基于實(shí)踐能力提升為本位的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

謝小芳 陳煜 林向民

[摘 要] 植物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程?；诟＝ㄞr(nóng)林大學(xué)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題開展教學(xué)改革，建立了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體貫穿全課程的教學(xué)模式，完善了考核評(píng)價(jià)體系，有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提升了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。因此，監(jiān)督和考核學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過程，采取融入態(tài)度考核、知識(shí)考核和技能考核的多元化的考核方式對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性、植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，有非常重要的作用。

[關(guān)鍵詞] 植物學(xué)實(shí)驗(yàn);改革;動(dòng)手能力;主體

[基金項(xiàng)目] 2020年度福建農(nóng)林大學(xué)校級(jí)教改項(xiàng)目“教學(xué)模式構(gòu)建”（69915001008）

[作者簡(jiǎn)介] 謝小芳（1978—），女，福建龍巖人，理學(xué)博士，福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事植物遺傳學(xué)和植物基因組學(xué)研究;陳煜（1977—），女，碩士，四川成都人，福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授，主要從事植物學(xué)研究;林向民（1977—），男，博士，福建漳州人，福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師（通信作者），主要從事生態(tài)學(xué)研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）38-0046-04? ?[收稿日期] 2021-03-05

植物學(xué)是高等農(nóng)林院校生物類專業(yè)的基礎(chǔ)課程。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命科學(xué)素養(yǎng)，要求學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，掌握植物學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，為后續(xù)其他課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。植物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為植物學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容的延伸，是課程教學(xué)中必不可少的組成部分，是學(xué)生提升實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和探知能力的重要環(huán)節(jié)[1，2]，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的鞏固、提高具有至關(guān)重要的作用。以往的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更傾向于基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固，教學(xué)形式較為單一，往往片面強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察，而忽視實(shí)驗(yàn)過程，從而大大地降低了實(shí)踐教學(xué)效果。當(dāng)前以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)改革，對(duì)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)提出了更高的要求。

植物學(xué)實(shí)驗(yàn)是農(nóng)林院校農(nóng)學(xué)、園藝、植保和生物科學(xué)大類等專業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)課程。為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手參與實(shí)踐，植物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)開展了符合當(dāng)代學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的實(shí)踐教學(xué)改革。通過十來年的教學(xué)探索，逐漸形成了以學(xué)生為主體，注重學(xué)生的參與性，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可選擇化、實(shí)驗(yàn)過程自主化、實(shí)驗(yàn)結(jié)果多樣化的教學(xué)模式。該教學(xué)模式可為其他同類院校的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供參考。

一、課程概況

植物學(xué)實(shí)驗(yàn)包括解剖學(xué)和分類學(xué)[3，4]。在全國(guó)高等農(nóng)業(yè)院校植物生物學(xué)理論和實(shí)踐課程探索背景下[5]，福建農(nóng)林大學(xué)自2010年開始，對(duì)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)解剖部分和分類部分均獨(dú)立設(shè)置課程，具體如表1所示。其中形態(tài)解剖部分共計(jì)21學(xué)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練方面主要包括掌握顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用、熟練地進(jìn)行徒手切片、臨時(shí)裝片的制作、細(xì)胞中部分物質(zhì)（如淀粉）的簡(jiǎn)易化學(xué)檢測(cè)鑒定以及生物繪圖等操作技能;在觀察的內(nèi)容方面，主要包括植物的細(xì)胞、組織、營(yíng)養(yǎng)器官（根、莖、葉）和繁殖器官（花、果實(shí)、種子）等形態(tài)結(jié)構(gòu)的識(shí)別。

二、以往教學(xué)中存在的問題

（一）教學(xué)內(nèi)容單一，學(xué)生參與實(shí)踐程度低

在植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通常的做法是教師結(jié)合PPT講解實(shí)驗(yàn)方法和步驟、具體觀察內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，隨后學(xué)生根據(jù)教師的講解動(dòng)手開展實(shí)驗(yàn)，完成統(tǒng)一印制的規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)。在這個(gè)過程中，教師往往重復(fù)強(qiáng)調(diào)理論課的內(nèi)容，仔細(xì)講解觀察的每個(gè)部位結(jié)構(gòu)，隨后學(xué)生則完全按照教師的講解機(jī)械地觀察教師提供的永久切片，完成統(tǒng)一印刷好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)。這些提供給學(xué)生觀察的永久切片，與教師課件上的示范圖片幾乎完全一樣。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生不需要太多的思考，只需根據(jù)教師講解的課件PPT內(nèi)容，就能填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告中各個(gè)圖片結(jié)構(gòu)的名稱。特別是在營(yíng)養(yǎng)器官和繁殖器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察中，學(xué)生往往忽略切片的觀察，用手機(jī)直接拍攝教師PPT的內(nèi)容，以用于抄寫到統(tǒng)一印制的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，從而將本需要?jiǎng)邮謱?shí)踐的實(shí)驗(yàn)課演變成作業(yè)練習(xí)課。這種以教師為主、強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)的重現(xiàn)與鞏固、學(xué)生被動(dòng)吸收的教學(xué)模式，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)飛速發(fā)展的現(xiàn)代生物學(xué)，不僅缺乏實(shí)驗(yàn)學(xué)科動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練，還嚴(yán)重影響了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，嚴(yán)重違背了通過植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、創(chuàng)新和探索精神的初衷。

（二）教學(xué)方法與考核形式單一，過分強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

受長(zhǎng)期應(yīng)試教育的影響，教師在植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，往往只注重基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，而忽視學(xué)生能力的培養(yǎng)，從而偏離教學(xué)改革中素質(zhì)教育教學(xué)的目標(biāo)。特別在植物解剖學(xué)部分，僅借助顯微鏡觀察根、莖、葉和花等的解剖結(jié)構(gòu)，關(guān)注學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握與理解。課程考核大多根據(jù)平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末知識(shí)點(diǎn)的考核情況給出評(píng)定，缺乏多元化的考核方式。這種考核模式過度偏重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)考核，忽視了實(shí)踐課程中學(xué)生應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練過程，特別是植物學(xué)實(shí)驗(yàn)中至關(guān)重要的實(shí)驗(yàn)技能，包括顯微鏡的使用、臨時(shí)標(biāo)本片的制作以及顯微觀察記錄過程中非常重要的生物繪圖等技能，從而導(dǎo)致學(xué)生將注意力集中在植物組織結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，甚至忽視實(shí)驗(yàn)過程，不專注于實(shí)驗(yàn)和觀察，而錯(cuò)誤地將自身投入各組織結(jié)構(gòu)的填圖作業(yè)中，缺乏對(duì)學(xué)生專業(yè)技能、技巧和方法的訓(xùn)練，嚴(yán)重違背實(shí)踐教學(xué)的初衷。

三、以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

（一）任務(wù)驅(qū)動(dòng)課前預(yù)習(xí)

在以往的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師在上課之前會(huì)精心準(zhǔn)備好需要觀察的各種永久切片和植物標(biāo)本。學(xué)生通常都是匆匆來到課堂，聽完教師的講解，就機(jī)械地開展實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。整個(gè)過程沒有什么挑戰(zhàn)性，只要按時(shí)來上課，根據(jù)PPT完成好實(shí)驗(yàn)報(bào)告就能達(dá)到要求，缺少學(xué)習(xí)的樂趣;隨之產(chǎn)生的千篇一律的實(shí)驗(yàn)報(bào)告又使學(xué)生間的成績(jī)沒有明顯差異，從而導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性，喪失探索精神。針對(duì)這種情況，在教學(xué)改革中，教師利用符合當(dāng)代學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的教學(xué)手段，基于超星學(xué)習(xí)平臺(tái)構(gòu)建課程，布置課前任務(wù)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生開展課前探索學(xué)習(xí)。例如在莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生到學(xué)校的后山或植物園觀察植物的頂芽、腋芽和修剪過的樹干，根據(jù)理論課的知識(shí)常識(shí)識(shí)別樹皮、周皮、維管形成層、初生韌皮部、次生韌皮部、初生木質(zhì)部和次生木質(zhì)部等結(jié)構(gòu)，思考樹為什么不怕空心、怕剝皮，要求學(xué)生將觀察到的內(nèi)容分享到課程平臺(tái)討論區(qū)。同時(shí)，通過各種方法展示觀察結(jié)果，可以繪圖解析，也可拍照注釋或文字描述，學(xué)生間相互溝通、討論學(xué)習(xí)。與此同時(shí)，在不破壞校園植被的情況下，每人采集部分便于徒手切片的枝條或草本植物莖帶到課堂觀察，這樣既提升了學(xué)生的探知欲，也豐富了實(shí)驗(yàn)材料。又如在繁殖器官的學(xué)習(xí)過程中，我們讓學(xué)生到校園或周邊的公園去觀察花和果實(shí)的各種類型，區(qū)分完全花和不完全花，思考真果和假果，記錄并分享比較獨(dú)特的花和果實(shí)的類型。通過觀察，學(xué)生往往有許多意外的發(fā)現(xiàn)和喜悅，他們經(jīng)常會(huì)迫不及待地分享觀察成果。比如，很多學(xué)生覺得校園里常見的紅背桂是從來不開花的，當(dāng)他們認(rèn)真觀察后發(fā)現(xiàn)紅背桂正在開著不起眼的花時(shí)，非常激動(dòng)，也好奇為什么這些花沒有花冠?？傊?，通過課前任務(wù)驅(qū)動(dòng)，學(xué)生提高了自我學(xué)習(xí)能力，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，常常是帶著問題來到實(shí)驗(yàn)室，充滿好奇地進(jìn)入課堂。