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[摘要]根据植物生理学实验教学过程中实际存在的问题,分析探讨,提出一些改革的可行性方案,旨在提高实验教学效果,调动同学们的积极性,培养同学们的创新意识和科研意识。
[关键词]植物生理学 实验教学 改革探索
植物生理学是研究植物的生命活动规律及其外界环境之间关系的学科,是生物科学专业的主干课程,同时是是一门实验性很强的学科, 它几乎和所有与植物有关的学科都有密切联系, 也与分子水平的生物类学科甚至自然科学其他学科都有密切联系[1],因此提高植物生理学实验的质量,对于同学们深入理解理论知识并将理论知识应用于实验设计中很有必要。更重要的是,实验的开设旨在培养学生的知识运用能力、动手操作能力、发现问题与解决问题的能力,这些能力的培养对于同学们以后潜心科学研究大有裨益;同时随着高等院校招生规模的扩大,培养高素质、应用型、创新型人才已成为高校面临的新挑战。因此我们本着对同学们负责的态度,尝试性的对实验教学进行初步探索,希望同学们通过实验课程的学习,形成良好的实验习惯,初步具备科学研究的基本素质。
一、植物生理学实验教学的现状和存在问题
(一)教学内容设计不完善
我校使用的植物生理学实验教材是张志良主编的植物生理学实验指导(第四版),主要有两大部分组成:基础性实验和综合性实验,其中基础实验中包含一些验证性的实验,如花粉活力的测定、植物根系分泌物的观察。教材中包括了上百个实验项目,在内容设计上涉及到了植物生理的各个方面,非常实用;但由于课时有限,教学中不可能面面俱到,这就需要老师根据现有实验条件选出比较有代表性的实验作为实验教学内容。但在实践过程中,我们并没有依此来完整地设计实验内容,只是在基础性实验中选出了部分实验,综合性实验没有涉及到,更谈不上设计性、创新性实验。
(二)教学目标过低
基础性实验以注重学生基本实验技能的培养和提高,强化学生的动手能力,在实验过程中会涉及到大量实验药品的配制及部分仪器的使用,但在实验之前老师已将实验药品配置好,所用的实验仪器(如分光光度计、离心机)也调至所需标准,同学们只是简单地重复老师给出的实验步骤,以至于最后考核时,给出一个分光光度计不会操作,打开离心机转速、时间都不会调制,这样非常不利于培养同学们的自主操作能力,就连基础性试验的最低标准都没有达到。例如我们进行逆境与丙二醛含量的关系的实验时,老师预先已经对实验材料进行了胁迫处理,同学们只是在课堂上测出了处理后的植物器官中MDA(丙二醛)的含量,不知道胁迫处理时设置的外界条件(如干旱、低温、高温等逆境条件),更没有实验对照,所以根本没有达到本实验所要求的标准。
验证性实验注重培养同学们的观察分析能力,这样的实验一般比较容易得到结果,但结果的合理与否,需要老师给出大致实验现象或同学自己提前查阅相关资料以供参考,并对实验结果进行分析。但是实际中,同学们仍是以基础性试验的标准来要求自己,以为走完一个流程实验就完成了,根本没有思考过做完这个实验我应该得到什么结果、我是否达到标准、我为什么没有达到标准、原因出在哪里等问题,没有实验结果分析、发现不了问题、提不出原因,同样是没有达到验证性实验的要求。
(三)实验条件有限
植物生理学实验课程内容设置中没有包含综合性实验、设计性试验,很大原因与设备有关,如最简单的一个设计性试验:植物的向光性与向地性,我们在开设这个实验时已进入冬季,如果让同学们自行购买种子,在自然状态下培养,植株在温度较低的环境下生长缓慢,观察到的实验现象也不是很明显,但学校又没有足够的人工气候培养箱供同学们使用,所以类似这样的实验尝试也不是特别成功。
教学过程中往往是一个老师同时带一个班的几十个学生,所以老師不可能确保每个同学操作时都能指导到位,对于同学们提出的每个问题老师也不能及时给出准确答复。
(四)学生积极性不高
由于正常的好奇心和逻辑思维能力,学生本身对实验是比较感兴趣的,我们也经常能看到学生做出实验结果时的兴奋状态,老师适当的给与鼓励和表扬也很有必要,但过分强调某个学生实验结果的准确性,会导致同学们理解上的偏差,同学们为了得到老师的肯定,急于求成,根本不知道自己操作的方法是否正确,久而久之,养成不好的操作习惯,或是因为没有得到准确的实验结果而丧失信心,失去对实验的兴趣。
另外实验过程中难免会有部分仪器损坏,由于没有及时上报,或者因实验室本身器材有限,导致同学们试验过程中需要的器材得不到,久而久之,也会在一定程度上打消同学们的积极性。
二、植物生理学实验教学改革
(一)优化教学内容,提高教学目标
对于基础性试验,要高标准严要求,要改进同学们以往单纯地按照实验步骤操作的流程。老师可以提前给出下一次实验题目,写出预习目标,让同学们查阅资料,对实验先有一定的认识和大致的了解,对于老师给出的实验设计进行思考,提出疑问,带着问题再接受老师的讲解,理解效果可能会更好,记忆也会更加深刻。一个实验过后,要求同学们能够达到一个更高的标准:对于实验原理,药品及器材的名称和作用,实验步骤烂熟于心。若有未达到既定目标的,要求同学们反复加强练习,直到掌握为止,这样还可以达到熟能生巧的效果。所有这些要求只是为了一个目的,真正达到开设基础性实验应有的效果,使同学们能够对各项实验仪器的使用和药品的配制熟练正确的操作,充分锻炼同学们的动手能力和逻辑思维能力,为创新设计性实验打基础。
在基础实验的基础上,增加综合性、设计性试验。第一次尝试,可以先有老师进行引导,教会同学们设计思路:拿到一个实验题目,我第一步应该做什么,是直接先思考,还是先查阅相关资料有大致了解后再设计实验流程,设计过程中应该注意哪些问题。在此我们认为,要设计出一个实验,思路比实验操作更重要,思路是我们思考问题、解决问题、将理论知识运用于实践的过程,而操作是将我们的设计思路得到验证的过程。因此,在实验设备有限的情况下,我们可以从预先设计的几个实验题目中选出可行性更强的实验进行验证,在实践过程中再不断发现问题、解决问题。 图1:综合设计性试验流程
这样整个实验不仅锻炼了同学们的思维能力,还提高了他们筛选资料、组织资料,归纳、整理问题和解决问题的能力,为学生毕业实习以及今后的实际工作和科学研究打下了坚实的基础。
(二)改革教学方式,具象实验操作
传统的课堂实验教学中,课堂内容讲解完全采用讲授式(在某种程度上,也说是“灌输式”),我们不能否定讲授式教学存在的必要性,它一方面节约了课堂时间、丰富了课堂内容,另一方面讲授法教学能使深奥的、未知的知识变得形象具体,减轻了同学们查阅资料的难度;但完全的课堂讲授限制了同学们的思维,抑制了同学们的积极主动性,这与现在提倡的探究式学习法也是背道而驰的,所以,我们可以根据具体实验内容采用相应的教学方法,在基础性、验证性实验中多采用讲授教学,在综合型设计性试验中,采用探究式教学,探究式教学法是由著名教育家施瓦布 (J.J.Schwab)等人所倡导的,目前在教育界备受推崇的一种新式教学方法[2]。例如,在植物呼吸强度的测定、花粉活力的测定等实验中,老师就可以以讲授式告诉同学们整个实验应该如何操作,有哪些注意事项;在胁迫处理对植物体中丙二醛含量的影响、植物的向性运动等实验中,要求同学们自行培养植物,观察植物生理状态,在操作中不断思考,提出问题,查阅资料,与老师交流,从而增强学生学习的自主性和积极性。
在讲授式教学中,还有一点我们也值得思考。传统的课堂实验教学中,老师只采用了最原始最传统的几种教具,如黑板、模型、简单实物等,而没有使用现在理论教学中比较流行的多媒体教学,这实际上是一种无形的缺陷。多媒体教学最大的好处之一就是可以将抽象的东西形象化,因此在實验讲授过程中,老师完全可以将整个实验的具体步骤和流程以视频的形式展示出来,这比单纯的文字描述效果要好很多,同时视频中可以直接告诉同学们每一步有哪些注意事项,怎样才是更规范的操作,特别是一些最基本的实验操作,如药品的配置,新仪器的使用,当然视频的制作过程就要求授课老师花一定的功夫。
(三) 把握当前条件,充分利用设备
基础实验过程中,为避免学生因仪器不足或仪器损坏而终止实验的现象,我们可以将学生分成小组,以小组为单位分发基本仪器并放在各自指定的橱柜内,每次实验完成后,都由同学们自行清洗干净,老师检查合格、签字后方可离开实验室,这样不仅可以保证每个小组实验有序进行,还可以增强同学们对实验仪器的保护意识,减少实验仪器的损坏。
在综合性、设计性试验开设过程中,可以适当地对学生开放实验室[3-4],尤其对高年级学生更应该这样。因为教学计划中的实验学时是有限的,而一个研究性、设计性试验很难在短短几个学时内完成,这就要求给同学们创设一个宽松的、时间灵活的实验环境,就比如做花粉活力的测定实验时,我们可以适当的改进一下,花粉由同学们自己培养植物获得,可以培养不同种类的植物,在不同的时间测定其活力,这样基础性的实验就变成了一个简单的综合性实验。培养植物的过程就要求学校对同学们全方位的开放实验室,我们仍然可以将学生分成小组,小组通过讨论选出最优实验方案进行操作;也可以让同学们分批进行实验,每个同学设计一套方案,前一批同学完成之后,后一批再进行。这个过程中,同学们只要得到老师的许可就能随时进入实验室,但要制定出开放管理计划和登记表,同学们何时进出实验室、运行了那些仪器、是否有设备损坏都要记录清楚,便于实验室的管理。这样所有的实验设备才能各尽其能、各有所用,避免了仪器闲置现象。同学们也只有思考了、动手了,才会更加珍惜这些机会,珍惜自己的劳动果实。
(四)培养良好习惯,塑造科研意识
科学研究是一件严肃的事情。它不仅需要同学们大胆的想法,缜密的思维,还需要端正的实验态度和良好的实验习惯,所以要塑造同学们的科研意识必须在基础阶段培养同学们的良好习惯。[5]
在此,我们要重新认识一下预习的重要性。预习,关键是要同学们预先对实验有一个大致的了解,知道实验的原理和要求,对实验步骤中不懂的操作能够提出问题,然后在课堂上能够有针对性地听讲。但由于事前对实验原理理解不深,无法跟上老师的讲解思路,部分学生仍对如何做好实验感到困惑。因而匆匆忙忙地边看实验步骤,边读取数据,导致结果记录凌乱。由于做出的实验结果不理想,于是一些同学就抄袭别人的结果或凑凑数据应付老师。这种习惯对于科学素养的培养是严重不利的。
除做好课前预习之外,实验前还应查阅资料,实验过程中及时做好记录(用专门的记录本记录原始数据及发现的问题),正确地操作实验仪器,学会思考、不断提问,实验后认真分析实验结果、做出实验总结等,这些对于同学们以后从事科研工作大有益处。
(五)建立兴趣团队,提高创新能力
培养学生的科学研究能力是高等教育的培养目标之一。在教学过程中,老师可以组织一些对植物生理学比较感兴趣的同学,将他们培养成实验骨干,这样不仅可以调动同学们的积极性,提高他们对实验的兴趣,还可以强化他们的动手能力和逻辑思维能力。兴趣团队的成员,一方面可以协助老师对同学们的实验进行指导,另一方面可以参与到老师的科研项目中去,在老师的不断熏陶下培养科研思维,提高创新能力。
创立科研团队是一个双向选择的过程,不仅要求学生对实验有一定的兴趣,还要求老师对这部分学生进行培训、考核,看其是否适合成为科研团队的一员,一旦老师选定人员,就要严格要求,从最基本的操作抓起,另外,老师要敢于给科研团队一定的任务要求,哪个时间段内完成什么项目,实验项目完成后有什么想法、体会、认识和提高,师生间要及时交流。
(六)提升考核方式,客观评价学生
传统教学中,老师对学生成绩的考核通常都以实验报告和最后考试实验结果为依据,其实这是实践中既易于操作、又相对有效的方法,但此两种方式要抓住其关键才能使考核更科学。
评阅好实验报告是督促学生实施探究式实验的重要环节。[6] 实验报告可以综合反映学生对实验学习的态度、实验完成的情况,也可以反映学生观察、发现问题的能力、动手能力和分析、解决问题的能力,是教师评价学生完成实验课程质量的重要依据。[7]如何撰写实验报告,老师可以展示出往年的优秀报告模板,但模板只是教会同学们如何去写,并不能作为考核的一项,若同学们在此模板上有所创新可适当加分,老师关键要看同学们的实验内容,着重强调同学们在实验过程中遇到了哪些问题、进行了哪些思考、有什么新的认识、有什么操作上的失误、失误操作会导致那些结果等等,也即老师要看同学们的个性化内容和实验总结,另外报告书写也可作为考核的一项。 对于最后一次实验考试,同样的不能单纯地看实验结果,要看同学们拿到实验题目是如何设计实验过程的,可写成纸质内容上交;实验中基本操作是否正确,关键点是否有意识的去把握了,老师可根据实际制定出各项分值比例,综合起来作为最后成绩。
另外,除实验报告外,同学们的出勤情况、实验态度、回答问题情况和预习报告都应作为考核的一项,多项指标共同考核才能使结果更客观、更合理。
三、结语
总之,一切改革与创新都应该从实际出发,在有限的条件下发挥无限的可能。但没有实验设备就等于“无米之炊”,就谈不上实验教学的可行性,因此,在充分利用原有設备仪器的基础上,挖掘现有仪器设备潜力与装备先进设备并举,积极创造条件[3-4],弥补实验硬件设施的不足。只有软硬兼顾,真正达到高校的培养目标,才能培养出时代科技的明星。
[参考文献]
[1]郑世英.植物生理学实验教学中的设计性实验研究探索[G]生物学杂志第27卷第3期
[2]李玉梅,姜云天,顾地周.探究式教学法在植物生理学实验教学改革中的应用[G]安徽农业科学.2010,38(6):3273-3274
[3-4]蔡冰,李坚.广东药学院 关于开放性试验的探索中国科技信息 2007 年第19期
田伟.实验教学改革初探[G]太原科技.2005年3月第二期
[5]马余敏.实验教学中容易忽视的环节—谈谈实验教学中预习的重要性[G]广西师院学报第13卷第1、2期
[6]董晶.优化实验报告,提升实验教学评价的有效性[J].生物学教学,2010,35(3):50-51.
[6]张志良,瞿伟菁,李小方.植物生理学实验指导(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2009.
[7]斯琴巴特尔.植物生理学实验教学改革的探索与实践 内蒙古师范大学学报 (教育科学版) 第24卷.第11期
[8]郑世英.在植物生理学实验教学中培养学生创新思维[G].生物学杂志第 27卷第3期
[9]杨仕忠,龚明.植物生理学设计性实验教学的尝试[J].植物生理学通信, 2007,43(5):935-936
[10]赵喜亭.植物生理学设计性实验教学的探讨
本文系 2006 年河南师范大学教学改革项目
(作者单位:长江师范学院生命科学与技术学院 重庆涪陵)
[关键词]植物生理学 实验教学 改革探索
植物生理学是研究植物的生命活动规律及其外界环境之间关系的学科,是生物科学专业的主干课程,同时是是一门实验性很强的学科, 它几乎和所有与植物有关的学科都有密切联系, 也与分子水平的生物类学科甚至自然科学其他学科都有密切联系[1],因此提高植物生理学实验的质量,对于同学们深入理解理论知识并将理论知识应用于实验设计中很有必要。更重要的是,实验的开设旨在培养学生的知识运用能力、动手操作能力、发现问题与解决问题的能力,这些能力的培养对于同学们以后潜心科学研究大有裨益;同时随着高等院校招生规模的扩大,培养高素质、应用型、创新型人才已成为高校面临的新挑战。因此我们本着对同学们负责的态度,尝试性的对实验教学进行初步探索,希望同学们通过实验课程的学习,形成良好的实验习惯,初步具备科学研究的基本素质。
一、植物生理学实验教学的现状和存在问题
(一)教学内容设计不完善
我校使用的植物生理学实验教材是张志良主编的植物生理学实验指导(第四版),主要有两大部分组成:基础性实验和综合性实验,其中基础实验中包含一些验证性的实验,如花粉活力的测定、植物根系分泌物的观察。教材中包括了上百个实验项目,在内容设计上涉及到了植物生理的各个方面,非常实用;但由于课时有限,教学中不可能面面俱到,这就需要老师根据现有实验条件选出比较有代表性的实验作为实验教学内容。但在实践过程中,我们并没有依此来完整地设计实验内容,只是在基础性实验中选出了部分实验,综合性实验没有涉及到,更谈不上设计性、创新性实验。
(二)教学目标过低
基础性实验以注重学生基本实验技能的培养和提高,强化学生的动手能力,在实验过程中会涉及到大量实验药品的配制及部分仪器的使用,但在实验之前老师已将实验药品配置好,所用的实验仪器(如分光光度计、离心机)也调至所需标准,同学们只是简单地重复老师给出的实验步骤,以至于最后考核时,给出一个分光光度计不会操作,打开离心机转速、时间都不会调制,这样非常不利于培养同学们的自主操作能力,就连基础性试验的最低标准都没有达到。例如我们进行逆境与丙二醛含量的关系的实验时,老师预先已经对实验材料进行了胁迫处理,同学们只是在课堂上测出了处理后的植物器官中MDA(丙二醛)的含量,不知道胁迫处理时设置的外界条件(如干旱、低温、高温等逆境条件),更没有实验对照,所以根本没有达到本实验所要求的标准。
验证性实验注重培养同学们的观察分析能力,这样的实验一般比较容易得到结果,但结果的合理与否,需要老师给出大致实验现象或同学自己提前查阅相关资料以供参考,并对实验结果进行分析。但是实际中,同学们仍是以基础性试验的标准来要求自己,以为走完一个流程实验就完成了,根本没有思考过做完这个实验我应该得到什么结果、我是否达到标准、我为什么没有达到标准、原因出在哪里等问题,没有实验结果分析、发现不了问题、提不出原因,同样是没有达到验证性实验的要求。
(三)实验条件有限
植物生理学实验课程内容设置中没有包含综合性实验、设计性试验,很大原因与设备有关,如最简单的一个设计性试验:植物的向光性与向地性,我们在开设这个实验时已进入冬季,如果让同学们自行购买种子,在自然状态下培养,植株在温度较低的环境下生长缓慢,观察到的实验现象也不是很明显,但学校又没有足够的人工气候培养箱供同学们使用,所以类似这样的实验尝试也不是特别成功。
教学过程中往往是一个老师同时带一个班的几十个学生,所以老師不可能确保每个同学操作时都能指导到位,对于同学们提出的每个问题老师也不能及时给出准确答复。
(四)学生积极性不高
由于正常的好奇心和逻辑思维能力,学生本身对实验是比较感兴趣的,我们也经常能看到学生做出实验结果时的兴奋状态,老师适当的给与鼓励和表扬也很有必要,但过分强调某个学生实验结果的准确性,会导致同学们理解上的偏差,同学们为了得到老师的肯定,急于求成,根本不知道自己操作的方法是否正确,久而久之,养成不好的操作习惯,或是因为没有得到准确的实验结果而丧失信心,失去对实验的兴趣。
另外实验过程中难免会有部分仪器损坏,由于没有及时上报,或者因实验室本身器材有限,导致同学们试验过程中需要的器材得不到,久而久之,也会在一定程度上打消同学们的积极性。
二、植物生理学实验教学改革
(一)优化教学内容,提高教学目标
对于基础性试验,要高标准严要求,要改进同学们以往单纯地按照实验步骤操作的流程。老师可以提前给出下一次实验题目,写出预习目标,让同学们查阅资料,对实验先有一定的认识和大致的了解,对于老师给出的实验设计进行思考,提出疑问,带着问题再接受老师的讲解,理解效果可能会更好,记忆也会更加深刻。一个实验过后,要求同学们能够达到一个更高的标准:对于实验原理,药品及器材的名称和作用,实验步骤烂熟于心。若有未达到既定目标的,要求同学们反复加强练习,直到掌握为止,这样还可以达到熟能生巧的效果。所有这些要求只是为了一个目的,真正达到开设基础性实验应有的效果,使同学们能够对各项实验仪器的使用和药品的配制熟练正确的操作,充分锻炼同学们的动手能力和逻辑思维能力,为创新设计性实验打基础。
在基础实验的基础上,增加综合性、设计性试验。第一次尝试,可以先有老师进行引导,教会同学们设计思路:拿到一个实验题目,我第一步应该做什么,是直接先思考,还是先查阅相关资料有大致了解后再设计实验流程,设计过程中应该注意哪些问题。在此我们认为,要设计出一个实验,思路比实验操作更重要,思路是我们思考问题、解决问题、将理论知识运用于实践的过程,而操作是将我们的设计思路得到验证的过程。因此,在实验设备有限的情况下,我们可以从预先设计的几个实验题目中选出可行性更强的实验进行验证,在实践过程中再不断发现问题、解决问题。 图1:综合设计性试验流程
这样整个实验不仅锻炼了同学们的思维能力,还提高了他们筛选资料、组织资料,归纳、整理问题和解决问题的能力,为学生毕业实习以及今后的实际工作和科学研究打下了坚实的基础。
(二)改革教学方式,具象实验操作
传统的课堂实验教学中,课堂内容讲解完全采用讲授式(在某种程度上,也说是“灌输式”),我们不能否定讲授式教学存在的必要性,它一方面节约了课堂时间、丰富了课堂内容,另一方面讲授法教学能使深奥的、未知的知识变得形象具体,减轻了同学们查阅资料的难度;但完全的课堂讲授限制了同学们的思维,抑制了同学们的积极主动性,这与现在提倡的探究式学习法也是背道而驰的,所以,我们可以根据具体实验内容采用相应的教学方法,在基础性、验证性实验中多采用讲授教学,在综合型设计性试验中,采用探究式教学,探究式教学法是由著名教育家施瓦布 (J.J.Schwab)等人所倡导的,目前在教育界备受推崇的一种新式教学方法[2]。例如,在植物呼吸强度的测定、花粉活力的测定等实验中,老师就可以以讲授式告诉同学们整个实验应该如何操作,有哪些注意事项;在胁迫处理对植物体中丙二醛含量的影响、植物的向性运动等实验中,要求同学们自行培养植物,观察植物生理状态,在操作中不断思考,提出问题,查阅资料,与老师交流,从而增强学生学习的自主性和积极性。
在讲授式教学中,还有一点我们也值得思考。传统的课堂实验教学中,老师只采用了最原始最传统的几种教具,如黑板、模型、简单实物等,而没有使用现在理论教学中比较流行的多媒体教学,这实际上是一种无形的缺陷。多媒体教学最大的好处之一就是可以将抽象的东西形象化,因此在實验讲授过程中,老师完全可以将整个实验的具体步骤和流程以视频的形式展示出来,这比单纯的文字描述效果要好很多,同时视频中可以直接告诉同学们每一步有哪些注意事项,怎样才是更规范的操作,特别是一些最基本的实验操作,如药品的配置,新仪器的使用,当然视频的制作过程就要求授课老师花一定的功夫。
(三) 把握当前条件,充分利用设备
基础实验过程中,为避免学生因仪器不足或仪器损坏而终止实验的现象,我们可以将学生分成小组,以小组为单位分发基本仪器并放在各自指定的橱柜内,每次实验完成后,都由同学们自行清洗干净,老师检查合格、签字后方可离开实验室,这样不仅可以保证每个小组实验有序进行,还可以增强同学们对实验仪器的保护意识,减少实验仪器的损坏。
在综合性、设计性试验开设过程中,可以适当地对学生开放实验室[3-4],尤其对高年级学生更应该这样。因为教学计划中的实验学时是有限的,而一个研究性、设计性试验很难在短短几个学时内完成,这就要求给同学们创设一个宽松的、时间灵活的实验环境,就比如做花粉活力的测定实验时,我们可以适当的改进一下,花粉由同学们自己培养植物获得,可以培养不同种类的植物,在不同的时间测定其活力,这样基础性的实验就变成了一个简单的综合性实验。培养植物的过程就要求学校对同学们全方位的开放实验室,我们仍然可以将学生分成小组,小组通过讨论选出最优实验方案进行操作;也可以让同学们分批进行实验,每个同学设计一套方案,前一批同学完成之后,后一批再进行。这个过程中,同学们只要得到老师的许可就能随时进入实验室,但要制定出开放管理计划和登记表,同学们何时进出实验室、运行了那些仪器、是否有设备损坏都要记录清楚,便于实验室的管理。这样所有的实验设备才能各尽其能、各有所用,避免了仪器闲置现象。同学们也只有思考了、动手了,才会更加珍惜这些机会,珍惜自己的劳动果实。
(四)培养良好习惯,塑造科研意识
科学研究是一件严肃的事情。它不仅需要同学们大胆的想法,缜密的思维,还需要端正的实验态度和良好的实验习惯,所以要塑造同学们的科研意识必须在基础阶段培养同学们的良好习惯。[5]
在此,我们要重新认识一下预习的重要性。预习,关键是要同学们预先对实验有一个大致的了解,知道实验的原理和要求,对实验步骤中不懂的操作能够提出问题,然后在课堂上能够有针对性地听讲。但由于事前对实验原理理解不深,无法跟上老师的讲解思路,部分学生仍对如何做好实验感到困惑。因而匆匆忙忙地边看实验步骤,边读取数据,导致结果记录凌乱。由于做出的实验结果不理想,于是一些同学就抄袭别人的结果或凑凑数据应付老师。这种习惯对于科学素养的培养是严重不利的。
除做好课前预习之外,实验前还应查阅资料,实验过程中及时做好记录(用专门的记录本记录原始数据及发现的问题),正确地操作实验仪器,学会思考、不断提问,实验后认真分析实验结果、做出实验总结等,这些对于同学们以后从事科研工作大有益处。
(五)建立兴趣团队,提高创新能力
培养学生的科学研究能力是高等教育的培养目标之一。在教学过程中,老师可以组织一些对植物生理学比较感兴趣的同学,将他们培养成实验骨干,这样不仅可以调动同学们的积极性,提高他们对实验的兴趣,还可以强化他们的动手能力和逻辑思维能力。兴趣团队的成员,一方面可以协助老师对同学们的实验进行指导,另一方面可以参与到老师的科研项目中去,在老师的不断熏陶下培养科研思维,提高创新能力。
创立科研团队是一个双向选择的过程,不仅要求学生对实验有一定的兴趣,还要求老师对这部分学生进行培训、考核,看其是否适合成为科研团队的一员,一旦老师选定人员,就要严格要求,从最基本的操作抓起,另外,老师要敢于给科研团队一定的任务要求,哪个时间段内完成什么项目,实验项目完成后有什么想法、体会、认识和提高,师生间要及时交流。
(六)提升考核方式,客观评价学生
传统教学中,老师对学生成绩的考核通常都以实验报告和最后考试实验结果为依据,其实这是实践中既易于操作、又相对有效的方法,但此两种方式要抓住其关键才能使考核更科学。
评阅好实验报告是督促学生实施探究式实验的重要环节。[6] 实验报告可以综合反映学生对实验学习的态度、实验完成的情况,也可以反映学生观察、发现问题的能力、动手能力和分析、解决问题的能力,是教师评价学生完成实验课程质量的重要依据。[7]如何撰写实验报告,老师可以展示出往年的优秀报告模板,但模板只是教会同学们如何去写,并不能作为考核的一项,若同学们在此模板上有所创新可适当加分,老师关键要看同学们的实验内容,着重强调同学们在实验过程中遇到了哪些问题、进行了哪些思考、有什么新的认识、有什么操作上的失误、失误操作会导致那些结果等等,也即老师要看同学们的个性化内容和实验总结,另外报告书写也可作为考核的一项。 对于最后一次实验考试,同样的不能单纯地看实验结果,要看同学们拿到实验题目是如何设计实验过程的,可写成纸质内容上交;实验中基本操作是否正确,关键点是否有意识的去把握了,老师可根据实际制定出各项分值比例,综合起来作为最后成绩。
另外,除实验报告外,同学们的出勤情况、实验态度、回答问题情况和预习报告都应作为考核的一项,多项指标共同考核才能使结果更客观、更合理。
三、结语
总之,一切改革与创新都应该从实际出发,在有限的条件下发挥无限的可能。但没有实验设备就等于“无米之炊”,就谈不上实验教学的可行性,因此,在充分利用原有設备仪器的基础上,挖掘现有仪器设备潜力与装备先进设备并举,积极创造条件[3-4],弥补实验硬件设施的不足。只有软硬兼顾,真正达到高校的培养目标,才能培养出时代科技的明星。
[参考文献]
[1]郑世英.植物生理学实验教学中的设计性实验研究探索[G]生物学杂志第27卷第3期
[2]李玉梅,姜云天,顾地周.探究式教学法在植物生理学实验教学改革中的应用[G]安徽农业科学.2010,38(6):3273-3274
[3-4]蔡冰,李坚.广东药学院 关于开放性试验的探索中国科技信息 2007 年第19期
田伟.实验教学改革初探[G]太原科技.2005年3月第二期
[5]马余敏.实验教学中容易忽视的环节—谈谈实验教学中预习的重要性[G]广西师院学报第13卷第1、2期
[6]董晶.优化实验报告,提升实验教学评价的有效性[J].生物学教学,2010,35(3):50-51.
[6]张志良,瞿伟菁,李小方.植物生理学实验指导(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2009.
[7]斯琴巴特尔.植物生理学实验教学改革的探索与实践 内蒙古师范大学学报 (教育科学版) 第24卷.第11期
[8]郑世英.在植物生理学实验教学中培养学生创新思维[G].生物学杂志第 27卷第3期
[9]杨仕忠,龚明.植物生理学设计性实验教学的尝试[J].植物生理学通信, 2007,43(5):935-936
[10]赵喜亭.植物生理学设计性实验教学的探讨
本文系 2006 年河南师范大学教学改革项目
(作者单位:长江师范学院生命科学与技术学院 重庆涪陵)