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1、植物生理学实验教学中的设计性实验研究探索【摘要】 传统的植物生理学实验教学只注重基础性实验，实验模式比较单一，对于培养学生科研和创新能力不利。探讨了植物生理学实验教学中增设设计性实验的意义及实施步骤，深刻体会到设计性实验对于提高学生综合素质、培养学生创新精神与实践能力，发挥学生的主观能动性的重要性。【关键词】植物生理学实验教学；设计性实验；探索实验教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊的作用。培养高素质的科学研究与应用型人才，培养学生在实践中发现问题、解决问题的能力是大学实验教学的目的。设计性实验主要是训练
2、学生查阅资料,发现问题,灵活运用所学知识和技能设计实验,完成实验,以培养学生验证或解决某一实际问题的能力,培养创新意识。设计性实验主要包括下列环节：第一，选题。由教师讲解开展设计实验的目的、意义和具体安排,介绍实验室所具备的实验条件,明确选题的范围,指导学生选题。第二，设计实验。教师讲解设计实验的基本原则，学生进一步查阅资料、讨论,写出实验设计方案,交教师审阅、修改、完善。设计实验内容包括:课题名称,实验目的,基本原理,材料与用品,方法与步骤。第三，实施所设计实验。根据实验设计,进行实验准备工作,包括试剂的配置、实验器具和实验材料的准
3、备;按照实验设计的方法步骤,完成实验全过程,并做实验记录;向教师报告实验情况和结果,经教师批准后方可结束实验。 1植物生理学实验教学存在的主要问题 植物生理学是一门实验性很强的学科，它几乎和所有与植物有关的学科都有密切联系，也与分子水平的生物类学科甚至自然科学其他学科都有密切联系。传统的植物生理学实验教学的基本模式是教师依据实验教学计划，合理安排每次实验的内容，准备实验材料和器具，安排实验程序，然后指导学生完成规定的实验内容，最后学生写出实验报告。这种传统的实验教学模式的优点是目的明确，通过完成不同实验使学生分别获得植物生理学实验
4、的基本原理和实验技能。但也有不足：每次实验的内容和操作程序都是教师规定好的，学生按照规定内容和程序进行实验，大部分实验结果明确，这样学生自己的积极性和主动性不能充分发挥。由于有些环节是教师准备的，学生只是熟悉了部分环节，缺乏对整个实验过程的全面了解［1］。改造传统的实验教学内容和实验技术方法，加强综合性、提高性、设计性研究性实验，建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元化实验教学模式、培养学生的创新能力是非常必要的。 2增设设计性实验的意义 设计性实验教学，让学生经历了发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程，重视了对学生问
5、题意识的培养。将设计性实验应用于植物生理学实验教学，对培养和开发学生智能及创造能力，有着重要的价值和意义。以往的植物生理学实验教学大多数依附于理论课教学，实验课只是学生按照教师设计好的实验方案做，其目的一是验证课堂教学的理论，二是学习基本的实验操作方法。这种实验教学方法存在的问题是学生并没有参与实验设计，始终处于被动地位，忽视了学生积极参与的作用。而设计性实验教学法，把自主权交给了学生，充分给学生思维的空间和实验设计的自主性，是培养学生创新能力的重要途径之一［2］。 3设计性实验的步骤 3.1实验前的准备由教师讲解开展设计实验的目
6、的、意义和具体安排,介绍实验室所具备的实验条件,明确选题的范围,指导学生选题。学生根据教师的要求和期限，结合自己的兴趣，自愿组合，以4～8名学生组成一个课题实验小组，选定实验内容，自主设计。由于各组选题不同，实验内容多，实验材料丰富，有些实验项目我们不曾亲自做过，这就要求实验技术人员必须负责准备好实验中所需的实验材料。在实验教学中必须让学生建立起一个相对有保证的实验技能与实验知识基础。对于设计内容比较重的实验，如果新增知识点较为复杂，不是单个实验在很短时间可以比较熟练掌握的，则应该安排在知识基本学完的一些阶段［3］。例如,让学生设计一
7、个实验研究《重金属污染对种子萌发的影响》，此研究必须在学生掌握了种子萌发的条件的基础上，同时熟悉种子发芽率、种子活力、发芽指数测定方法等，才能对此实验研究进行实施。 3.2设计实验方案随着植物生理学基本实验的学习，学生掌握了一些植物生理学实验技术。当基础实验进行到一定阶段时，教师开始让学生根据自己的兴趣设计一个与植物生理学有关的实验方案，用以解决某个与植物生理学有关的实际问题等。例如，设计一个酸雨对植物生长的影响的实验，酸雨的形成是此实验的难题，教师首先启发学生对酸雨的形成过程进行设计，经过学生认真思考，教师启发学生用一个大烧杯覆罩
8、，其中放一个二氧化硫发生装置，旁边放置湿润的正在萌发的种子，然后通过二氧化硫发生装置放出二氧化硫。初步方案完成后由指导教师根据实验条件及实验方案的可行性等提出修改意见，根据教师的修改意见，学生进行修改［4］。设计性实验要
