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(nèi)室外相結合、優(yōu)化實驗項目、開放實驗教學、更新教學手段、規(guī)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(yǎng)學生的實踐技能,啟發(fā)學生的創(chuàng)新意識和思維。隨著新世紀對高素質(zhì)人才的知識、能力、技能等綜合素質(zhì)的要求,現(xiàn)代教育更注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。實驗教學是培養(yǎng)學生扎實的專業(yè)理論基礎、精湛的專業(yè)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(tǒng)植物實驗教學存在的弊端

傳統(tǒng)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(nèi)容、注意事項及實驗現(xiàn)象、結果等,然后讓學生按要求去操作、去驗證。這種傳統(tǒng)的實驗方式制約了學生個性的發(fā)展,學生只能被動地接受實驗知識,缺乏主動性和創(chuàng)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(yǎng)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實際問題。

2改革措施

實驗教學存在很大弊端,難以調(diào)動學生的學習積極性,不能有效地進行創(chuàng)造性思維訓練和培養(yǎng)創(chuàng)新人才,實驗教學的重要作用難以實現(xiàn)。因此,必須進行實驗教學改革,現(xiàn)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(tài)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(tǒng)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(tǒng)先區(qū)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(qū)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(shù)目有何特點?⑤保衛(wèi)細胞含水量與氣孔開閉的關系?⑥區(qū)別四碳植物和三碳植物維管束鞘的特點。

2.2實驗室內(nèi)觀察和室外現(xiàn)場教學相結合

如花的構造,先到校內(nèi)花園認識花的名稱、觀察花的組成部分,如萼片數(shù)、花瓣數(shù)、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(shù)目,區(qū)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(tài)和生活環(huán)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(tài),再帶回實驗室作解剖觀察。

2.3改革實驗教學內(nèi)容

植物實驗以認識性、驗證性實驗居多。應結合專業(yè)調(diào)整和學科建設,推進教學內(nèi)容與時俱進整改建設,積極進行實驗內(nèi)容的改革,在原有實驗項目基礎上增加創(chuàng)新性、綜合性、研究性實驗的比重,選擇與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關的實驗項目,突出實驗的綜合性、創(chuàng)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(shù)量和大小與植物生長發(fā)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(zhì)膜厚度,氣孔的形態(tài)和數(shù)量等,并對結果進行分析。在實踐中,不斷優(yōu)化實驗教學內(nèi)容,逐步提高實驗教學質(zhì)量。如植物的溶液培養(yǎng)與缺素癥狀觀察的實驗。在實驗室內(nèi)配制培養(yǎng)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(chǎn)實踐課題。在植物野外實習中增加當?shù)厮幱弥参?、?jīng)濟植物、雜草類的系統(tǒng)調(diào)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(yōu)厚的師資及設備資源,為學生提供一個創(chuàng)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(chuàng)新精神,充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)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(chuàng)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(chuàng)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?qū)W生共同提供,主要來源于學生的新發(fā)現(xiàn)、新想法、教師的科研課題或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際中出現(xiàn)的問題等。學生可向?qū)嶒炇姨岢錾暾?教師依據(jù)選定的課題提出研究的目的、理論依據(jù)、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(diào)學生的主體作用,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、合作精神和科研能力,提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,養(yǎng)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(wǎng)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(tǒng)一在網(wǎng)絡進行。

2.5采用多元化的教學手段,更新教學方法

轉(zhuǎn)變教育觀念。實驗教學以尊重學生的學習興趣、培養(yǎng)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(xiàn)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(chuàng)新能力的培養(yǎng)。三是采用啟發(fā)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?qū)W生為中心轉(zhuǎn)變,使教學成為交互式和討論式,鼓勵學生提出問題,激發(fā)學生強烈的學習欲望。四是采用現(xiàn)代化的教學手段。利用多媒體、電視顯微成像系統(tǒng)、掛圖、投影儀等到展示植物結構,實現(xiàn)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(tài)和微觀結構。在制作根、莖、葉多媒體課件時,利用動畫表現(xiàn)根莖次生生長的過程,更直觀更生動。構建實驗教學校園網(wǎng)站,實現(xiàn)資源共享,學生可根據(jù)網(wǎng)上的植物圖譜、資料,認識鑒定植物。學生在網(wǎng)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(nèi)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(guī)范實驗報告撰寫

正確規(guī)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(lián)系,培養(yǎng)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(guī)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(shù)據(jù)。討論部分是學生針對實驗中出現(xiàn)的不同現(xiàn)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(huán)節(jié)。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(chuàng)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(nèi)容包括實驗態(tài)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(xiàn):包括遵守紀律、實驗態(tài)度、團結協(xié)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(guī)范性、取得的數(shù)據(jù)結果以及分析情況等(30%)。

3結語

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

改革后,學生對待實驗的態(tài)度發(fā)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(yǎng)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(zhì)。今后還需進一步跟進課程建設與教學改革的后續(xù)工作,為培養(yǎng)更多適應現(xiàn)代科學發(fā)展需要的高素質(zhì)科研人才而做出更大的貢獻。

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