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高校植物生理学实验教学新模式的思考

2021/11/19 阅读:

摘 要:近年来,植物生理学研究的快速发展,对学生们学习和掌握相关知识提出了更高的要求. 因此不断加强和完善植物生理学实验的教学模式势在必行. 然而,当前在很多地方高校开展的植物生理学实验教学模式中还存在着许多问题,为更好地提高教学质量和学生们的学习能力,我们在该课程的教学过程中进行了教学“新模式”的思考与探索,并取得了良好的教学效果. 

关键词:植物生理学实验;新模式;设计性实验;成绩考核;开放性实验室

是随着化学和物理学的发展,从植物学中分化出来的、研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、揭示植物生命现象本质的科学[1]. 实验教学的开展对培养学生动手能力、观察和发现问题能力以及开展科学研究能力有着重要意义. 随着生物技术与生命科学的发展越来越快,植物生理学的领域在不断扩展,与现代农业的发展和食品的安全问题都有着密不可分的联系,其研究技术和研究内容越来越广泛地渗入到其他学科领域,因此,为了应对这个形式的变化,在植物生理学实验的教学上也要做出调整. 将实验课的核心从传统的技术学习更多地转向培养学生自主学习和研究植物生命活动的本质的思考和实践上. 同时,传统的实验教学重视学生基础能力的培养,但学生基本上是被动地完成实验课程,很难达到独立思考并有所创新的培养目标. 学生在之前从未接触过这门课程,对于植物生理学的很多部分很难理解,这更需探索出一种“新模式”对学生进行引导.

1 植物生理学实验教学中存在的问题

1. 1 教学方式与教学内容陈旧

随着科学技术水平的发展,理论知识也在不断的更新与进步,但是相应的教学方式并没有进步,依旧保留着原始的教学方法,形式单一,实验课程基本还是以填鸭式教学为主,教师单一的利用幻灯片演示加板书去解释实验原理与步骤等,造成讲解之后学生理解不够透彻,导致学生机械的按教学实验步骤进行操作,学生主动性差. 实验课基本以教师讲授为主,学生被动的接受知识[2],课下师生之间交流的机会少,学生不主动询问实验过程中不理解的地方,导致教师也了解不到学生的不足之处,学生的能力无法提升,教学效果不佳. 实验内容也没有与时俱进,缺乏探究与创新性实验,设计性实验较少,无法培养学生的创新思维[3].

1. 2 考核方式单一及其造成的考核不公平现象

高等学校的实验考核方式主要为两种形式,以实验报告考查为主,加上期末的开卷形式的考试. 这两种形式的考核使学生的期末不及格率极低,进而导致学生对实验课的不重视,主要表现为:(1)实验过程中玩手机聊天现象严重,(2)实验课上不做实验,出现写其他作业甚至还有打游戏的现象,(3)抄袭现象严重,抄袭他人实验数据及期末测试屡见不鲜.[4 - 5]这种单一的考核方式无法考查出学生真实的学习效果,对认真实验的学生不公平,造成其对实验课地懈怠.

1. 3 实验室开放性不够

实验室在实验课结束后便关闭,学生所做的实验仅是教学大纲中规定的实验,自主实验的机会较少,对于上实验课时不理解的地方不能做进一步地探究,也不能进一步开发自己所感兴趣的实验,导致学生的思维不能发散不利于创新能力培养.

2 采用“新模式”教学,提高植物生理学实验教学的质量

为了能够让学生积极主动地参与实验,并且能够独立思考,发散思维,有所创新,本文将从实验课的教学方式与内容,成绩考核方式,开放性实验教学等方面探索植物生理实验的“新模式”.

2. 1 调整实验教学方式

(1)加强师生互动,学生之所以在实验课堂上兴趣不高,其主要原因是在课堂上没有“发言权”,缺少互动交流. 实验试剂、材料准备、课堂讲解都是由教师完成,学生体会不到实验的整个过程,只能跟着授课教师的安排进行实验. 教师作为一个引导者,上课时可以通过提问让学生进行讨论进而让学生慢慢的掌握实验原理,操作步骤,学生对于不理解的地方随时向授课教师提出,教师给予解答,增加师生互动,提高学生对于实验的兴趣.(2)辅以视频教学,学生在听完授课教师的 PPT 和板书讲解之后并不能够完全掌握实验的流程,在课堂上加以实验操作的视频教学,学生可以直观的看到实验流程,因此学生不但更容易把握实验的重点,还可以提升在课堂上的专注度,提高教学效率.(3)鼓励学生参与实验材料与试剂的准备,学生通过参与实验试剂配制的过程,可以更加了解试剂的组成与作用,这样能够使学生更好的了解实验原理,提升学生对实验的兴趣,使学生拥有更加完整的实验参与度.

2. 2 优化实验内容

传统的植物生理学的实验内容主要是注重对理论知识的验证与巩固,阻碍了学生独立操作的能力与创新思维的培养[6],因此对植物生理学实验内容做如下优化:(1)加强实验教学与科学发展和生产实践的联系. 开展植物生理实验的根本目的是提高学生的实践技能,促进科学的发展. 因此,紧跟科研前沿,将最新的科研成果引入到植物生理实验中去是非常必要的,这样可以不断使实验内容优化,与科技前沿接轨[7].(2)增加设计性实验,教师之间经过相互交流、探讨,选择出好的设计性实验课题. 设计性实验的开展有课上与课下两种形式. 课上设计性实验,授课教师直接给出实验课题,安排学生以小组为单位,课前查阅资料,了解所做实验的步骤,课上学生自己把握实验流程,授课教师给予指导. 课下设计性实验,授课教师给出一个课题范围,学生独立进入实验室开展实验,实验结束后汇报实验成果.(3)减少实验分组人数. 一个小组的人数如果过多,就会导致一些学生没有事情可做,或者做的很少,造成偷懒的情况出现,为了避免该情况,可以降低分组人数,使每一位学生都可以得到充分的锻炼.

2. 3 采取多元的成绩考核体系

综合现行的实验课成绩的评定方法与地方高校生物类实验课程的特点,对植物生理学实验的成绩评价体系进行创新,在考查实验报告与进行期末笔试的基础上增加对实验操作能力的考查,以全面考查学生的综合能力,提升成绩评定的公平与科学性[8].

(1)实验报告的考查. 对学生实验报告的考查除针对书写的完整性与实验结果之外,还应当加强对实验数据真实性的检验,杜绝实验数据抄袭情况的出现,增强实验的公平性. 实验数据真实性的考查可以通过抽查学生让其描述所得数据来源,对于有抄袭现象的学生扣除一定平时分.

(2)期末笔试采用闭卷形式. 现行的期末笔试的形式为开卷考试,这样的考试形式无法考查出学生真正的学习效果,同时也使学生感觉不到实验课的重要性. 因此,在实验课结束之后,教师结合实验课程大纲进行命题,在考查实验原理与步骤之外,加强对学生分析能力的考核.

(3)考核学生的实验操作能力. 植物生理实验中多以分组的形式开展,造成一些学生偷懒的现象,无法全面培养与提升学生的操作能力,也无法让学生意识到实验过程中的不规范操作. 因此对学生实验操作的考查是培养与提升学生实验能力必要形式,也是对实验教学效果的重要体现. 对于学生实验操作的考查可以分为现场操作与口试两种形式.现场操作:学生在规定的时间内,按照要求独立完成考查项目的操作内容. 重点考查学生对仪器规范操作和对重点步骤正确完成情况.口试:教师从准备好的题目中,抽查或全部考查,学生回答. 重点考查学生对实验原理的理解,对于实验内容的掌握以及对实验结果的分析[9].

2. 4 强化开放式实验教学

开展开放式实验教学,学生可以随时独立进入实验室,对实验课上不理解的地方进行再次实验,能够使学生不懂的地方有更加深刻的了解,增进教学效果. 通过开放实验室,学生进行更多自己感兴趣的设计性实验,在锻炼学生的创新思维,提高学生动手能力的同时也有利于充分利用实验教学资源,最大限度发挥实验教学资源的效益[10].如何正确合理地进行开放式实验教学:

(1)对学生进行科学系统的实验室安全教育. 实验室安全教育是开展开放式实验首要条件,同时也是教育、科研正常运行的重要保障. 植物生理实验的安全教育应当包括试剂安全教育(使学生掌握各种药品不同理化性质,能够区分哪些药品具有腐蚀性、毒性、挥发性等)、操作安全教育(正确使用高压蒸汽灭菌锅、离心机、恒温水浴锅、玻璃仪器的操作安全等),正确地进行废物处理以及在遇到危险时的应急策略等[11].开展实验安全教育的主要形式为理论教育和现场观摩. 理论教育是通过实验教师合作编辑实验室安全手册,实验教师在学生进入实验室之前对学生进行详细讲解. 现场观摩是在实验教师的示范下,学生通过观察教师操作进行学习,对于不懂的地方学生可以及时提问. 将两种形式以视频的方式录制下来,以便于学生反复学习.

(2)建立科学的开放性实验室管理体系. 设置专人对实验室进行管理,定期检查实验室药品与仪器的使用情况,对于不足的药品进行及时补充,及时更换与维修破旧和不能正常工作的实验仪器,保障实验室的安全. 建立完善的网上预约系统,保障不同学生不同的实验可以安全有序的进行.(3)引导学生积极主动的参与植物生理实验材料的培养. 植物生理的实验材料不仅仅是不同的药品,更主要的是不同实验所需要的各种植物. 引导学生积极主动地对实验所需植物的培养,例如,小麦、玉米、烟草等实验材料,让学生提前进入实验流程. 学生通过体验种子从萌发到长大的过程,不仅能让学生拥有成就感,而且还能够激发其对实验的兴趣.

3 结 语

植物生理学实验在植物生理学中有着至关重要的地位,必须将其以最好的形式呈现给学生. 为提高植物生理学实验的教学质量,增加学生对实验的兴趣,提升实践技能,开发学生的创新思维. 本文对开展“新模式”的植物生理学实验进行了思考,在调整与优化教学方式、教学内容、考核方式以及强化开放性实验室等方面进行了探索,“新模式”的开展不是一朝一夕能够完成的,希望在学校、教师以及学生的共同努力下,这种“新模式”教学能够不断优化.

作者:朱秀云 邵亮 王春 杜晨晨 任梦婷 吴晓敏 张亚楠 单位:淮北师范大学 生命科学学院

高校植物生理学实验教学新模式的思考

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