現(xiàn)代化電子教學(xué)手段和方法在植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用探討

鐘俐 謝麗瓊 李群

【摘要】植物生理實(shí)驗(yàn)是本院生物科學(xué)與生物技術(shù)專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)系列實(shí)驗(yàn)課程，該實(shí)驗(yàn)課程要求學(xué)生結(jié)合理論課掌握與植物生理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生分析解決植物生理學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力。我們?cè)诔Ｒ?guī)傳統(tǒng)植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，融入了多媒體、Flash動(dòng)畫(huà)、微視頻等現(xiàn)代化電子教學(xué)手段與方式，利用其直觀、動(dòng)態(tài)、不受時(shí)間和地點(diǎn)限制、可隨時(shí)觀看學(xué)習(xí)等特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，結(jié)果表明，這些現(xiàn)代化電子教學(xué)手段和方法的引入非常適合植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課的預(yù)習(xí)、操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，同時(shí)還便于學(xué)生課后的復(fù)習(xí)與鞏固。在提高學(xué)生掌握植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、操作過(guò)程，提高觀察分析能力和實(shí)驗(yàn)技能等方面取得了很好的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】多媒體 Flash動(dòng)畫(huà) 微視頻 現(xiàn)代化電子教學(xué)手段與方法 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）19-0002-02

植物生理實(shí)驗(yàn)是我院生物科學(xué)與生物技術(shù)專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)系列實(shí)驗(yàn)課程，生物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)要求掌握涉及的操作技能與生產(chǎn)實(shí)踐息息相關(guān)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以加深對(duì)已學(xué)植物生理學(xué)理論知識(shí)的理解，更能夠加深對(duì)植物生命活動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)[1]。掌握植物生理學(xué)的實(shí)驗(yàn)技能，除了教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器的使用和操作方法，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，以及獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力[2]，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物學(xué)教學(xué)中不可或缺，具有舉足輕重的作用。

新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院生物科學(xué)與生物技術(shù)專業(yè)的植物生理實(shí)驗(yàn)課以系列實(shí)驗(yàn)五的形式安排，在第七學(xué)期進(jìn)行，共16學(xué)時(shí)，每周8學(xué)時(shí)，集中在兩周完成。在專業(yè)系列實(shí)驗(yàn)五之前，學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了生物化學(xué)，微生物學(xué)，遺傳學(xué)，細(xì)胞性，分子生物學(xué)等課程的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與相關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作，生物學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)技能得到了一定程度的訓(xùn)練。因此，利用植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)機(jī)會(huì)，可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，鍛煉他們的科研思維。

1.植物生理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)手段和方法現(xiàn)狀

1.1實(shí)驗(yàn)手段和方法單一

以往植物生理實(shí)驗(yàn)都是采取“實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料和試劑，老師講解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)”這種相對(duì)單一的教學(xué)模式，其結(jié)果就是學(xué)生簡(jiǎn)單的重復(fù)操作，缺乏積極思考的過(guò)程，主動(dòng)性也沒(méi)有得到充分的發(fā)揮，當(dāng)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有出現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果時(shí)不知道如何分析和解決，因此，不利于學(xué)生綜合操作能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，而教育的目的不僅僅是讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是使他們?cè)谝延兄R(shí)的基礎(chǔ)上去發(fā)揮和創(chuàng)造。激發(fā)他們應(yīng)用知識(shí)和創(chuàng)新知識(shí)的能力[3]。

1.2實(shí)驗(yàn)材料消耗多，實(shí)驗(yàn)之間的延續(xù)性不強(qiáng)

根據(jù)新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院生物科學(xué)與生物技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案與教學(xué)大綱，植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)名稱及學(xué)時(shí)數(shù)見(jiàn)表1。

按照傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法，完成表1中實(shí)驗(yàn)二，種子活力的測(cè)定，需要準(zhǔn)備小麥、玉米、蓖麻等不同作物的種子，還要準(zhǔn)備曙紅，紅墨水，TTC等不同染料，實(shí)驗(yàn)材料和試劑多，準(zhǔn)備繁瑣。而完成實(shí)驗(yàn)三，逆境脅迫對(duì)小麥生長(zhǎng)的影響，需要高溫、低溫，鹽脅迫，干旱，澇害等脅迫，測(cè)定的指標(biāo)也比較多，由于受到時(shí)間、地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等因素的限制，學(xué)生一次實(shí)驗(yàn)只能測(cè)定幾個(gè)生理指標(biāo)或某一種物質(zhì)的含量，各實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系和延續(xù)性不強(qiáng)，通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論相對(duì)片面，難以培養(yǎng)學(xué)生深入思考和綜合分析的能力。

2.現(xiàn)代化電子教學(xué)手段和方法在植物生理課程教學(xué)中的必要性和可能性

2.1必要性

教學(xué)是教師指導(dǎo)下的學(xué)生主動(dòng)掌握知識(shí)、技能，并形成一定思維的過(guò)程，在該體系中，教學(xué)方法是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一?，F(xiàn)代化電子教學(xué)方法通過(guò)可視可聽(tīng)的文字、圖片、聲、光、微視頻等手段把大量的信息傳輸給學(xué)生，直觀、豐富、形象、多樣，將枯燥單一的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容變得色彩繽紛，賦予其動(dòng)感[4]，形成合理的教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu)，對(duì)優(yōu)化和提高植物生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果具有很好的作用。

2.2可能性

近些年，為了提高教學(xué)質(zhì)量，改善教學(xué)環(huán)境，學(xué)校和學(xué)院投入了大量資金購(gòu)置了多媒體設(shè)備和電子教學(xué)資源，硬件設(shè)施已經(jīng)完全能夠滿足各學(xué)科理論課和實(shí)驗(yàn)課電子教學(xué)的需求。另一方面，我院承擔(dān)植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的教師均具有生物學(xué)博士學(xué)位，在多媒體課件制作，F(xiàn)lash選擇與引進(jìn)，微視頻拍攝與合成方面都接受過(guò)一定培訓(xùn)，能夠很好將專業(yè)知識(shí)和現(xiàn)代化電子教學(xué)方法融為一體，使現(xiàn)代化電子教學(xué)手段和方法在植物生理課程教學(xué)中成為可能。

3.現(xiàn)代化電子教學(xué)手段和方法在植物生理課程教學(xué)中的實(shí)施過(guò)程與具體實(shí)例

3.1多媒體技術(shù)的使用

多媒體技術(shù)的突出特點(diǎn)就是以生動(dòng)、形象、具體的表現(xiàn)力，吸引學(xué)生的注意力，幫助學(xué)生理解知識(shí)，優(yōu)化學(xué)生的思維過(guò)程[4]。運(yùn)用多媒體技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中規(guī)范操作的習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)中操作習(xí)慣和規(guī)范程度是決定實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒褪欠癜踩闹匾h(huán)節(jié)。此外，還可以用多媒體演示和拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如表1中實(shí)驗(yàn)二，種子活力的測(cè)定，學(xué)生通過(guò)TTC法測(cè)定小麥種子胚的生活力，了解了這種方法的基本原理后，再向其講解和展示玉米胚活力測(cè)定的結(jié)果，以及用曙紅法和熒光法測(cè)定種子活力的原理和結(jié)果。

3.2 Flash動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用

Flash動(dòng)畫(huà)可突破時(shí)空的限制，使學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)接觸和了解更多的實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容[5]，比如實(shí)驗(yàn)四赤霉素對(duì)α-淀粉酶誘導(dǎo)合成的影響，該實(shí)驗(yàn)前期需要選取小麥種子，用刀片橫切成有胚和無(wú)胚的半粒，分裝，表面消毒后用不同濃度GA震蕩培養(yǎng)處理24h，因此不能在一次實(shí)驗(yàn)課內(nèi)完成，我們把前期處理的實(shí)驗(yàn)過(guò)程讓每組一名同學(xué)實(shí)際操作，再將此配以Flash短片的形式濃縮在課件中，通過(guò)播放Flash，讓其余學(xué)生身臨其境地感受，既節(jié)約了時(shí)間，又可以讓學(xué)生通過(guò)模擬操作達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。

3.3微視頻的拍攝與應(yīng)用

如實(shí)驗(yàn)五光合作用相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定要用到光合儀，光合儀價(jià)格昂貴，使用時(shí)對(duì)操作環(huán)境和操作流程要求高，且我院只有一臺(tái)光合儀，不一定滿足每位同學(xué)都能實(shí)際操作的要求，因此，任課老師在實(shí)驗(yàn)前帶領(lǐng)2-3位同學(xué)親自操作演示，錄制了該實(shí)驗(yàn)的微視頻，微視頻包括儀器的預(yù)熱和開(kāi)啟、參數(shù)的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)原理的講解與操作、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、數(shù)據(jù)的處理與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等，由于微視頻的主人公是學(xué)生熟悉的老師和同學(xué)，所以更覺(jué)親切。學(xué)生根據(jù)微視頻的講解可自行學(xué)習(xí)并練習(xí)實(shí)驗(yàn)操作，微視頻經(jīng)過(guò)后期合成后也可以上傳到學(xué)院網(wǎng)站上供大家學(xué)習(xí)分享。

4.現(xiàn)代電子教學(xué)手段和方法在植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的效果

4.1形式多樣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣和積極性

如果學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容缺乏興趣，就很難接受有關(guān)的知識(shí)信息，我們通過(guò)傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代化電子教學(xué)結(jié)合的方式，用不同形式調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和注意力，直觀地引導(dǎo)學(xué)生直接揭開(kāi)事物的本質(zhì)和內(nèi)在的聯(lián)系[6]，使學(xué)生容易理解和掌握事物的本質(zhì)，取得了較好效果。

4.2運(yùn)用現(xiàn)代化電子教學(xué)手段模擬植物生理實(shí)驗(yàn)有助于提高學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)的能力

因?yàn)閷?shí)驗(yàn)周期的原因，每次實(shí)驗(yàn)對(duì)每個(gè)班級(jí)只能開(kāi)設(shè)一次，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中受到外界條件或?qū)W生自身操作規(guī)范等因素的干擾，有可能實(shí)驗(yàn)結(jié)束后得到的結(jié)果不明顯甚至是相反的，通過(guò)多媒體模擬實(shí)驗(yàn)可引導(dǎo)學(xué)生正確地分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如實(shí)驗(yàn)六氣孔運(yùn)動(dòng)的觀察及鉀離子、ABA對(duì)氣孔開(kāi)度的影響，有的同學(xué)由于撕取葉片下表皮的位置或其他操作不當(dāng)，可能觀察不到氣孔的打開(kāi)和關(guān)閉過(guò)程，我們可以用多媒體模擬正確和錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓學(xué)生分析其正確與錯(cuò)誤之處，讓學(xué)生自己通過(guò)實(shí)例選擇正確或錯(cuò)誤的操作方法，可以讓學(xué)生更深刻地學(xué)會(huì)分析不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，大大提升實(shí)驗(yàn)效果。

4.3運(yùn)用現(xiàn)代化電子教學(xué)手段有助于指導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是生物學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的目的之一，大學(xué)一二年級(jí)的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按既定的方法和實(shí)驗(yàn)步驟去操作，目的是掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，而實(shí)際生活科研中更多地需要培養(yǎng)學(xué)生具有自己設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)的能力，在植物生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們一方面可鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)對(duì)基本實(shí)驗(yàn)在材料、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)步驟上更新，還借助現(xiàn)代化電子教學(xué)手段向?qū)W生展示一些綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)例，讓學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)自主設(shè)計(jì)并完成綜合性較強(qiáng)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。如表1實(shí)驗(yàn)三，逆境脅迫對(duì)小麥生長(zhǎng)的影響，先要求學(xué)生通過(guò)測(cè)定電導(dǎo)率完成高溫、低溫、鹽脅迫對(duì)植物的傷害作用，在此基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)生理指標(biāo)測(cè)定干旱、澇害等脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。

5.利用現(xiàn)代化電子教學(xué)手段，建立植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式的思考

現(xiàn)代化電子教學(xué)手段通過(guò)視聽(tīng)結(jié)合、聲像并茂的表現(xiàn)形式，生動(dòng)、形象地展示實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容，有效促進(jìn)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的大容量、多信息和高效率，有利于學(xué)生開(kāi)發(fā)智力、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)，將課堂教學(xué)引入到一個(gè)新的境界[4，7]。除了文中提到的多媒體技術(shù)，F(xiàn)lash動(dòng)畫(huà)技術(shù)，微視頻等教學(xué)手段外，植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)還將在今后的教學(xué)中引入慕課等教學(xué)手段，綜合運(yùn)用不同教學(xué)手段和教學(xué)方法，盡可能多的給學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)眼（觀察），動(dòng)手（操作）和動(dòng)腦（分析）的機(jī)會(huì)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢(shì)，豐富教學(xué)內(nèi)涵，拓展教學(xué)資源，保障和提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]高軒，于紅梅.《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中的思考[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，18（05）：152-153

[2]曹春燕.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考[J].學(xué)園，2013，36：41-42

[3]孔凡芹.《植物生理學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題與改進(jìn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（25）：174-175

[4]蘇文彬.現(xiàn)代的課堂，需要現(xiàn)代化的教學(xué)手段[J].課程教育研究，2013，17（06）：150-151

[5]羅來(lái)賓.FLASH動(dòng)畫(huà)素材的教學(xué)應(yīng)用[J].民營(yíng)科技，2013，2：127

[6]王蘭蘭，劉洪鑫，馬蓮菊，李雪梅.談植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教改及學(xué)生能力的培養(yǎng)[J].沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，30（3）：442-444

[7]彭元成，王云生，高俊山.模塊式教學(xué)在高校植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，20（13）：163-164

作者簡(jiǎn)介：

鐘俐（1971.08-），女，白族，湖南人，博士研究生，副教授，研究方向：生物化學(xué)與植物生理學(xué)。