植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)考核體系的建立與實(shí)踐

李燕華, 金映虹

(海南師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院， ?？?571158)

植物生理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性科學(xué)，是隨著化學(xué)和物理學(xué)的發(fā)展，從植物學(xué)中分化出來(lái)的、研究植物生命活動(dòng)規(guī)律及其與環(huán)境相互關(guān)系、揭示植物生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)[1]，因而該學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得尤為重要。自我院成立以來(lái)，植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課一直作為一門(mén)獨(dú)立的主干實(shí)驗(yàn)課程，面向大三年級(jí)生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)。實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)是理論課程的重要補(bǔ)充，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和開(kāi)展科學(xué)研究的能力具有重要作用[2]。考試作為教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，可促進(jìn)學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)的知識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)教師也可以檢查自身的教學(xué)質(zhì)量[3]。現(xiàn)實(shí)中，高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)課程的考核一直處在一個(gè)較為尷尬的境地：一方面實(shí)驗(yàn)課程作為考查科目之一，不需要進(jìn)行考試考查，掛科率低，導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)于考查科目的不重視；另一方面實(shí)驗(yàn)課程又是專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中的專(zhuān)業(yè)必修課，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展的重任[4]。常規(guī)的以實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為課程的評(píng)定方式，并不能考核出學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)不利于學(xué)生各項(xiàng)能力的提高。近年來(lái)，我們緊跟實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，不斷探索，形成了一套貼合實(shí)際的植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)考核體系，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，收到良好的效果。現(xiàn)將具體做法和體會(huì)分述如下。

1 考核方法

植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課的考核主要包括兩部分，即平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)，分別占比70%和30%。在平時(shí)成績(jī)部分，學(xué)生的成績(jī)?nèi)Q于每個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況，分別占平時(shí)成績(jī)的10%、10%、40%和40%(圖1)。如此將整個(gè)考核過(guò)程貫穿課程始末，使學(xué)生重視每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，避免以往只寫(xiě)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告就可以獲得好成績(jī)的現(xiàn)象。

圖1 實(shí)驗(yàn)課程考核分值比例圖

1.1 課前預(yù)習(xí)

該部分主要以檢查預(yù)習(xí)報(bào)告和課堂提問(wèn)的方式評(píng)測(cè)。課前預(yù)習(xí)部分要求學(xué)生必須對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理和實(shí)驗(yàn)過(guò)程做到心中有數(shù)。預(yù)習(xí)報(bào)告以書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)操作流程為主，再根據(jù)情況列出自己對(duì)實(shí)驗(yàn)原理或步驟等存有的疑問(wèn)，以待實(shí)驗(yàn)后解決。這樣既可以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度，也可以讓學(xué)生帶著問(wèn)題做實(shí)驗(yàn)，邊做邊思考，對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及知識(shí)的掌握更牢固。同時(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和探索的主動(dòng)性。

1.2 實(shí)驗(yàn)態(tài)度

該部分主要是評(píng)測(cè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的態(tài)度是否端正，習(xí)慣是否良好。做科學(xué)實(shí)驗(yàn)，必須有嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和良好的科學(xué)素質(zhì)[5]。在開(kāi)課之初便向?qū)W生講明該部分所占的比重，雖不涉及具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，卻是伴隨一生的品德。要求學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度，認(rèn)認(rèn)真真地完成實(shí)驗(yàn)，忠于自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。即使實(shí)驗(yàn)失敗，也絕不允許抄襲他人數(shù)據(jù)，詳細(xì)記錄自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，并做好失敗原因的分析。實(shí)驗(yàn)完成后處理個(gè)人實(shí)驗(yàn)垃圾，清潔桌面，并示意老師檢查。將實(shí)驗(yàn)態(tài)度專(zhuān)列為一項(xiàng)考核指標(biāo)，有助于學(xué)生形成良好的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

1.3 實(shí)驗(yàn)操作

該部分考核學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作是否規(guī)范，結(jié)果及記錄是否正確。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，老師不斷巡視，察看學(xué)生的操作，加強(qiáng)監(jiān)管，給出該部分的成績(jī)。根據(jù)學(xué)院當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件，安排兩人一組完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這就讓有些學(xué)生可以渾水摸魚(yú)，隨便做兩步實(shí)驗(yàn)就想完成自己的任務(wù)。而老師的巡查監(jiān)管不僅可以防止此類(lèi)學(xué)生的敷衍行為，也可以進(jìn)行最直接有效地實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，當(dāng)場(chǎng)示范演示，將不規(guī)范操作拒之門(mén)外，并給學(xué)生以針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)探索建議。比如在“葉綠素a、葉綠素b含量測(cè)定”時(shí)，只要測(cè)定某一種植物葉片中葉綠素a、b含量就完成了教學(xué)任務(wù)。而通過(guò)課堂引導(dǎo)，就會(huì)有學(xué)生嘗試去比較不同植物或陽(yáng)生、陰生植物的葉綠素a和b含量的差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與理論一致？測(cè)出的結(jié)果與理論不一致又是何原因引起的？是否是葉片結(jié)構(gòu)的不同引起的結(jié)果不同？這樣一步步引導(dǎo)，讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)，掌握其中的理論知識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生從基礎(chǔ)技能訓(xùn)練入手，逐步過(guò)渡到熟練操作，再進(jìn)一步探索實(shí)驗(yàn)的外延，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的原理和技能，更有利于掌握和理解理論知識(shí)[6]。通過(guò)這樣的評(píng)測(cè)方式，可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作、互相配合和解決問(wèn)題的能力。

1.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)是否規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)驗(yàn)材料和操作過(guò)程是否實(shí)事求是，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)是否正確，分析、討論是否全面到位，有無(wú)進(jìn)一步地探索和擴(kuò)展發(fā)現(xiàn)，作為該部分的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。這部分是植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中極為重要的一個(gè)部分，也是難點(diǎn)，可以評(píng)測(cè)出學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)掌握程度。比如，“植物光合強(qiáng)度的測(cè)定(改良半葉法)”實(shí)驗(yàn)中，有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中分析了環(huán)割對(duì)于植物的影響，并提出了改進(jìn)方法；“花粉活力測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中，我們只安排了“碘-碘化鉀染色測(cè)定法”，有學(xué)生不僅分析了該方法的一些缺陷，還通過(guò)查找文獻(xiàn)比較分析了與教材中提到的其他兩種方法的不同之處。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生親自動(dòng)手操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、測(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行理性分析和思考之后所作的書(shū)面報(bào)告，是對(duì)植物生理學(xué)知識(shí)的再認(rèn)識(shí)和再提高，可促進(jìn)學(xué)生從理論到實(shí)踐、又從實(shí)踐到理論的有機(jī)結(jié)合，是學(xué)生的知識(shí)水平和語(yǔ)言表述能力的一種體現(xiàn)[7]。 另一方面，教師通過(guò)批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在寫(xiě)作中存在的問(wèn)題，比如語(yǔ)言不簡(jiǎn)練，過(guò)多使用口語(yǔ)化表達(dá)，數(shù)據(jù)處理不規(guī)范，分析討論流于表面等。因此，這要求教師在批改報(bào)告時(shí)，不能只簡(jiǎn)單地打?qū)﹀e(cuò)，還要在報(bào)告上做好評(píng)注。在下一次實(shí)驗(yàn)課時(shí)，利用上課前幾分鐘對(duì)學(xué)生的報(bào)告進(jìn)行簡(jiǎn)短點(diǎn)評(píng)，指出報(bào)告中的問(wèn)題，表?yè)P(yáng)進(jìn)步明顯的學(xué)生。對(duì)于優(yōu)秀精彩的報(bào)告，可以向全班進(jìn)行展示，為學(xué)生提供一個(gè)學(xué)習(xí)的榜樣，督促他們更好地改進(jìn)報(bào)告寫(xiě)作，提高科學(xué)分析能力。

1.5 期末考核

考核以“植物的元素缺乏癥”為課題，按照自主實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)答辯及論文提交等流程進(jìn)行，既可以考查學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)的能力，又能考核他們對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的口頭描述、解釋能力以及論文寫(xiě)作能力。具體操作為：學(xué)生領(lǐng)取番茄種子并隨機(jī)選擇某種元素缺乏癥為研究目標(biāo)，從種子萌發(fā)開(kāi)始，自行培育番茄幼苗至長(zhǎng)出一對(duì)真葉。隨后配制完全營(yíng)養(yǎng)液和缺素營(yíng)養(yǎng)液，對(duì)幼苗進(jìn)行對(duì)照缺素培養(yǎng)，直至培養(yǎng)出具有明顯缺素癥狀的番茄苗。在整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生必須定期觀察幼苗生長(zhǎng)情況，記錄相關(guān)生長(zhǎng)指標(biāo)和現(xiàn)象，最終形成自己的對(duì)照培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)小論文。期末考試日時(shí)，各自帶來(lái)自己培養(yǎng)的番茄植株，向老師闡釋結(jié)果并隨機(jī)辨認(rèn)其他組番茄植株的不同缺素情況。教師以缺素植株培育癥狀是否明顯，學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)答辯是否流利清晰為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)論文完成情況進(jìn)行期末考核評(píng)分。

該考核實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，考試內(nèi)容不僅包含了植物的各營(yíng)養(yǎng)元素功能，還囊括了植物萌發(fā)、植物生長(zhǎng)方面的知識(shí)。該部分重點(diǎn)考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、觀察和分析、解決問(wèn)題以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的能力。同時(shí)，小論文的寫(xiě)作既提高了學(xué)生使用數(shù)據(jù)庫(kù)和查閱文獻(xiàn)的能力，又培養(yǎng)了學(xué)生系統(tǒng)性科研思維與科研寫(xiě)作能力，還能促進(jìn)學(xué)生對(duì)植物生理學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)掌握[8]。小論文的寫(xiě)作提高了學(xué)生的素質(zhì)[9]。

2 考核效果

實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用的考評(píng)體系會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生一種導(dǎo)向性作用，一個(gè)完善客觀的考評(píng)體系是激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的重要保證[10]。自采用現(xiàn)在的考核體系以來(lái)，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量都有了明顯的改善，說(shuō)明現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)考核體系是適合我院目前的教學(xué)條件和學(xué)生實(shí)際情況的，教學(xué)效果比較明顯。

2.1 實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量提高

過(guò)去的實(shí)驗(yàn)考核，主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為依據(jù)，有的學(xué)生平時(shí)不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，抄襲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告或者將實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?nèi)容、步驟等全抄。而現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)報(bào)告不只停留于完成任務(wù)的表面形式上，不但有對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、翔實(shí)的記錄，查閱文獻(xiàn)并驗(yàn)證自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還有對(duì)于實(shí)驗(yàn)的外延性思考(如何更好地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù))。以“小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)”實(shí)驗(yàn)為例，課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的蔗糖濃度梯度跨度較大，學(xué)生在報(bào)告中通過(guò)討論提出，為更好地測(cè)定水勢(shì)，應(yīng)該以本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步縮小濃度范圍，設(shè)計(jì)濃度跨度相對(duì)較小的濃度梯度，并用更精確的移液器來(lái)控制液滴大小。另外，由于教師在批改報(bào)告時(shí)嚴(yán)格要求學(xué)生注意數(shù)據(jù)單位、圖表等細(xì)節(jié)，學(xué)生的報(bào)告較以往更為規(guī)范，也為即將到來(lái)的大四畢業(yè)論文撰寫(xiě)打下了基礎(chǔ)。

2.2 實(shí)驗(yàn)態(tài)度精進(jìn)，探究性增強(qiáng)

成績(jī)?cè)u(píng)定對(duì)整個(gè)教學(xué)進(jìn)程具有“指揮棒”式的特殊意義[11]?，F(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)考核體系改變了以往考核內(nèi)容的單一性，使評(píng)定的成績(jī)更具有全面性、合理性和科學(xué)性。絕大部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度都有了改變，不再是為了應(yīng)付教師，而是能帶著疑問(wèn)和目的上課，做實(shí)驗(yàn)的積極性大大提高，實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)操作技能也得到了改進(jìn)。即使實(shí)驗(yàn)沒(méi)有成功，也能尋找到失敗原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在時(shí)間允許下重新開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。有些學(xué)生操作能力較強(qiáng)，在完成課堂給定的植物材料后，自己尋找其他材料進(jìn)行比對(duì)實(shí)驗(yàn)。完成實(shí)驗(yàn)后主動(dòng)探索實(shí)驗(yàn)結(jié)果，自覺(jué)性和創(chuàng)新性也得到了鍛煉。

植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)與其他基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)不同，其重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生綜合利用以往所學(xué)的生物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)等實(shí)驗(yàn)中的方法，以達(dá)到對(duì)植物研究的目的，是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)科目。它的開(kāi)設(shè)不是為了讓學(xué)生單純地掌握幾種實(shí)驗(yàn)方法，而是希望學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)而掌握如何從研究目的出發(fā)，設(shè)計(jì)和完善實(shí)驗(yàn)方案、總結(jié)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、探究和獲得研究結(jié)論。培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才,注重在傳授知識(shí)的同時(shí)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),這是新形勢(shì)下人才培養(yǎng)的需要[12]。一個(gè)有效的考核體系能最大限度地幫助學(xué)生克服惰性，督促他們從被動(dòng)變主動(dòng)去思考探究，提高他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，這才是我們研究及構(gòu)建實(shí)驗(yàn)考核體系的最終目的。