科領(lǐng)域,因此,為了應(yīng)對這個形式的變化,在植物生理學實驗的教學上也要做出調(diào)整. 將實驗課的核心從傳統(tǒng)的技術(shù)學習更多地轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學生自主學習和研究植物生命活動的本質(zhì)的思考和實踐上. 同時,傳統(tǒng)的實驗教學重視學生基礎(chǔ)能力的培養(yǎng),但學生基本上是被動地完成實驗課程,很難達到獨立思考并有所創(chuàng)新的培養(yǎng)目標. 學生在之前從未接觸過這門課程,對于植物生理學的很多部分很難理解,這更需探索出一種“新模式”對學生進行引導.

1 植物生理學實驗教學中存在的問題

1. 1 教學方式與教學內(nèi)容陳舊

隨著科學技術(shù)水平的發(fā)展,理論知識也在不斷的更新與進步,但是相應(yīng)的教學方式并沒有進步,依舊保留著原始的教學方法,形式單一,實驗課程基本還是以填鴨式教學為主,教師單一的利用幻燈片演示加板書去解釋實驗原理與步驟等,造成講解之后學生理解不夠透徹,導致學生機械的按教學實驗步驟進行操作,學生主動性差. 實驗課基本以教師講授為主,學生被動的接受知識[2],課下師生之間交流的機會少,學生不主動詢問實驗過程中不理解的地方,導致教師也了解不到學生的不足之處,學生的能力無法提升,教學效果不佳. 實驗內(nèi)容也沒有與時俱進,缺乏探究與創(chuàng)新性實驗,設(shè)計性實驗較少,無法培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維[3].

1. 2 考核方式單一及其造成的考核不公平現(xiàn)象

高等學校的實驗考核方式主要為兩種形式,以實驗報告考查為主,加上期末的開卷形式的考試. 這兩種形式的考核使學生的期末不及格率極低,進而導致學生對實驗課的不重視,主要表現(xiàn)為:(1)實驗過程中玩手機聊天現(xiàn)象嚴重,(2)實驗課上不做實驗,出現(xiàn)寫其他作業(yè)甚至還有打游戲的現(xiàn)象,(3)抄襲現(xiàn)象嚴重,抄襲他人實驗數(shù)據(jù)及期末測試屢見不鮮.[4 - 5]這種單一的考核方式無法考查出學生真實的學習效果,對認真實驗的學生不公平,造成其對實驗課地懈怠.

1. 3 實驗室開放性不夠

實驗室在實驗課結(jié)束后便關(guān)閉,學生所做的實驗僅是教學大綱中規(guī)定的實驗,自主實驗的機會較少,對于上實驗課時不理解的地方不能做進一步地探究,也不能進一步開發(fā)自己所感興趣的實驗,導致學生的思維不能發(fā)散不利于創(chuàng)新能力培養(yǎng).

2 采用“新模式”教學,提高植物生理學實驗教學的質(zhì)量

為了能夠讓學生積極主動地參與實驗,并且能夠獨立思考,發(fā)散思維,有所創(chuàng)新,本文將從實驗課的教學方式與內(nèi)容,成績考核方式,開放性實驗教學等方面探索植物生理實驗的“新模式”.

2. 1 調(diào)整實驗教學方式

(1)加強師生互動,學生之所以在實驗課堂上興趣不高,其主要原因是在課堂上沒有“發(fā)言權(quán)”,缺少互動交流. 實驗試劑、材料準備、課堂講解都是由教師完成,學生體會不到實驗的整個過程,只能跟著授課教師的安排進行實驗. 教師作為一個引導者,上課時可以通過提問讓學生進行討論進而讓學生慢慢的掌握實驗原理,操作步驟,學生對于不理解的地方隨時向授課教師提出,教師給予解答,增加師生互動,提高學生對于實驗的興趣.(2)輔以視頻教學,學生在聽完授課教師的 PPT 和板書講解之后并不能夠完全掌握實驗的流程,在課堂上加以實驗操作的視頻教學,學生可以直觀的看到實驗流程,因此學生不但更容易把握實驗的重點,還可以提升在課堂上的專注度,提高教學效率.(3)鼓勵學生參與實驗材料與試劑的準備,學生通過參與實驗試劑配制的過程,可以更加了解試劑的組成與作用,這樣能夠使學生更好的了解實驗原理,提升學生對實驗的興趣,使學生擁有更加完整的實驗參與度.

2. 2 優(yōu)化實驗內(nèi)容

傳統(tǒng)的植物生理學的實驗內(nèi)容主要是注重對理論知識的驗證與鞏固,阻礙了學生獨立操作的能力與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[6],因此對植物生理學實驗內(nèi)容做如下優(yōu)化:(1)加強實驗教學與科學發(fā)展和生產(chǎn)實踐的聯(lián)系. 開展植物生理實驗的根本目的是提高學生的實踐技能,促進科學的發(fā)展. 因此,緊跟科研前沿,將最新的科研成果引入到植物生理實驗中去是非常必要的,這樣可以不斷使實驗內(nèi)容優(yōu)化,與科技前沿接軌[7].(2)增加設(shè)計性實驗,教師之間經(jīng)過相互交流、探討,選擇出好的設(shè)計性實驗課題. 設(shè)計性實驗的開展有課上與課下兩種形式. 課上設(shè)計性實驗,授課教師直接給出實驗課題,安排學生以小組為單位,課前查閱資料,了解所做實驗的步驟,課上學生自己把握實驗流程,授課教師給予指導. 課下設(shè)計性實驗,授課教師給出一個課題范圍,學生獨立進入實驗室開展實驗,實驗結(jié)束后匯報實驗成果.(3)減少實驗分組人數(shù). 一個小組的人數(shù)如果過多,就會導致一些學生沒有事情可做,或者做的很少,造成偷懶的情況出現(xiàn),為了避免該情況,可以降低分組人數(shù),使每一位學生都可以得到充分的鍛煉.

2. 3 采取多元的成績考核體系

綜合現(xiàn)行的實驗課成績的評定方法與地方高校生物類實驗課程的特點,對植物生理學實驗的成績評價體系進行創(chuàng)新,在考查實驗報告與進行期末筆試的基礎(chǔ)上增加對實驗操作能力的考查,以全面考查學生的綜合能力,提升成績評定的公平與科學性[8].

(1)實驗報告的考查. 對學生實驗報告的考查除針對書寫的完整性與實驗結(jié)果之外,還應(yīng)當加強對實驗數(shù)據(jù)真實性的檢驗,杜絕實驗數(shù)據(jù)抄襲情況的出現(xiàn),增強實驗的公平性. 實驗數(shù)據(jù)真實性的考查可以通過抽查學生讓其描述所得數(shù)據(jù)來源,對于有抄襲現(xiàn)象的學生扣除一定平時分.

(2)期末筆試采用閉卷形式. 現(xiàn)行的期末筆試的形式為開卷考試,這樣的考試形式無法考查出學生真正的學習效果,同時也使學生感覺不到實驗課的重要性. 因此,在實驗課結(jié)束之后,教師結(jié)合實驗課程大綱進行命題,在考查實驗原理與步驟之外,加強對學生分析能力的考核.

(3)考核學生的實驗操作能力. 植物生理實驗中多以分組的形式開展,造成一些學生偷懶的現(xiàn)象,無法全面培養(yǎng)與提升學生的操作能力,也無法讓學生意識到實驗過程中的不規(guī)范操作. 因此對學生實驗操作的考查是培養(yǎng)與提升學生實驗能力必要形式,也是對實驗教學效果的重要體現(xiàn). 對于學生實驗操作的考查可以分為現(xiàn)場操作與口試兩種形式.現(xiàn)場操作:學生在規(guī)定的時間內(nèi),按照要求獨立完成考查項目的操作內(nèi)容. 重點考查學生對儀器規(guī)范操作和對重點步驟正確完成情況.口試:教師從準備好的題目中,抽查或全部考查,學生回答. 重點考查學生對實驗原理的理解,對于實驗內(nèi)容的掌握以及對實驗結(jié)果的分析[9].

2. 4 強化開放式實驗教學

開展開放式實驗教學,學生可以隨時獨立進入實驗室,對實驗課上不理解的地方進行再次實驗,能夠使學生不懂的地方有更加深刻的了解,增進教學效果. 通過開放實驗室,學生進行更多自己感興趣的設(shè)計性實驗,在鍛煉學生的創(chuàng)新思維,提高學生動手能力的同時也有利于充分利用實驗教學資源,最大限度發(fā)揮實驗教學資源的效益[10].如何正確合理地進行開放式實驗教學:

(1)對學生進行科學系統(tǒng)的實驗室安全教育. 實驗室安全教育是開展開放式實驗首要條件,同時也是教育、科研正常運行的重要保障. 植物生理實驗的安全教育應(yīng)當包括試劑安全教育(使學生掌握各種藥品不同理化性質(zhì),能夠區(qū)分哪些藥品具有腐蝕性、毒性、揮發(fā)性等)、操作安全教育(正確使用高壓蒸汽滅菌鍋、離心機、恒溫水浴鍋、玻璃儀器的操作安全等),正確地進行廢物處理以及在遇到危險時的應(yīng)急策略等[11].開展實驗安全教育的主要形式為理論教育和現(xiàn)場觀摩. 理論教育是通過實驗教師合作編輯實驗室安全手冊,實驗教師在學生進入實驗室之前對學生進行詳細講解. 現(xiàn)場觀摩是在實驗教師的示范下,學生通過觀察教師操作進行學習,對于不懂的地方學生可以及時提問. 將兩種形式以視頻的方式錄制下來,以便于學生反復學習.

(2)建立科學的開放性實驗室管理體系. 設(shè)置專人對實驗室進行管理,定期檢查實驗室藥品與儀器的使用情況,對于不足的藥品進行及時補充,及時更換與維修破舊和不能正常工作的實驗儀器,保障實驗室的安全. 建立完善的網(wǎng)上預約系統(tǒng),保障不同學生不同的實驗可以安全有序的進行.(3)引導學生積極主動的參與植物生理實驗材料的培養(yǎng). 植物生理的實驗材料不僅僅是不同的藥品,更主要的是不同實驗所需要的各種植物. 引導學生積極主動地對實驗所需植物的培養(yǎng),例如,小麥、玉米、煙草等實驗材料,讓學生提前進入實驗流程. 學生通過體驗種子從萌發(fā)到長大的過程,不僅能讓學生擁有成就感,而且還能夠激發(fā)其對實驗的興趣.

3 結(jié) 語

植物生理學實驗在植物生理學中有著至關(guān)重要的地位,必須將其以最好的形式呈現(xiàn)給學生. 為提高植物生理學實驗的教學質(zhì)量,增加學生對實驗的興趣,提升實踐技能,開發(fā)學生的創(chuàng)新思維. 本文對開展“新模式”的植物生理學實驗進行了思考,在調(diào)整與優(yōu)化教學方式、教學內(nèi)容、考核方式以及強化開放性實驗室等方面進行了探索,“新模式”的開展不是一朝一夕能夠完成的,希望在學校、教師以及學生的共同努力下,這種“新模式”教學能夠不斷優(yōu)化.

作者：朱秀云 邵亮 王春 杜晨晨 任夢婷 吳曉敏 張亞楠 單位：淮北師范大學 生命科學學院