生物科學專業(yè)本科生設計性實驗模式探索

1、    生物科學專業(yè)本科生設計性實驗模式探索    劉揚摘要 以如何提高杜仲種子萌發(fā)率為例，探討了生物科學專業(yè)設計性實驗教學方法，通過對學生分組，要求學生自主查閱資料、設計實驗方案、完成實驗、得出結論、撰寫報告，通過這種方式培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。關鍵詞 生物科學專業(yè)；植物生理學實驗；設計性實驗；創(chuàng)新能力g420 a 1007-5739（2016）20-0287-02exploration of design experimental model to students who major in biological science：taking“how t

2、o improve the germination rate of eucommia ulmoides oliver”for exampleliu yang（shaanxi xueqian normal university，xian shaanxi 710061）abstract taking how to improve the germination rate of eucommia ulmoides oliver for example，the design experiment teaching method for the students of biological scienc

3、e was discussed.the students were in groups，and required to consult data，design experiment project，complete the experiment，draw a conclusion and write reports.in this way，the innovation ability of student was developed.key words biological science major；plant physiology experiment；design experiment；

4、creative ability實驗教學是實踐教學的重要環(huán)節(jié)，有助于培養(yǎng)理工科學生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)1-10。同時，對大學生創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)已成為目前各個高等院校重要教學內(nèi)容。設計性實驗是指教師給出實驗目的和實驗條件，讓學生自行設計，以培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新的能力為目的11-12。結合陜西學前師范學院植物生理學實驗教學實際，將科研和實驗教學結合起來。這種設計性實驗的教學模式在學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面優(yōu)勢明顯，可達到設計性實驗教學目標，為高校開設綜合性、設計性實驗教學積累經(jīng)驗。1 設計性實驗內(nèi)容設計及教學方式杜仲種子萌發(fā)試驗，將學生分為4組，分別以溫度、水分、酸堿度及激素赤霉素（ga3）對杜

5、仲種子萌發(fā)率的影響，探討如何提高杜仲種子萌發(fā)率。1.1 結合課本綜合性實驗內(nèi)容確定研究方向各個小組以4個因素中的1個因素作為研究方向，分別研究各因素對杜仲種子萌發(fā)率的影響。如“溫度對杜仲種子萌發(fā)率的影響”等。1.2 查閱文獻和設計、修改實驗方案各小組在確定研究方向后，要求每個小組成員查閱大量的文獻資料，設計出實驗方案，然后通過組內(nèi)成員討論制定小組設計方案9-12。每組選派1人利用5 min介紹實驗方案。最后，在教師的指導下修改實驗方案，形成小組的實驗方案。1.3 實驗方案的完成和實驗報告的撰寫此類設計性實驗除了要求學生在課余時間完成查閱資料，制定方案以外，還需要34周在實驗室完成實驗。在這34

6、周內(nèi)，以開放實驗的形式讓學生在課余時間自行完成實驗方案，教師僅僅起到監(jiān)督和答疑的作用10-11。實驗結束后，要求學生用統(tǒng)計學的方法分析實驗結果，制出相應的圖或表格，分別根據(jù)自己的研究內(nèi)容寫出實驗報告，如“溫度對杜仲種子萌發(fā)率的影響”等。2 教學效果2.1 學生科研能力得到提高和激發(fā)以往的實驗課中，學生既不思考，也不去探究，按照課本上實驗目的、原理、步驟一步一步操作，缺乏主動學習性。對實驗中出現(xiàn)的一些“奇怪”現(xiàn)象和結果，缺乏質(zhì)疑能力和探索精神。在設計性實驗中，學生經(jīng)常能在實驗過程中提出許多很有研究價值的問題。例如，在酸堿性對杜仲種子萌發(fā)率影響測定時，學生在配置不同ph值溶液時，利用有機溶劑配置，

7、避免無機離子對杜仲種子萌發(fā)率的影響。這是學生通過反復思考、查閱資料得出的實驗方法。經(jīng)過探索，學生從中感受到成功的喜悅，而且鍛煉和提高了質(zhì)疑能力和求索精神。2.2 培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力在設計性實驗中，鞏固了學生所學的理論知識，激發(fā)了學生的學習熱情，有利于培養(yǎng)學生綜合運用知識、解決問題和創(chuàng)新的能力。學生都在課余時間里完成整個實驗，學習熱情得到激發(fā)10-12，大多利用晚上或周末查閱資料、設計實驗方案、做實驗。經(jīng)過多次修改完成實驗方案，甚至是對如何配置溶液都查閱不同的資料。如其中一組以“水分對杜仲種子萌發(fā)率的影響”為研究內(nèi)容的小組，5個成員提出5種不同的實驗方案，有的方案提出要確定杜仲種子前處理時水分

8、對杜仲種子的浸泡時間，有的方案提出播種后對澆水量的控制等等。所有這些實驗方案都抓住了實驗設計的關鍵。經(jīng)過設計性實驗后，學生已經(jīng)具備初步設計一個生物學問題研究的能力和素養(yǎng)。在實驗操作過程中，學生獨立操作，積極思考。學生在實驗中遇到問題，教師引導學生由故障現(xiàn)象分析故障原因，使學生一步一步取得實驗的成功。學生通過自己的努力完成實驗，激發(fā)了對實驗的興趣。3 存在的問題首先，在整個實驗過程中仍存在態(tài)度不認真的學生，尤其是綜合設計性實驗，因為是利用業(yè)余時間做，有的學生根本沒有參與過，甚至出現(xiàn)抄寫別人的實驗報告的情況。其次，存在著理論課滯后的情況，特別是綜合設計性實驗要求在學生基本掌握了理論知識和實驗方法后

9、開展效果最佳9-12，因此理論課與實驗課同時開設不利于培養(yǎng)實驗技能和實驗創(chuàng)新能力。另外，目前只能是憑著實驗報告和實驗教師的印象對實驗課進行考核，難以使那些態(tài)度不端正的學生按照要求完成教學任務，尋找一個合理的考核方法值得研究。最后，對于設計性實驗要求實驗室的開放時間較長，而學校對于這方面的人員配置較少，難免會使得實驗室開放時間不足。同時，指導教師的不足也是亟待解決的一個問題。4 參考文獻1 李忠光，龔明.植物生理學實驗教學中的啟發(fā)式教學j.云南師范大學學報， 2002，3（1）：42-44.2 李忠光，龔明.植物生理學實驗的考核方法j.實驗科學與技術，2004，2（3）：56-57.3 王菱，潘

10、云，趙慶雙.關于加強高校實驗技術隊伍建設的思考j.實驗技術與管理，2002，19（6）：128-132.4 吉愛國.綜合性實驗教學模式的探討與實踐j.實驗室研究與探索，2007，26（1）：94-96.5 沈為民，黃杰，楊凱.提高綜合性設計性實驗的教學效果的探討j.高教論壇，2012（8）：21-24.6 曹小華，謝寶華，葉姍.大學化學綜合性、設計性實驗教學研究與實踐j.化學教育，2011（5）：60-63.7 張志良.植物生理學實驗指導m. 2版.北京：高等教育出版社，1990.8 李秀霞，李艷波，薛春梅.新形勢下植物生理學創(chuàng)新教學探索.哈爾濱學院學報，2003，24（2）：125-127.9 顧月芳.“實驗探究”教學模式在新綜合科學教學中的應用j.生物學雜志，2004，21（1）：53-55.10 李忠光，楊仕忠，龔明.植物