植物生物学实验教学改革研究

王春波 吕 辉 韦玲冬 郭治友

（黔南民族师范学院 生物科学与农学院，贵州 都匀558000）

0 引言

植物生物学实验是生物学专业学生所必修的一门基础课，主要包括种子植物的形态结构、植物水分和矿物质生理、光合作用和植物分类学等方面的内容[1-3]。通过该课程的学习，可以将课堂理论和实践结合起来，提高学生实际应用的能力、观察和动手能力以及学生发现问题并解决问题的能力，还能够培养学生学习生物的态度和创新能力[4，5]。随着新课改的不断推进，学生不仅要学好课本上的知识，而且还要会动手做实验，会思考，具有创新思维和创新能力。通过实验和创新能力的培养，使学生在操作过程中学会思考，各种能力得到培养，各方面得到良好的 发 展[6，7]。

植物生物学实验教学是生物教学课堂的一个关键部分，也是实现生物学教学创新的一个重要途径[8]。在高校生物学教学中，植物生物学实验教学有着极其重要的地位。但是传统的实验教学设计存在着一定的弊端，所有实验按照教材说明在实验室进行操作，这样不仅实验的效果较差，而且也不利于学生进行观察和认知，特别是植物分类学部分的实验操作，需要学生们走出实验室到大自然中去认识物种。鉴于此，在传统实验教学的基础上增加了部分开放综合型实验，从而提高学生的自主学习能力和学习兴趣，使得植物生物学实验教学效果得到显著提高，达到该门课程的教学目的。

1 植物生物学实验教学改革方案

本文中的实验教学改革方案实施对象是黔南民族师范学院生物科学与农学院2020级生物科学专业2班的64名学生，分为实验组和对照组，每组各32名学生。对照组学生的实验教学计划按照以前的传统模式进行，即全部为基础型实验：掌握课程基本内容和知识点，主要培养学生操作技能，在实验室内严格按照实验指导教师的要求完成。实验组学生的教学计划包括基础型实验和开放综合型实验两类，其中基础型实验占60%，开放性综合实验占40%。开放综合型实验：综合利用课堂所学的理论和技能，由教师指定实验题目，学生自行设计相关技术路线，指导教师只做较少的建议和最后评价，主要由学生自行完成实验，场地不限于实验室。

实验成绩考核方式：试卷成绩+实践成绩。试卷从题库中随机选出，教师批改给出成绩。实践成绩由指导教师到莲花山采集100种常见植物，从中随机挑选20个物种进行考核，学生要阐明植物的主要形态特征，包括根、茎、叶、花、果实和种子等的基本形态特征和微观结构，另外还要说明该物种归于哪个科，每个植物5分，总计100分。最后，统计分析对照组和实验组学生的实践成绩。

以上分析完成后，再对所有学生进行问卷调查，让学生自主选择实验的类型，主要包括完全基础型实验、完全开放综合型实验和基础+综合型实验3种类型，最后对调查问卷进行统计分析。

2 植物生物学实验改革教学效果评估

2.1 试卷成绩分析

表1是植物生物学实验期末学生试卷成绩，从中可以看出，实验改革教学效果显著，实验组优秀学生人数有5人，对照组只有2人，实验组良好学生人数有17人远多于对照组的9人。对照组优秀和良好学生占总人数的34%，实验组优秀和良好学生占总人数的69%，约为对照组的两倍，这进一步说明必须在传统实验教学模式的基础上进行改革，适当增加一些开放综合型实验，这样才能增强学生的自主创新能力，充分发挥实验课的作用，提高教学质量。

表1 试卷成绩

2.2 实践成绩分析

表2是学生实践能力的测试表，结果表明，实验组学生的实践能力要远强于对照组学生，实验组能识别40种以上植物的学生有9人，对照组只有4人。对照组能识别30种以上植物的学生有10人，占总人数的31%，而实验组能识别30种以上植物的学生有23人，占总人数的72%。此外，实验组学生对于植物形态特征方面的阐述明显要好于对照组学生，这可能与开放综合型实验有关，学生们可以直观地认识大自然植物。而传统基础型实验的学生由于一直在实验室操作，对于物种的认识多数是看相关的标本，这样关于形态特征的描述显得比较生硬，没有实验组学生描述的直观生动。这也进一步证明了植物生物学实验教学改革效果显著。

表2 实践能力测试

2.3 实验模式调查问卷分析

植物生物学实验教学完成后，对所有学生进行调查问卷分析，让他们自愿选择实验模式，结果见表3。全班有60名学生选择基础+开放综合型实验模式，占总人数的94%。其中，实验组学生全部选择基础+开放综合型实验模式。对照组学生1人选择基础型实验模式，3人选择开放综合型实验模式，其余28人选择了基础+开放综合型实验模式。这说明植物生物学实验教学改革势在必行。

表3 自主选择实验模式分析

3 结语

综上所述，传统的植物生物学实验模式必须打破，适当增加一些开放综合型实验已经成为必然。开放综合型实验教学已向传统基础实验教学提出了挑战，新课改背景下的实验教学应该对学生学习起引导、帮助和指挥的作用[9]。运用新的教学理念、以实验活动为基础、以创新设计实验为突破口，充分发挥学生的主观能动性，使实验效果最大化。见识了开放综合型实验的优势，也要考虑到潜在的问题，首先，开放综合型实验必须在老师的监督和指导下完成，不能完全放任自流。其次，植物生物学实验必须重视基础型实验的重要性，不能全部改成开放综合型实验。基础型实验是开放综合型实验的前提，只有掌握了基础型实验，打好根基，才能更好地进行开放综合型实验，充分发挥学生的创新实践能力，达到理论与实践相结合的目的。