谈谈植物学植物学实验教学革新与革新型人才培养

更新时间:2023-12-17 点赞:5296 浏览:13040 作者:用户投稿原创标记本站原创

植物科学是一门实验性科学。高等学校培养的人才不仅要有广泛而扎实的理论知识,而且要有创新的精神和独立工作的能力。实验课在完成上述任务方面有无可替代的作用。但是由于受思想观念和实验条件等因素的限制,植物学实验课通常作为理论课的附庸,存在着教学内容陈旧而缺乏启发性、教学方法过于单一、教学手段相对落后等问题,难以激发学生的学习兴趣和创造性思维。因此为了适应社会发展对实用型、创新型人才的需要,笔者对植物学实验教学改革进行了探索和尝试。
一优化整合实验教学内容,适当增加综合性和设计性实验
植物学实验一直以来存在着“内容多、课时少”的矛盾,因此以巩固理论知识、训练基本技能的验证性实验为主,缺乏创新性和启发性,同时实验内容陈旧,通常是同样一套教学内容用十来年都不改变。为了既有利于植物学学科知识体系的系统性、操作基本技能的规范性,又有利于学生综合素质的提高和创新能力的培养,将实验内容优化整合,具体措施是:精简压缩“验证性实验”,将“技能性实验”整合到其他实验中,增加“综合性和设计性实验”。“摘自:毕业论文格式字体www.618jyw.com
验证性实验”是以验证实验结果和再现理论知识为目的,培养学生观察能力,使学生掌握基本实验方法、巩固课堂所学理论知识的实验。“技能性实验”是指基本的实验技术,如显微镜的使用、药剂的配制、徒手切片和临时装片的制作、生物图的绘制和生物显微化学方法等,学生必须掌握。通过改革,可将原来2或3个单元的验证性实验在一次实验课程中完成,并将技能性实验结合其中。如“显微镜的使用、植物细胞的基本结构及其贮藏物质的观察”,“植物营养器官根、茎、叶形态结构的观察”,以往都是分别在3个实验内完成,现在精减为在1个实验内完成。同时将一些技能性训练如显微镜的使用、临时装片的制作等穿插其中,实验中除提供常规的永久制片外,还准备新鲜的植物材料以供学生进行徒手切片和临时装片观察。
这样,既解决了“内容多、课时少”的矛盾,又综合了实验内容,有利于对照比较观察,使学生加深了对植物的整体认识。更重要的是,由于实验内容的优化整合,节省了实验学时,为增设综合性和设计性实验创造了条件。对于设计性实验采用教师选题,学生独立设计和操作实验的方法。学生根据实验目的,查阅相关文献,设计实验方案、自行准备实验材料、选择实验仪器、合理安排好实验步骤,教师给予适当的指导,最终由学生独立完成实验并提交实验报告。“植物输导组织的观察”、“野外植物的鉴定”、“种子的结构和萌发”等是我们已经或计划开设的实验项目,通过这些实验,学生把所学的理论知识与基本技能有效结合,并进一步了解科学研究的基本思路与方法,也将被极大地激起学习兴趣和创新意识。
二改革教学方法与模式,激发学生学习兴趣和创造性
1改进教学运行模式,确立学生在实验教学中的主体地位
以往的教学运行模式大多是实验教师先讲解实验内容,甚至先把实验步骤演示一遍,学生再开始按部就班地做,最后提交实验报告。学生常常处于极为被动的学习状态,学习积极性不高,懒于思考,教学气氛沉闷,影响学生创造性思维的发挥。针对这一情况,我们需要对实验教学运行模式进行改造,建立“学生预习—教师引导—学生操作—讨论总结”的运行模式,即上一个实验结束时布置预习,实验课上教师用较少的时间对需要完成的实验任务、关键步骤及注意事项做重点讲解,然后大部分时间留给学生自己独立动手操作和观察。当学生遇到问题时多让其他学生来回答,或组织小组讨论,或者遇到难度大的问题时由教师及时给予启发、提示、点拨。在实验课将要结束时,教师对于重点问题进行补充并对整个实验进行总结。有时可在学生动手操作前教师预先提出问题,让学生带着问题去实验,比如在用洋葱作材料观察植物细胞的基本结构时,事先可以提问学生“为什么要用洋葱鳞叶的内表皮,而以前的质壁分离实验为什么选用外表皮”。实验过程中学生就会选用不同部位去进行实验,不断进行比较,后来有些学生就会说“内表皮更容易撕下来”,“外表皮相对不好撕取,但有紫色,适于观察质壁分离”,学生自己通过反复实验就很好地解决了问题,同时也让学生在实验中始终保持浓厚的兴趣和很高的积极性,待回答得到教师的肯定后,更是热情高涨、信心满满,对以后的实验也是一种促进,所以这是一种良性循环。同时,在每次实验课前提出上次实验中仍然存在的问题,让学生自己分析出问题的原因,力求找到解决问题的方法。
改进后的教学运行模式,增强了学生学习的主观能动性,让学生真正成为实验活动的主人。教师带动学生进行独立思考、积极实践、主动探索。当学生的思考和探索出现困难时,教师及时给予回应,但并非简单给出答案,而是引导学生去寻找答案。这样,才能真正诠释“学生是主体,教师是主导”的理念,在压缩学时的情况下更好地锻炼学生的动手能力和思考能力,极大地提高了学生独立自主地解决实际问题的科学方法和能力、实验技能、创新能力。
2采用比较教学法,加深对植物学理论知识的理解和掌握
植物学具有内容多、涉及面广、知识庞杂而零碎、难记忆的特点,因此我们在实验教学中可采用对比的教学方法,引导学生进行比较观察,如导管与筛管的比较,厚角组织与厚壁组织的比较,双子叶植物根和茎初生结构的比较,以及与单子叶植物根茎的结构对比等等,通过横向或纵向的综合比较,使学生更容易理解、记忆和掌握所学内容。
3开展启发式教学,激发学生的学习兴趣
在实验教学中,对于学生出现的问题,有些可不作正面回答,启发学生自己思考。比如在观察洋葱表皮时有少数学生就提问:“洋葱表皮应该是单层细胞吧,为什么我看到了好几层细胞?”我先告诉他们洋葱表皮是单层细胞,然后提醒学生是不是操作出现了问题,建议他们把临时装片取下来仔细检查。他们把装片取下来观察后又放到显微镜下观察,反复几次后,基本都能回答:洋葱表皮有褶皱,所以是几层细胞叠在一起了。我又追问为什么会出现这样的情况,如何进行改进呢?学生又兴致盎然地用材料反复尝试,最后做出了非常清晰的装片,同时还总结出了一些操作技巧:撕取的洋葱表皮大小应适中,可以先用刀片在表皮上轻轻划出一个小方块;表皮放到载玻片的水滴上后,要先用镊子充分将其铺展开等。通过这样简单的小实验,学生的学习兴趣大大提升,并逐渐学会发现问题、分析问题和解决问题的方法。其他的案例还有很多,例如,双子叶植物根的初生结构中,木质部和韧皮部是相间排列,而茎却是内外排列,它们是如何转变的?在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,可以看到一个细胞内有多个染色很深的部分,那是细胞核而不是核仁?正是这些问题启发了学生通过“静止”的切片来理解植物的立体结构,了解植物生长的动态过程,加深对理论知识的理解,调动了学习的积极性,启发学生积极思考,提高了学习效果。4应用现代化教学手段
植物学涉及的是大自然中丰富多彩、奥妙无穷的植物类群及其结构与功能,用语言或传统的教学挂图、手绘图或模型难以充分展现,因此在实验教学中引入计算机多媒体技术、网络技术等现代化的教学手段,是非常有必要的,它可以把抽象的植物显微结构变得形象具体、生动有趣,提高教学效率和学生的学习兴趣,有利于学生对教学内容的理解和掌握[3]。同时,为了让学生了解更多的实验知识和技能,有些稍复杂或者常规实验教学难以完成的实验,我们通过运用一些视听教学工具,比如录像、幻灯、实物投影仪及多媒体、网络教育等多种现代化的教学工具,将实验过程生动地展现给学生,由于这些教学手段信息量较大,从而弥补了学时不足、实验仪器设备不足等因素可能给实验教学带来的不良影响[4]。
此外,可以从学生自己完成的植物切片中挑选实验结果理想的装片,利用显微摄像技术拍摄下来,通过多媒体手段展现给其他学生观看,同时请操作者进行讲解,这将大大提高学生的实验积极性。
5让学生参与实验的准备工作,自主采集实验材料
以前的实验准备工作都是由教师或实验技术人员来完成的,如试剂的配制、实验材料的采集以及仪器的调试等都在学生进入实验室之前准备妥当。学生进入课堂后只要利用现成材料,按照实验方法和步骤,验证一下实验结果即可。这种方式对学生而言完全是被动接受,没有真正参与到实验中来,实验积极性也不高。为了改变这种状况,结合上课内容,某些实验可以让学生自己动手采集或培养植物材料,并在布置预习任务的时候就告知学生。这样,在整个实验过程中,学生变被动为主动,不但培养了学生动手动脑的习惯,而且激发了学生的兴趣和求知欲。如在观察植物输导组织的实验中,学生根据自己设计的实验方案采集或购买实验材料(因时间限制,此次实验的试剂由实验技术人员根据学生所提要求配制)。学生准备的材料非常多样化,有黄豆芽、芹菜、大白菜、南瓜茎、香蕉皮、松枝等,不同小组使用的材料不一样,而且都是自己亲手采集回来的,学生积极性会非常高,甚至有学生提前来到实验室进行预实验,这是以前从未有过的状况。又如在观察植物细胞有丝分裂的实验中,教师发给每个学生4瓣大蒜,让学生自己培养大蒜根尖。学生在用自己准备的材料做实验时,会特别用心,其创造性自然可以得到更大的发挥,当然这对教师专业素质的要求也更高,对教师的工作也是一种很好的促进。
三开设“第二课堂”,开展积极有益的课外科技活动
实验课时毕竟有限,但我们可以将实验教学延伸至课外,努力开设“第二课堂”,打造全面科学的人才培养环境。
1走进丰富多彩的校园植物世界
植物世界姹紫嫣红,它就存在于我们每一个人的生活中,在我们的身边随处可见,它是我们学习植物学的“宝典”。作为课堂教学的有益补充,积极开展“走进校园植物世界”的实践创新活动。我校现有三个校区,占地面积1600余亩,具有较丰富的植物资源,分布有28个科39个属,100多种植物。教师带领学生走出教室,对校园中常见的和重要的植物种类、植物特征、分类常识、生活习性等进行生动讲述,不仅可以有效利用校园内的植物资源,使枯燥的专业知识鲜活起来,提高学生的专业兴趣,而且使学生从被动接受变为主动接受,有利于培养学生的认知能力、探究能力和创新能力[5]。
2指导学生开展科学研究,积极鼓励学生申报各类科研项目
对科研有兴趣的同学,可以结合教师的科研课题,找出自己可独立完成的问题,设计课题,积极申报各类科研项目,如:实验室开放项目、大学生科研立项、省级大学生科研项目等。指导教师本着为培养学生创新实践能力的思想,不仅从实验的设计、申请书的撰写、课题的实施和结题等方面给与指导,还从经费上保证了课题的顺利完成。因此,指导教师主要作用是激发学生的创造灵感,使学生亲身经历完整真实的科研过程,享受科研的乐趣和成就感。
3营造良好的校园创新氛围
科研本身就是创新的过程,本校科研气氛浓厚,每年都有一定数量的国家级、省市级课题获批,经常举办“硕博论坛”、“教师科技工作报告会”、“省级专题学术交流会”等学术活动。教师通过积极引导学生参加这些活动,使学生拓展视野,了解植物学科最前沿的理论和发展的最新动态,使学生真切感受到科学理论发展带来的活力,引起学生科技创新的极大兴趣[5]。
以培养具有创新精神和创造力人才为目标的教育观念的转变是高等教育改革的必要条件[6]。通过植物学实验教学的改革探索,可以充分调动学生学习的积极性,激发学摘自:学年论文格式www.618jyw.com
生的求知,在传授植物学知识和实验技能的同时,培养学生独立思考和自主学习的能力,增强学生的创新意识和实践能力,进而提高学生的综合素质,使学生在当前激烈的就业竞争中处于不败之地。
参考文献
汪矛.植物生物学实验教程[M].北京:科学出版社,2003.
晏春耕.植物学实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2009,28(10):126-129.
[3]姜恩来,倪福太,程焉平.现代化教学手段在植物学教学中的应用[J].吉林师范大学学报:自然科学版,2006,27(4):86-87.
[4]薛春丽,郝小燕,王卫疆.关于“植物学实验”教学改革的探索与实践[J].南昌教育学院学报:高等教育版,2010,25(3):83-85.
[5]李璟琦.植物学实验教学与创新型人才培养的研究[J].陕西教育学院学报,2010,26(1):110-112.
[6]陈斌.改革实验内容培养创新能力[J].实验室研究与探索,1999,18(2):24-25.
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