高等师范院校植物学实验课程教学模式的探讨

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  摘 要:植物学实验课程是高等师范院校生物类各专业的一门专业基础实验课程。该文针对植物学实验教学过程中教学模式和教学效果存在的具体问题,结合以往的教学经验,从优化实验内容、活化教学方法和健全考核体系等方面对植物学实验教学进行了探讨,以期充分发挥植物学实验教学在培养学生动手能力和提高学生综合素质中的作用,并为其他高师院校的植物学实验教学模式的完善提供借鉴。
  关键词:植物学实验教学;高师院校;教学模式改革
  中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)09-150-03
  在我国高等师范院校的教学中,师范教育承担着培养中小学师资的任务,对我国教育事业的发展有着深远的影响。而植物学及其实验所涉及的部分知识又是中学生物教学中的重要内容。植物学是生命科学类专业的基础课程,同时也是一门实验性很强的学科。植物学实验课程是高等师范院校生物类各专业必修的专业基础课,是植物学教学的重要组成部分和支撑,也是培养学生良好的实验教学和端正的实验态度的手段之一。与非师范性大学的植物学教学定位不同,高师院校的植物学教学应它除了要培养学生的生物学基本素养外,还要关注学生师范生实验操作水平和教学能力的培养和提高。
  植物学实验教学的质量不仅对验证和巩固植物学理论知识,提高学生的实验技能,培养学生发现问题、分析问题和决问题的能力,启发学生的创新思维和培养学生创新能力具有重要意义。而且,作为生物类各专业进入大学学习后在专业领域较早接触到的必修实验课程,也将影响实验课在学生心目中的地位以及其对待实验的态度,进而影响师范生的实验教学能力的培养和科学实验价值观的树立。为此,高等师范院校应结合教学实践,针对目前植物学实验教学中尚且存在的诸多问题,积极探索相应的改革措施,以期不断提高教学质量和教学效果,适应新世纪人才培养的要求。
  基于此,针对安徽师范大学生命科学学院多年来植物学实验教学存在的问题和缺陷,结合已有的教学和实践经验,本文拟从优化实验内容、活化教学方法和健全考核体系等方面对植物学实验教学进行探讨,以期充分发挥植物学实验教学在培养学生动手能力和提高学生综合素质中的作用,并为其他高师院校的植物学实验教学模式的完善提供借鉴。
  1 植物学实验教学中存在的问题
  高师院校的植物学实验宗旨为:使学生掌握植物学的基本理论、基本知识,以及研究植物的一些基本方法和技能;培养学生对科学的自主探究和创新能力;注重培养学生的实验操作能力和专业素养,为中小学生物实验的有效开展储备师资力量。
  笔者通过多年对植物学实验教学经验的总结及与其它师范院校的同事交流,发现现今大学的植物学实验在课程设置和教学模式上与教学宗旨还有很大差距。由于教学模式单一,教学内容陈旧,验证性和基本操作性实验占主,且教师只注重向学生灌输理论知识,只强调实验结果或敷衍过程,在很大程度上忽略了对学生的动手能力及实验兴趣的培养。实验课上的学生往往只是按照教师已准备好的步骤机械地进行操作论证,这种味同嚼蜡般的教学模式显然存在着一定的弊端。其主要表现在:
  1.1 验证性试验与拓展性试验比例失调 验证性试验能够使学生了解植物的基本结构及基本实验技能。拓展性实验是在基础实验的基础上从形态、生态、生理等各个角度对植物进行全方位的考察和实验。相比较而言,学生对后者的兴趣更大。而目前,高校的植物学实验过多地开展理论验证性实验,使学生的主观能动性得不到充分的发挥,进而忽略了对学生思维能力、科研能力、创新能力的培养。
  1.2 实验教学方法过于单一 在教学模式上,老师仍以灌输讲授为主,学生只是走过程,处于被动接受的状态,激发不起学生的学习兴趣,课堂气氛不够活跃,学生的学习主动性不高,教学效果不理想。尽管大部分老师能够运用多媒体,提高课堂教学的直观性和趣味性,但使用过程中的缺陷也不容易忽视,最突出的问题就是学生思维惰性的形成和内容理解跟不上的现象时有发生。不利于学生自主思维和创新能力的培养,更难谈得上创新教育和个性化教育。
  1.3 忽视实验过程的教学 由于教师过于关注知识的理解和掌握,学生只关注实验结果,往往会导致双方忽略了对一些专业要求很强的实验技能和方法的有效训练,致使学生基本实验技能与方法得不到很好地提升。这直接影响师范生作为中小学生物教师主力军的基本生物素养的培养。
  1.4 缺乏科学健全的实验考核体系 实验考核体系直接影响教师的教和学生的学。目前大多数的植物学实验考核体系过于注重实验结果、过于依赖实验报告进行考核,造成了部分学生为了完成好实验报告而照抄书本的行为发生,致使学生满足于死背现成知识,高分低能现象普遍存在。
  2 植物学实验教学模式的探讨
  正是在上述背景下,国内外有许多教师、学者对植物学实验的教学模式进行了研究和探索,提出了许多较好的建议,如开放实验室、鼓励学生参与教师课题、利用网络教学、更新考核系统、更改教学内容、进行探索式教学、试行开放自主式教学、进行半开放实验教学模式、开展PBL教学模式等等。而全国部分高校也针对植物学实验课教学方面进行了一系列的改革和实践,其中具体做法主要包括:单独设课和单独考核,如安徽师范大学:加大对实验和实践环节的考核力度,采用科学合理的综合性评价体系;提高综合性和设计性实验的比重;走出实验室,了解植物的生态环境等。综合上述植物学实验教学改革的研究和实践来看,这些改革主要是针对植物学实验教学中的以下3个方面,即:优化实验教学内容、活化实验教学方法、健全实验考核体系。
  2.1 优化实验教学内容,增强基本操作技术,培养学生综合技能
  2.1.1 压缩验证性实验 传统的植物学实验教学内容广,实验项目多,且多为一些单纯的验证性实验。这已不完全符合在新时期为适应素质教育和创新教育而培养具有实践和创新能力学生的目标。为此,应当积极采取措施对植物学实验教学内容进行优化整合,应当更加注重于基础性实验的过程而不是结果。压缩以往植物学实验教学内容中一些粗糙、简单的仅具单纯的验证性功能实验内容,增加基本操作内容,并相应提高一些具有综合性、设计性的拓展实验内容的比例,注重对学生的实验技能的培养。调整后的实验内容应强化生物学研究中的基本操作技术部分,尤其是突出本学科特点的基本技术,如临时装片制作、徒手切片技术和显微镜使用技术等;此外,可以精选一些实验项目并要求学生进行独立操作,例如,芹菜叶柄徒手切片的制作等,通过精选实验项目进一步加强学生个人操作技能的培养。   2.1.2 增设综合性试验 在大多数高师院校的植物学实验教学中,学生大多只需完成经教师前期准备好的部分简单实验步骤便可获得实验结果,其实学生往往并没有真正参与到整个实验过程之中去。这种重结果轻过程、重接受轻参与的做法,使学生不仅没有掌握科学研究的方法,而且不利于能力的培养。故而,在实验教学内容安排上应该多增加一些综合性实验,以达到把学生的注意力从注重实验结果进而转移到实验过程上来,尤其是一些在实验过程中关乎实验成败的细节处理上来,使学生能够掌握科学研究的方法。此外,综合性实验主要用于对学生知识、能力、素质培养的综合训练,有助于培养学生的系统思维以及综合分析问题的能力。例如,通过对各植物类群的主要形态特征、代表植物的观察,并利用校园里的植物进行植物检索表的使用与编制,可以帮助学生理解植物系统发育过程中各大类群在植物界中的地位和演化规律、学会植物检索表的编制和使用等。但这些综合性实验通常具有涵盖内容多、实验过程长、涉及仪器多和学生发挥余地大等特点,因此在对实验项目进行设计时应当在充分考虑该实验的基本特点,同时兼顾内容的深度、可行性等。
  2.1.3 增开设计性实验 相对于传统的植物学实验教学内容,还应增加设计性实验的相关内容。由于综合性实验使学生掌握了科学研究的方法,但学生并没有参加任何科研的工作,所以增加设计性实验,可使学生体验一项研究的全部过程,以求达到培养学生运用多学科知识和实验技能去分析问题和解决问题的能力,使学生具有初步的科研能力和创新精神。作为一项探究性实验内容,在开展具体教学时教师应事先根据实验室所具备的设备和条件,保障学生在实验研究过程中能够既巩固了已学知识,又拓展了植物生物学方向的知识的前提下,确定具有设计性的植物学实验项目。学生则应该在选定题目后进行查阅文献、明确实验目的、寻找实验原理、设计实验方案等,而后再在教师的指导下进行实验操作。这将改变以往以验证性实验为主的传统实验教学,容易造成学生对实验内容印象不深、实验方案理解不透等现象,使得在植物学实验教学上能进一步发挥学生的特长、调动学生的兴趣。如安徽师范大学生命科学学院增设的大学生创新创业训练计划和优秀毕业生培育计划。
  2.2 活化实验教学方法,增强学生学习动力 在以往传统的植物学实验教学中都是由教师制定好实验内容和方法,准备好实验材料、药品,调试好实验仪器,然后由学生根据实验材料,按照实验内容、实验方法的描述验证学过的理论知识。这种过于单一的教学方式,对于学生而言则完全是被动的接受知识。尤其是对于自主学习能力不强的学生而言,这种植物学实验基本上不能发挥其应当具有的辅助作用。为改变这种局面,国内外有许多教师、学者开展了相应的研究,并提出一些好的建议,以增加学生的学习动力,更好的主动参与到实验中去。
  2.2.1 让学生参与实验的准备工作 实验前的预习是做好实验的重要环节。但有研究表明,在实际情况中仅有4.42%的学生能做到在植物学实验课前预习所要学习的内容,大多数学生则做不到课前预习,个别院校尽管要求学生书写预习报告,但学生大多照抄实验课本,未起到应有的效果。为促使学生在实验前主动预习相关实验内容,可以安排学生适时地参与实验的准备工作,使学生在整个实验准备的过程中了解到本实验中的试剂的配制、实验用具的安排、实验时间的统筹和实验条件的控制。如果学生能将这项工作做好,不仅培养了他们认识问题、分析问题和解决问题的能力,而且能极大地调动学生对植物学实验的积极性和主动性,更能促使他们搞好实验课前预习工作。
  2.2.2 运用多样化的教学模式 教学模式单一容易造成学生在学习中过于被动,丧失学习兴趣等诸多问题的出现。在实验教学过程中,应鼓励教师根据各实验项目的自身特点采取灵活多样的教学模式,充分发挥在实验教学过程中学生的主体地位和教师的主导作用,杜绝以灌输的方法控制学生的思考和学习行为。例如,可采用PBL教学模式进行“植物的组织——分生组织、薄壁组织和保护组织”这一节内容的教学。这种教学模式能够有效地克服传统教育中“理论与实践相脱节”的缺陷,能有效提高学生的主体意识和参与实验的主动性、积极性,从而培养学生分析问题、解决问题的能力和创新精神。又如,可采探索式教学法进行“种子的结构与萌发”这一节内容的教学。在这种教学模式下能够使学生通过亲自观察、实验、思考,直接获取知识、积累经验、发现规律,从而掌握应有的知识技能。此外,还有一些其他教学模式,如半开放式教学模式、开放自主式教学模式等,也都可灵活地运用到的植物学实验教学之中。总而言之,对于在具体的植物学实验内容教学时应变通灵活地选用合适的教学模式以确保教学质量,而不应僵化于某一单一模式之中一成不变。
  2.2.3 提升教学手段现代化 在植物学实验教学过程中合理地运用多媒体课件、网络资源平台或显微互动系统,能使得教学资料更加丰富多彩,教学方式更为生动活泼,教学内容更为直观易懂,教学效果更加实际有效。为此,首先教师可根据实验课的需要,利用数码设备或网络资源获取所需的植物显微结构或外部形态照片以精心制作多媒体课件,充分发挥其在教学中图文并茂、直观形象等作用,不断提高学生的兴趣;其次,在显微玻片观察类实验充分运用多媒体显微镜互动系统,既可使教师对全体学生发出指令,还可以随时对单个学生进行个别指导,进而极大地提高了教学效率与质量;再次,有条件的学校还可以利用网络技术建立一个网络学习平台,进而为学生开辟“第二课堂”,保障了学生在课外学习质量。
  2.3 健全实验考核体系,巩固学生知识水平 考核是对教师的教学效果和学生的学习效果的检验,同时,考核也起着促进学生改进学习方式,巩固已学知识水平的作用。以往的实验考核常常只是依据学生的实验报告来评分,这就使得在调动学生学习积极性,保障学生实验课上认真听讲、专心做实验存在很大的困难,且容易造成部分学生将实验课时间大量用在撰写实验报告,致使实验能力得不到训练与提高。为改变这样局面应健全实验考核体系,可在植物学实验教学中采取平时成绩与期末成绩并举,理论知识水平与动手操作技能并重,过程评价与结果结合的实验考核体系。考核成绩以百分制计算总成绩,其中期末考核占总成绩的40%,平时成绩占60%。平时成绩的计算包括:出勤率、实验预习与操作技能、实验报告3个部分,各占20%。且每次实验结束后提交实验报告并给出平时总成绩。至于期末考核则可以理论测试与技能考察二者相结合的方式进行。此外,还可不定期地举行实验技能竞赛,由专家老师对学生进行评审,并对优秀者给予一定的奖励,以资鼓励。这样能有效地开阔学生的实验思路,增强学生的实验兴趣,培养学生求真务实的科学态度,提高学生理解、分析、解决问题的能力。
  3 结语
  总而言之,通过优化实验教学内容、活化实验教学方法、健全实验考核体系等方面对高等师范院校植物学实验教学所的进行积极探索,相信在实践过程中能够达到激发学生上实验课的热情和积极性,巩固其对植物学包括中学生物教学中植物在内的相关基础知识和基本概念,使其提高观察、分析、解决问题的能力和实验创新能力,使其具备从事植物学研究所必备的基本实验方法和技能。
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