植物实验教学改革探析

王桂荣

摘要对植物实验教学改革进行了初步探讨,提出了室内室外相结合、优化实验项目、开放实验教学、更新教学手段、规范实验报告的撰写、改革考核方式等一系列措施,以期收到较好的教学效果。

关键词植物;实验教学;弊端;改革措施

中图分类号G642.423文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)19-0343-02

植物学是一门实践性很强的学科,良好的实验教学不仅让学生更好地理解理论知识,而且利于培养学生的实践技能,启发学生的创新意识和思维。随着新世纪对高素质人才的知识、能力、技能等综合素质的要求,现代教育更注重培养学生的创新能力。实验教学是培养学生扎实的专业理论基础、精湛的专业技能的实践性课堂。实验教学越来越受到重视,在整个教学体系中有着不可替代的作用。

1传统植物实验教学存在的弊端

传统实验教学往往在实验前,教师给学生们准备好实验所需的各种仪器及实验材料,上课时先讲解实验内容、注意事项及实验现象、结果等,然后让学生按要求去操作、去验证。这种传统的实验方式制约了学生个性的发展,学生只能被动地接受实验知识,缺乏主动性和创造性。以往的植物教学一般是先上理论,再上实验课观察,由于植物的显微结构比较复杂,等到上实验课时,所学理论概念已模糊,还得从头再讲,费时费力。实验项目以验证性实验为主,综合性研究性实验较少,实验课设课还未能突破理论课授课体系的制约。实验的重心不在于培养动手能力和分析问题的能力,只是加深对理论课的理解和掌握,难以解决目前农业生产中的实际问题。

2改革措施

实验教学存在很大弊端,难以调动学生的学习积极性,不能有效地进行创造性思维训练和培养创新人才,实验教学的重要作用难以实现。因此,必须进行实验教学改革,现将改革措施总结如下。

2.1理论课和实验课相结合同时进行

对于植物形态部分,采取“二合一”的办法。在实验室中应用电视—显微成像系统对一些有代表性的植物进行解剖观察和概念的讲解,这样既压缩了学时,又收到了良好的教学效果。如叶的结构,选取棉花、玉米、水稻、南瓜等到叶作徒手切片观察,利用电视显微成像系统先区分双子叶植物的叶表皮、叶肉、叶脉,仔细观察各部分的特征。区分海绵组织和栅栏组织的特点,了解维管束的结构。单子叶植物观察表皮细胞、泡状细胞、气孔器、维管束排列特点等。让学生在观察后讨论:①为什么植物的叶片正面和背面的绿色会不同?②单、双子叶显微结构一样吗?有哪些不同?③新鲜的叶片和萎蔫的植物叶片的显微结构有什么不同?④单双子叶植物气孔的结构及叶正、反面气孔数目有何特点?⑤保卫细胞含水量与气孔开闭的关系?⑥区别四碳植物和三碳植物维管束鞘的特点。

2.2实验室内观察和室外现场教学相结合

如花的构造,先到校内花园认识花的名称、观察花的组成部分,如萼片数、花瓣数、雌蕊、雄蕊等,然后,将花采下,带回实验室作解剖装片观察,观察子房的结构、花药的结构、柱头等。观察雌蕊组成的心皮数目,区分子房的位置和胎座的类型,认识胚珠的结构和类型。在低等植物的观察中,可先去野外采集苔藓、地衣、蕨类等并观察它们的外部形态和生活环境,再带回实验室观察其显微结构。

在实验教学中加强实验观察手段,减少学生对抽象概念的掌握困难。如松的生殖过程很复杂,引导学生在室外观察松的雌球花、胚珠、花粉囊的位置、形态,再带回实验室作解剖观察。

2.3改革实验教学内容

植物实验以认识性、验证性实验居多。应结合专业调整和学科建设,推进教学内容与时俱进整改建设,积极进行实验内容的改革,在原有实验项目基础上增加创新性、综合性、研究性实验的比重,选择与农业生产密切相关的实验项目,突出实验的综合性、创新性,做到学以致用。如细胞的基本结构实验可延伸为探索细胞的数量和大小与植物生长发育时期的研究性实验。设计综合性实验,如比较水生植物、旱生植物,阳生植物、阴生植物叶的角质膜厚度,气孔的形态和数量等,并对结果进行分析。在实践中,不断优化实验教学内容,逐步提高实验教学质量。如植物的溶液培养与缺素症状观察的实验。在实验室内配制培养液,以番茄苗为实验材料,进行各种缺素症状的观察。每天记录变化,等到实验结束后,将这些缺素植株栽在大田里,观察它们在回到正常条件下各有什么变化,引导学生去思考,研究新的生产实践课题。在植物野外实习中增加当地药用植物、经济植物、杂草类的系统调查,为植物资源普查和科研、教学提供第一手的资料。

2.4建立开放式实验教学

积极利用学院优厚的师资及设备资源,为学生提供一个创新平台。开放实验室为学生提供了一定的自主空间,很好地满足了他们的好奇性和求知欲,尊重和保护了他们的探索热情和创新精神,充分挖掘学生的创造潜能,使其有比较充足且可自行支配的实验时间和空间来完成系列实验。

开设学生创新实践园地,举行实验设计大赛。鼓励学生利用实验室的仪器、设备、研究创新课题。教师对学生的实验项目和方案进行审核、指导。实验项目也可由教师或学生共同提供,主要来源于学生的新发现、新想法、教师的科研课题或农业生产实际中出现的问题等。学生可向实验室提出申请,教师依据选定的课题提出研究的目的、理论依据、注意事项等,学生分成若干兴趣小组,独立进行实验设计,实验方案等审查后,方可进行实验,老师加以辅导。开放性实验的整个过程都由学生自主决策,强调学生的主体作用,培养学生的创新意识、合作精神和科研能力,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,养成独立思考和积极进取的科学精神。开设专门开放性实验室网络管理平台,有专人管理,实验项目、开放程序、开放时间、成绩考评统一在网络进行。

2.5采用多元化的教学手段,更新教学方法

转变教育观念。实验教学以尊重学生的学习兴趣、培养学生的能力为切入点,采取多种灵活的方法突出学生在实验教学中的主体性,使学生能主动地参与到实验教学中去。要求学生参与完成各项实验准备工作,包括材料的选取、试剂的配制、仪器的准备、实验方法的分析等。实验中要求学生运用所学知识独立完成实验过程,以及对实验现象的分析、问题的解决、结论的归纳等。一是加强课前预习。教师在课前提出问题,让学生带着问题去预习,带着问题做实验,通过实验操作和观察回答问题。如:植物有丝分裂观察实验中,可让学生提问,何时取何种材料效果较好?取根尖的哪个部位?压片过程中,应注意什么问题?加45%的冰醋酸有何作用?让学生通过预习掌握了实验步骤,减少了实验中的操作失误,提高了实验结果成功率,并在实验中思考和探索,通过实验得出结论,增强了学习兴趣和成就感。二是以往的实验受条件所限,往往5～6个人1组,结果实验中,有的做、有的玩,除研究性实验外,改为2人1组,提高每个学生的动手能力和参与机会,以学生讨论探究为主,使学生的自主学习意识增强,有利于他们思考能力和创新能力的培养。三是采用启发性教学。在预习的基础上加强课堂提问,让学生来讲解实验方法和步骤等,老师补充概括,建立以学生为本的教学理念。从教师为中心向学生为中心转变,使教学成为交互式和讨论式,鼓励学生提出问题,激发学生强烈的学习欲望。四是采用现代化的教学手段。利用多媒体、电视显微成像系统、挂图、投影仪等到展示植物结构,实现了微观结构,宏观显示。让学生有更多的机会、更直观地认识植物的外部形态和微观结构。在制作根、茎、叶多媒体课件时,利用动画表现根茎次生生长的过程,更直观更生动。构建实验教学校园网站,实现资源共享,学生可根据网上的植物图谱、资料,认识鉴定植物。学生在网上进行仿真实验模拟预习、演示和学习。实验室自行拍摄实验教学资料,包括常见仪器设备使用方法、较大型仪器设备的使用与注意事项、具体的实验操作方法等,供学生观看。实验教学在教学内容、学习方法上有了新的拓展,学习时间和空间得到延伸,给学生提供了自主学习开阔视野的条件,满足了不同层次学生的学习需求,提高了教学效果。

2.6规范实验报告撰写

正确规范地撰写实验报告可以及时反馈实验操作流程,加深理论与实践的联系,培养学生分析问题,解决问题的思维能力,加深对实验的体会与反思。实验报告的规范格式为实验项目名称、实验目的、原理、方法步骤、结果与讨论、注意事项等。实验步骤要求学生记录真实的实验过程和数据。讨论部分是学生针对实验中出现的不同现象、实验误差、存在问题展开讨论,是衡量学生观察与思考能力的重要环节。实验报告不能照抄实验指导书,要求用自己的语言去表达。鼓励学生提出创造性的见解和认识,为今后学生科研论文奠定基础。

2.7改革实验课考核方式

实验课考核内容包括实验态度、实验理论、操作技能、实验报告等方面。在实验成绩的考核上采用平时表现:包括遵守纪律、实验态度、团结协作等15%;实验操作能力考查:如显微镜的正确使用、徒手切片、压片装片制作、识片读片绘图等(35%);实验理论考查:包括实验原理、实验注意事项、实验所用仪器相关知识(20%);实验报告:实验报告的规范性、取得的数据结果以及分析情况等(30%)。

3结语

实验教学是培养学生创新精神和创新能力不可缺少的教学过程,为学生今后就业和近一步深造打下良好的基础。必须转变教育观念,扎实工作,不断创新,共同开创实验教学的新局面。

改革后,学生对待实验的态度发生了根本性改变,积极性、主动性提高了,学生的实验操作能力、解决问题与分析问题的能力得到了很好的培养和提高。学生获得了科学研究的基本技能,提高了学生的科学素质。今后还需进一步跟进课程建设与教学改革的后续工作,为培养更多适应现代科学发展需要的高素质科研人才而做出更大的贡献。

4参考文献

[1] 杨毅,杨艳燕.生物学基础实验教学改革的实践与构想[J].生物学杂志,2004,21(1):46-48.

[2] 朱丽云,高永生,李佳,等.微生物实验教学改革初探[J].实验科学与技术,2008,6(6):115-117.

[3] 汪朝阳,祝凤荣,张向阳,等.实验报告在多元化考核与评价中的功能[J].实验科学与技术,2008,6(5):119-124.

[4] 唐永红,龚安.新形势下高校实验教学改革初探[J].中国现代教育装备,2006(6):11.

[5] 吴晓霞,金英善,崔月花,等.显微互动教学系统在植物学实验教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2009(22):71,73.

[6] 黄燕芳,柴惠,袁小凤,等.多媒体系统在植物学实验教学中的应用[J].长春中医药大学学报,2009(4):647-648.