植物學實驗課探究式教學法的設計與應用

陳紹寧+劉小川+王丹

根據植物學實驗課程教學改革的需要，針對植物實驗傳統教學的實際情況，對部分實驗課程的教學方法進行了改革和探索，應用探究式教學方法設計了綜合性實驗，旨在提高植物學實驗教學的質量和教學效果。

植物學實驗探究式教學法綜合性實驗植物生物學是生物科學、生物技術、農學、園林等專業的基礎必修課程之一，其教學分為理論教學和實驗教學兩部分，是一門實踐性較強的課程。植物生物學實驗教學的目的是使學生通過自己操作和顯微鏡觀察，認知植物體的細胞、組織、器官的形態解剖結構，從而進一步對理論教學內容融會貫通，同時培養學生進行科學實驗的方法和技能，培養學生嚴肅、嚴謹、嚴格、求實的科學態度和良好的實驗素養，提高學生獨立工作和分析解決問題的能力。因此，高質量的實驗教學對于學生的綜合素質培養及創新能力發展有重要作用。由于學時的壓縮，人才培養目標轉變，教學方法、教學手段亟待更新，植物生物學實驗課程局限于驗證理論課內容，一定程度上影響了植物學教學目標的實現。為促使教學內容精簡，減輕學生學業負擔，增強實驗教學效果，本課程根據教學改革要求應用探究式教學法設計了綜合性實驗內容，以加深學生的分析問題和解決問題的綜合能力。

一、探究式教學方法的特點

探究式教學法有美國著名認知心理學家杰羅姆.S.布魯納于20世紀50年代創立，是以發展學生創造性思維能力為主要目的，以學科的基本結構為內容，讓學生自己去發現，學會如何學習的一種教學方法。探究式教學法法應用于教學過程中，要求教師在教學中不僅要向學生傳授學科的基本知識，還要培養學生探究問題的態度及獨立解決問題的能力，引導學生對提出的問題進行思考，通過自身的力量得出結論。探究式教學法注重發揮學生的主動性，注意培養學生的智能和探究精神，主張教會學生學習方法，因而備受關注，被譽為最重要的教學方法之一。探究式教學法在植物生物學實驗教學中的運用，對于充分體現教學中學生的地位和自主性，充分體現現代教育以學生為中心，以人為本的教學理念，充分調動學生的積極性，挖掘學生自主學習潛力具有積極的作用。

二、探究式教學模式在植物學實驗課的應用

通過實踐，本人在植物學實驗教學中，對部分實驗內容實施了探究式教學法，在實驗操作過程中，學生自己根據實驗步驟，選擇實驗材料進行顯微觀察。遇到課堂或教材中未涉及到的問題，依靠查閱資料并結合所學理論知識進行解決。實驗過程包括資料查閱、實驗步驟完善、方法選擇及實驗報告的完成。本文以“植物根、莖、葉的形態與解剖”為具體案例，說明探究式教學模式在植物學實驗課的應用。

1.改變實驗課堂教學模式，確定學生在本實驗中的主體地位

在指導學生進行植物根、莖、葉觀察的實驗時，實驗前引導學生思考，顯微鏡下觀察的細胞結構與教材中所示是否相同？不同植物的形態解剖結構與它們所處環境有何關系？植物的結構如何與功能相適應？該實驗不僅考慮到植物各營養器官之間結構，同時也增加了不同生境下各植物營養器官特征的比較。實驗內容涉及到3個不同章節的內容，要求學生不僅要掌握營養器官和解剖結構特征，也要對不同器官之間的同源結構的異同進行分析比較，并要求分析不同生境下的植物的營養器官的結構與功能的如何調統一，這些結果需要依靠學生自己分析才能得出。另外，由于實驗要求將植物的營養器官的結構特征進行比較，增強學生綜合分析問題的能力，從而加深對理論課知識的理解和掌握。用不同材料進行實驗，對比不同的實驗結果。鼓勵學生積極主動的思考問題，培養學生的動腦動手和探索研究的能力，對不同的觀察材料產生的問題，進行具體分析，并且激發了學生發現、歸納問題的興趣，有利于創新意識的形成。

2.重組和優化實驗結構，培育學生的科研能力

以培養學生發現問題解決問題的能力為目的，綜合了顯微鏡觀察方法、生物繪圖法、裝片制作方法，培養學生對知識的綜合應用和實際操作能力，極大的激發了學習興趣，鍛煉了學生的動手能力和操作技能，提高學生的綜合素質。植物營養器官根莖葉形態結構觀察以往是3個單元的實驗，經過精簡，突出根、莖、葉內部結構的觀察。對于一些課外可以完成的實驗內容安排學生在課外利用課余時間進行觀察，如植物營養器官根莖葉的外形特征觀察等內容留給學生課外觀察記錄。如此既突出重點有綜合了實驗內容，有利于比較對照觀察，加深了學生對植物的整體認識。

3.運用現代化實驗教學手段，優化組合不同教學媒體

傳統的植物學實驗教學方法多以學生看片，教師答疑的方法進行，學生數量多，實驗課堂時間短等成為限制因素，教師答疑過程往往顧此失彼，費時費力，教學效果參差不齊。現代教學媒體與傳統教學媒體合理結合使用，顯微數碼互動教學系統與傳統的學生看片老師答疑相結合。使用互動教學系統解決了教師學生一對多的傳統教學問題，教師通過互動系統的教師端的屏幕監看學生端的實驗觀察內容，并對學生在實驗過程中的問題已遠程指導和遠程控制方式進行指導，直觀地輔導學生實驗觀察過程中的薄弱環節。改變了以往教師一對多輔導的辛勞，縮短了答疑學生的輪候時間，有效提高了單位時間內輔導教學的授課質量。通過互動系統的監控功能，還可以保證每位同學都能認真有效地完成實驗內容。

三、結語

本實驗項目面向生物技術、生物制藥和中醫學等專業學生實施，每學期約120人。在對植物學實驗課程進行的一年多的改革和實踐中發現，通過探究式實驗教學法大大提高了學生進行實驗的主動性和積極性，動手能力、分析和解決問題的能力，協作和合作能力得到明顯改善，也培養了學生綜合運用現代化科技教學設備的能力，學生的綜合素質和創新意識得到了明顯提高。同時，探究式教學法促進了教師的理論水平的提供和科研工作的開展，證明了探究式教學方法在我校植物學實驗中應用的可行性并取得了良好的效果。

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