植物實驗教學改革探析

王桂榮

摘要對植物實驗教學改革進行了初步探討,提出了室內室外相結合、優化實驗項目、開放實驗教學、更新教學手段、規范實驗報告的撰寫、改革考核方式等一系列措施,以期收到較好的教學效果。

關鍵詞植物;實驗教學;弊端;改革措施

中圖分類號G642.423文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)19-0343-02

植物學是一門實踐性很強的學科,良好的實驗教學不僅讓學生更好地理解理論知識,而且利于培養學生的實踐技能,啟發學生的創新意識和思維。隨著新世紀對高素質人才的知識、能力、技能等綜合素質的要求,現代教育更注重培養學生的創新能力。實驗教學是培養學生扎實的專業理論基礎、精湛的專業技能的實踐性課堂。實驗教學越來越受到重視,在整個教學體系中有著不可替代的作用。

1傳統植物實驗教學存在的弊端

傳統實驗教學往往在實驗前,教師給學生們準備好實驗所需的各種儀器及實驗材料,上課時先講解實驗內容、注意事項及實驗現象、結果等,然后讓學生按要求去操作、去驗證。這種傳統的實驗方式制約了學生個性的發展,學生只能被動地接受實驗知識,缺乏主動性和創造性。以往的植物教學一般是先上理論,再上實驗課觀察,由于植物的顯微結構比較復雜,等到上實驗課時,所學理論概念已模糊,還得從頭再講,費時費力。實驗項目以驗證性實驗為主,綜合性研究性實驗較少,實驗課設課還未能突破理論課授課體系的制約。實驗的重心不在于培養動手能力和分析問題的能力,只是加深對理論課的理解和掌握,難以解決目前農業生產中的實際問題。

2改革措施

實驗教學存在很大弊端,難以調動學生的學習積極性,不能有效地進行創造性思維訓練和培養創新人才,實驗教學的重要作用難以實現。因此,必須進行實驗教學改革,現將改革措施總結如下。

2.1理論課和實驗課相結合同時進行

對于植物形態部分,采取“二合一”的辦法。在實驗室中應用電視—顯微成像系統對一些有代表性的植物進行解剖觀察和概念的講解,這樣既壓縮了學時,又收到了良好的教學效果。如葉的結構,選取棉花、玉米、水稻、南瓜等到葉作徒手切片觀察,利用電視顯微成像系統先區分雙子葉植物的葉表皮、葉肉、葉脈,仔細觀察各部分的特征。區分海綿組織和柵欄組織的特點,了解維管束的結構。單子葉植物觀察表皮細胞、泡狀細胞、氣孔器、維管束排列特點等。讓學生在觀察后討論:①為什么植物的葉片正面和背面的綠色會不同?②單、雙子葉顯微結構一樣嗎?有哪些不同?③新鮮的葉片和萎蔫的植物葉片的顯微結構有什么不同?④單雙子葉植物氣孔的結構及葉正、反面氣孔數目有何特點?⑤保衛細胞含水量與氣孔開閉的關系?⑥區別四碳植物和三碳植物維管束鞘的特點。

2.2實驗室內觀察和室外現場教學相結合

如花的構造,先到校內花園認識花的名稱、觀察花的組成部分,如萼片數、花瓣數、雌蕊、雄蕊等,然后,將花采下,帶回實驗室作解剖裝片觀察,觀察子房的結構、花藥的結構、柱頭等。觀察雌蕊組成的心皮數目,區分子房的位置和胎座的類型,認識胚珠的結構和類型。在低等植物的觀察中,可先去野外采集苔蘚、地衣、蕨類等并觀察它們的外部形態和生活環境,再帶回實驗室觀察其顯微結構。

在實驗教學中加強實驗觀察手段,減少學生對抽象概念的掌握困難。如松的生殖過程很復雜,引導學生在室外觀察松的雌球花、胚珠、花粉囊的位置、形態,再帶回實驗室作解剖觀察。

2.3改革實驗教學內容

植物實驗以認識性、驗證性實驗居多。應結合專業調整和學科建設,推進教學內容與時俱進整改建設,積極進行實驗內容的改革,在原有實驗項目基礎上增加創新性、綜合性、研究性實驗的比重,選擇與農業生產密切相關的實驗項目,突出實驗的綜合性、創新性,做到學以致用。如細胞的基本結構實驗可延伸為探索細胞的數量和大小與植物生長發育時期的研究性實驗。設計綜合性實驗,如比較水生植物、旱生植物,陽生植物、陰生植物葉的角質膜厚度,氣孔的形態和數量等,并對結果進行分析。在實踐中,不斷優化實驗教學內容,逐步提高實驗教學質量。如植物的溶液培養與缺素癥狀觀察的實驗。在實驗室內配制培養液,以番茄苗為實驗材料,進行各種缺素癥狀的觀察。每天記錄變化,等到實驗結束后,將這些缺素植株栽在大田里,觀察它們在回到正常條件下各有什么變化,引導學生去思考,研究新的生產實踐課題。在植物野外實習中增加當地藥用植物、經濟植物、雜草類的系統調查,為植物資源普查和科研、教學提供第一手的資料。

2.4建立開放式實驗教學

積極利用學院優厚的師資及設備資源,為學生提供一個創新平臺。開放實驗室為學生提供了一定的自主空間,很好地滿足了他們的好奇性和求知欲,尊重和保護了他們的探索熱情和創新精神,充分挖掘學生的創造潛能,使其有比較充足且可自行支配的實驗時間和空間來完成系列實驗。

開設學生創新實踐園地,舉行實驗設計大賽。鼓勵學生利用實驗室的儀器、設備、研究創新課題。教師對學生的實驗項目和方案進行審核、指導。實驗項目也可由教師或學生共同提供,主要來源于學生的新發現、新想法、教師的科研課題或農業生產實際中出現的問題等。學生可向實驗室提出申請,教師依據選定的課題提出研究的目的、理論依據、注意事項等,學生分成若干興趣小組,獨立進行實驗設計,實驗方案等審查后,方可進行實驗,老師加以輔導。開放性實驗的整個過程都由學生自主決策,強調學生的主體作用,培養學生的創新意識、合作精神和科研能力,提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,養成獨立思考和積極進取的科學精神。開設專門開放性實驗室網絡管理平臺,有專人管理,實驗項目、開放程序、開放時間、成績考評統一在網絡進行。

2.5采用多元化的教學手段,更新教學方法

轉變教育觀念。實驗教學以尊重學生的學習興趣、培養學生的能力為切入點,采取多種靈活的方法突出學生在實驗教學中的主體性,使學生能主動地參與到實驗教學中去。要求學生參與完成各項實驗準備工作,包括材料的選取、試劑的配制、儀器的準備、實驗方法的分析等。實驗中要求學生運用所學知識獨立完成實驗過程,以及對實驗現象的分析、問題的解決、結論的歸納等。一是加強課前預習。教師在課前提出問題,讓學生帶著問題去預習,帶著問題做實驗,通過實驗操作和觀察回答問題。如:植物有絲分裂觀察實驗中,可讓學生提問,何時取何種材料效果較好?取根尖的哪個部位?壓片過程中,應注意什么問題?加45%的冰醋酸有何作用?讓學生通過預習掌握了實驗步驟,減少了實驗中的操作失誤,提高了實驗結果成功率,并在實驗中思考和探索,通過實驗得出結論,增強了學習興趣和成就感。二是以往的實驗受條件所限,往往5～6個人1組,結果實驗中,有的做、有的玩,除研究性實驗外,改為2人1組,提高每個學生的動手能力和參與機會,以學生討論探究為主,使學生的自主學習意識增強,有利于他們思考能力和創新能力的培養。三是采用啟發性教學。在預習的基礎上加強課堂提問,讓學生來講解實驗方法和步驟等,老師補充概括,建立以學生為本的教學理念。從教師為中心向學生為中心轉變,使教學成為交互式和討論式,鼓勵學生提出問題,激發學生強烈的學習欲望。四是采用現代化的教學手段。利用多媒體、電視顯微成像系統、掛圖、投影儀等到展示植物結構,實現了微觀結構,宏觀顯示。讓學生有更多的機會、更直觀地認識植物的外部形態和微觀結構。在制作根、莖、葉多媒體課件時,利用動畫表現根莖次生生長的過程,更直觀更生動。構建實驗教學校園網站,實現資源共享,學生可根據網上的植物圖譜、資料,認識鑒定植物。學生在網上進行仿真實驗模擬預習、演示和學習。實驗室自行拍攝實驗教學資料,包括常見儀器設備使用方法、較大型儀器設備的使用與注意事項、具體的實驗操作方法等,供學生觀看。實驗教學在教學內容、學習方法上有了新的拓展,學習時間和空間得到延伸,給學生提供了自主學習開闊視野的條件,滿足了不同層次學生的學習需求,提高了教學效果。

2.6規范實驗報告撰寫

正確規范地撰寫實驗報告可以及時反饋實驗操作流程,加深理論與實踐的聯系,培養學生分析問題,解決問題的思維能力,加深對實驗的體會與反思。實驗報告的規范格式為實驗項目名稱、實驗目的、原理、方法步驟、結果與討論、注意事項等。實驗步驟要求學生記錄真實的實驗過程和數據。討論部分是學生針對實驗中出現的不同現象、實驗誤差、存在問題展開討論,是衡量學生觀察與思考能力的重要環節。實驗報告不能照抄實驗指導書,要求用自己的語言去表達。鼓勵學生提出創造性的見解和認識,為今后學生科研論文奠定基礎。

2.7改革實驗課考核方式

實驗課考核內容包括實驗態度、實驗理論、操作技能、實驗報告等方面。在實驗成績的考核上采用平時表現:包括遵守紀律、實驗態度、團結協作等15%;實驗操作能力考查:如顯微鏡的正確使用、徒手切片、壓片裝片制作、識片讀片繪圖等(35%);實驗理論考查:包括實驗原理、實驗注意事項、實驗所用儀器相關知識(20%);實驗報告:實驗報告的規范性、取得的數據結果以及分析情況等(30%)。

3結語

實驗教學是培養學生創新精神和創新能力不可缺少的教學過程,為學生今后就業和近一步深造打下良好的基礎。必須轉變教育觀念,扎實工作,不斷創新,共同開創實驗教學的新局面。

改革后,學生對待實驗的態度發生了根本性改變,積極性、主動性提高了,學生的實驗操作能力、解決問題與分析問題的能力得到了很好的培養和提高。學生獲得了科學研究的基本技能,提高了學生的科學素質。今后還需進一步跟進課程建設與教學改革的后續工作,為培養更多適應現代科學發展需要的高素質科研人才而做出更大的貢獻。

4參考文獻

[1] 楊毅,楊艷燕.生物學基礎實驗教學改革的實踐與構想[J].生物學雜志,2004,21(1):46-48.

[2] 朱麗云,高永生,李佳,等.微生物實驗教學改革初探[J].實驗科學與技術,2008,6(6):115-117.

[3] 汪朝陽,祝鳳榮,張向陽,等.實驗報告在多元化考核與評價中的功能[J].實驗科學與技術,2008,6(5):119-124.

[4] 唐永紅,龔安.新形勢下高校實驗教學改革初探[J].中國現代教育裝備,2006(6):11.

[5] 吳曉霞,金英善,崔月花,等.顯微互動教學系統在植物學實驗教學中的應用[J].中國科教創新導刊,2009(22):71,73.

[6] 黃燕芳,柴惠,袁小鳳,等.多媒體系統在植物學實驗教學中的應用[J].長春中醫藥大學學報,2009(4):647-648.