批判性思维在植物生理学实验应用中的初探

2016-07-04刘杰

亚太教育 2016年1期

关键词：园艺专业植物生理学批判性思维

刘杰

摘要：批判性思维是一个人科学素质的重要组成部分，在植物生理学实验教学中可以从多层面、多角度培养学生的批判性思维。初步探讨了园艺专业学生可以依靠自己的专业优势，在植物生理学实验过程中积极采用批判性思维，提高自己的综合实验能力。

关键词：园艺专业；植物生理学；批判性思维

中图分类号：G40 文献标志码：A 文章编号：2095-9214（2016）01-0131-02

引言

植物生理学实验是为了加深学生对植物生理学理论和实验基本原理的理解，更好地促进植物生理学理论课程的教学所开设的重要课程[1]。为了进一步提高实验教学质量，培养学生的创新精神与实践能力，贵州师范大学生命科学科学学院植物生理学教学团队，结合植物生理学实验课程的特点，开展了系列实验课程教学改革，对植物生理学实验教学做了有益的探索。

2012年9月 14日，温家宝在清华大学演讲时指出，要“提倡独立思想和批判思维”[2]。批判性思维有利于对于应付复杂多变的世界，提升現代社会生活的人文精神，因此被普遍确立为教育特别是高等教育的目标之一。所以在实验教学中培养学生批判性思维技能是发展学生批判性思维较好的策略[3]。

1.传统植物生理学实验课教学过程中存在的问题

受传统教育思想的影响，我国高等院校的实验教学以学科知识为体系，植物生理学实验教学成为理论教学的辅助部分，与理论课同步开设，造成实验内容、方法单一，缺乏综合性、设计性与创新性；实验学时有限，课堂时间利用效率低，学生积极性不高[4]。

园艺专业是以生物学为基础，研究果树、蔬菜的育种、栽培、生理等理论与技术的学科。因此《植物生理学》课程就成了本专业的必修课之一，而精确掌握植物生理学实验也成为本专业的重中之重。部分院校因课时有限，极度压缩植物生理学实验内容，通常上课前由教师准备实验材料、仪器和试剂，板书实验方案，通过课堂讲解，灌输给学生，学生比葫芦画瓢简单完成实验操作，教师和学生之间的情感相互隔离，缺乏沟通，不利于学生综合素质的培养[5]。

2.依靠园艺专业优势在实验过程中培养学生的批判性思维

贵州师范大学园艺专业于2012年开设，同年招收第一批本专业四年制本科生。园艺专业优势明显，历代在温室培养园艺田、果树繁殖和栽培技术、名贵花卉品种的培育以及在园艺事业上与各国进行广泛交流等方面卓有成就。20世纪以后，园艺生产日益向企业经营发展。现代园艺已成综合应用各种科学技术成果以促进生产的重要领域。园艺产品已成为完善人类食物营养及美化、净化生活环境的必需品。园艺专业本身综合实践应用性较强，因此在实验过程中加强锻炼学生的综合能力，并注重培养学生的批判性思维能力是重中之重。

（1）夯实实验基础

植物生理学实验期初要强化实验基本技能，因此教师可利用几个学时，着重介绍实验基本技能，包括实验安全知识、实验室常识、玻璃仪器的洗涤、常用仪器的使用、各种溶液的配置和实验报告书写要点等，使学生理解常用实验技术及原理，认识植物生理学实验的重要性，并给学生示范常用仪器的使用方法，直至学生掌握为止。其次，园艺专业学生应结合自身特点和实际情况，加强基础实验，掌握基础实验技能，在此基础上提高学生的综合分析能力。选择操作简单、涉及的仪器和配置药品较多的基础实验进行讲解，使学生较快地掌握实验方法和步骤，如 “叶绿素的提取、分离”和“分光光度法测定叶绿素含量”实验，可使学生熟悉分光光度计的使用方法。根据学生掌握情况，由浅入深，适当增加实验难度，逐步的由学生自己确定实验步骤和方法，使其基本技能和基础实验能力有机地结合起来，提高其实践动手能力，为今后专业课的学习打好扎实的实验基础[6]。

（2）综合实验中提高批判性思维能力

综合性实验是对学生综合能力的考验，在实验过程中，园艺专业的学生可结合自己的专业优势，设计相关的综合性实验。同时，培养学生多问几个为什么？让学生在做实验的过程中自己找出问题，解决问题，加深学生对实验的印象，提高学生的批判性思维能力。

在实验过程中我们将很多实验作为设计性实验，并对其进行部分改进，充分调动起学生的积极和主动性。例如学生在综合实验环节，为什么选择组织培养来繁殖各种名贵植物？是因为常规的扦插繁殖难以满足国内市场对各种名贵植物种苗的需求，且扦插繁殖系数低，生根速度慢，并容易携带病毒，阻碍了种植面积的扩大。组织培养具有用材少、繁殖系数高的优点，是快速解决当前苗木供应瓶颈的首选方法。另外为什么在组织培养过程中加入2，4-D，6-BA，NAA等？各种植物激素调节物质浓度配比如何？都需要学生在实验过程中分组进行，自己得出实验结果。此外在植物逆境实验过程中，不同植物对相同逆境的耐受性也不同，如何证明？可由学生自主选用不同植物如大豆，苜蓿，白刺花等进行不同浓度盐性处理，并检测四个抗氧化酶（SOD，CAT，POD，APX）活性，让学生独立完成实验并得出结论。再例如植物生长过程中茎是否一直直立向上生长？根是否直立向下生长？这些都可以通过学生自己设计实验来证明。同时学生还可以自己设计并制作或改进简易实验器材，如根据不同植株大小制作水培花盆的覆膜等。从而锻炼学生独立自主和批判性思维的能力。

（3）实验结果审核

教师在审核学生的实验结果时，可选用多种方法进行。例如学生在设计性实验过程中选用不同材料测试植物叶绿素的含量，因此实验结果不尽相同。再如学生可将自己的实验报告汇总成电子版，实验结果公开展示大家，让大家提出不同的意见和建议，同时也能找出自己实验过程中的不足。鼓励学生在实验中不要因为怕实验失败而畏首畏尾，应当大胆地去探索，不要担心实验没有达到预期的结果，关键是能找出实验中存在的问题，并对问题进行认真分析。教师应教育引导学生批判性看待自己的实验结果，鼓励学生自己探索实验条件的轻微转变对实验结果的影响。实验结束后要注意反思，比如此实验用到什么物理思想方法，此实验的关键是什么，结论是否合理，这里也就是对学生元认知水平的评价；实验结果与理论结论有何异同？影响实验缺陷的主要因素是什么等[7]。

3.结束语

实践证明，能力型人才在就业和个人及社会发展中都占有优势地位。实验教学是一个良好的强能力的平台。在实验过程中结合学生自己的专业，鼓励学生积极主动地自我反思、严格检查。甚至挑剔自己的思维过程和结论。使学生养成自我反思的习惯，使思维活动更具主动性、分析性、策略性和独立性。减少盲目性、狭隘性，思维的结果更具正确性，从而优化学生思维的批判性[8， 9]。

在植物生理学实验教学改革中，通过对植物生理学实验教学的教学方法、教学内容、考核方式的改进，让学生在掌握理论知识的同时，培养学生的基本实验操作能力、严谨的科研态度和浓厚的科研兴趣[10]。

总之，植物生理学实验教学的实施对老师和学生均提出了更高的要求。学生在理论课学习、实验课操作、结果汇报中，他们的植物生理学知识得到不断巩固、拓展和升华，他们的批判性思维、动手和创新能力得到稳步锻炼和提高。

（作者单位：贵州师范大学生命科学学院）

基金项目：贵州省博士科研启动金项目（11904-0514012）

参考文献：

[1]龚春梅.植物生理学紧密结合科研改进实验教学的探索[J].科教创新导刊，2013（23）：74—76.

[2]温家宝.在清华大学的演讲[J].北京日报，2012—09—15 （02）.

[3]朱利君，杨远兵，陈光升. 在植物生理学实验教学中探索批判性思维的培养[J]. 高校实验室工作研究，2014（1）：96-97.

[4]郭丽丽，李亚娟，侯小改. 生物技术专业植物生理学实验教学改革初探[J]. 教育教學论坛， 2014（24）： 48-49.

[5]陆长梅，沙莎. 植物生理学“模块化”实验教学模式：提高学生创新能力的新模式[J]. 2013（30）： 53-56.

[6]曹春燕. 植物生理学实验教学改革的几点思考[J]. 学园，2013（36）：41-41.

[7]张立新，胡景江，麻鹏达，赵军，史永敏. 植物生理学实验教学多元化互动模式探索[J]. 实验技术与管理，2013（30）：130-132.