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植物學(xué)論文內(nèi)容
植物學(xué)是生物學(xué)的分支學(xué)科。研究植物的形態(tài)、分類、生理、生態(tài)、分布、發(fā)生、遺傳、進化等。對于植物學(xué)的論文應(yīng)該怎么寫？
植物學(xué)綜合性實驗項目的設(shè)計與實踐
摘 要:培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識,是實驗教學(xué)的一個重要目標(biāo)。綜合性實驗項目的開設(shè)對彌補傳統(tǒng)的驗證性實驗項目的不足和提高學(xué)生分析與解決問題的能力方面具有非常重要意義。文章在實踐的基礎(chǔ)上,對有關(guān)植物學(xué)(形態(tài)解剖學(xué)部分)綜合性實驗項目的設(shè)計、實施等進行了探討,以期為植物學(xué)實驗教學(xué)改革提供借鑒。
關(guān)鍵詞:植物學(xué);綜合性實驗項目;實踐
1 綜合性實驗的概念、特點及意義綜合性實驗是在基礎(chǔ)實驗和驗證性實驗的基礎(chǔ)是上增加綜合性內(nèi)容,實驗內(nèi)容既要綜合運用所學(xué)理論知識和實驗知識,又增加一定難度,并在整個實驗過程中教師不再詳細講解每一個實驗環(huán)節(jié),教師的職責(zé)更多的是指出實驗的思想和解決問題的方法,給學(xué)生更多的自主性,增強學(xué)生實驗動手能力和接受新技術(shù)的科學(xué)素養(yǎng)。與單一的驗證性實驗相比,綜合性實驗具有內(nèi)容多、運用的知識面廣(可能會涉及到好幾個相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容甚至更多)、實驗過程長(傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中,每一個實驗項目大多數(shù)為3學(xué)時,而每個綜合性實驗項目所需要的學(xué)時數(shù)遠遠超過這一學(xué)時數(shù))、所涉及的實驗儀器較多等特點,而且給學(xué)生留有充分的發(fā)揮余地,有利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識。據(jù)調(diào)查,68.3%的被調(diào)查者認為,綜合性實驗和設(shè)計性實驗對提高自己的思維能力有重要意義,59.8%的被調(diào)查者認為綜合性、設(shè)計性實驗對自己的要求更高,收獲也更大。由此可見,適宜的綜合性實驗不僅不會削弱傳統(tǒng)的驗證性實驗的教學(xué)效果,而且是對驗證性實驗的進一步提升(包括實驗內(nèi)容和教學(xué)方式);學(xué)生在實驗過程中不必禁錮和局限自己的思維,也不必按照固定的模式和實驗步驟按部就班地進行實驗操作,學(xué)生可以充分發(fā)揮自己在實驗過程中的主動性,也可以在實驗過程中通過積極思維和查閱相關(guān)文獻資料等方法獲取有關(guān)資料,從而對實驗過程進行必要的調(diào)整。因此,綜合性實驗項目在挖掘?qū)W生的潛能、培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、激發(fā)學(xué)生思維能力等方面都具有傳統(tǒng)的單一驗證性實驗所不能比擬的優(yōu)點。越來越多的實踐證明,綜合性、設(shè)計性實驗對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識具有非常重要的意義。
2 綜合性實驗項目的設(shè)計和實踐植物學(xué)(形態(tài)解剖學(xué)部分)理論課一般是按照種子幼苗、細胞、組織和器官(營養(yǎng)器官根、莖、葉以及繁殖器官花、果實和種子)的順序進行講授的,傳統(tǒng)的植物學(xué)實驗也是與此順序完全相對應(yīng)的,但均為驗證性實驗。如“根”一章中,實驗內(nèi)容主要為根系類型觀察,以及根尖的分區(qū)、雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)、次生結(jié)構(gòu)、單子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)、根瘤、菌根等切片的.顯微觀察。這些內(nèi)容幾乎都是理論課內(nèi)容的重復(fù),實驗的目的也是為了鞏固學(xué)生對理論課知識的理解和掌握。這些實驗項目在實驗過程中,學(xué)生完全可以參考實驗指導(dǎo)按部就班、輕而易舉地完成。因為實驗內(nèi)容單一,實驗?zāi)康囊矁H僅是對理論課有關(guān)知識的“驗證”,因此實驗結(jié)果一般都是已知的,學(xué)生的實驗報告也就會不加思索地從書本上照抄照搬。在這樣一個過程中,學(xué)生對實驗的興趣也會逐漸減退,甚至有些同學(xué)不進行實驗操作就已經(jīng)完成實驗報告。因此,對傳統(tǒng)的植物學(xué)實驗項目和實驗內(nèi)容進行改革是非常必要的。近年來,為了配合實驗教學(xué)改革,在實驗教學(xué)過程中,針對綜合實驗的基本特點,設(shè)計了一些綜合性實驗項目,同時對傳統(tǒng)的驗證性實驗項目也進行了精簡。
2.1 實驗項目的設(shè)計綜合性實驗項目的設(shè)計首先要考慮實驗項目的基本特點(即內(nèi)容多、運用的知識面廣、實驗過程長、所涉及的實驗儀器較多和學(xué)生發(fā)揮的余地大等),同時也要考慮到整個課程實驗教學(xué)的內(nèi)容和學(xué)時數(shù)。因為綜合性實驗項目內(nèi)容多,所以每個實驗項目所需要的實驗時間比較長,而整個實驗教學(xué)學(xué)時數(shù)不變,因此對驗證性實驗項目必須進行精簡。有鑒于此,在植物學(xué)實驗改革過程中,設(shè)計了以下幾個綜合性實驗項目。
(1)雙子葉植物根、莖、葉的解剖結(jié)構(gòu)的比較。植物的營養(yǎng)器官在植物體中執(zhí)行不同的生理功能,在形態(tài)結(jié)構(gòu)上也表現(xiàn)出較大的差異。為了加深學(xué)生對結(jié)構(gòu)-功能之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性的認識,設(shè)計了對不同營養(yǎng)器官的解剖結(jié)構(gòu)進行比較的綜合性實驗項目。該實驗項目不僅考慮到雙子葉植物各營養(yǎng)器官的結(jié)構(gòu),同時也增加了不同營養(yǎng)器官之間結(jié)構(gòu)特征的比較。在實驗操作過程中,學(xué)生自己選擇供試材料,自己設(shè)計實驗步驟,自己選擇徒手切片、石蠟切片或冷凍切片等手段進行制片,然后進行顯微觀察。在觀察過程中,學(xué)生遇到在課堂甚至教材中都未涉及到的問題的可能性非常大,而這些問題首先要依靠學(xué)生自己通過查閱文獻資料,再結(jié)合自己所學(xué)的有關(guān)知識進行解決。整個實驗過程主要包括資料查閱、實驗步驟和方法的選擇與設(shè)計、實驗報告的完成等階段,整個實驗過程所需課時數(shù)在9學(xué)時以上。通過這樣的實驗過程,一方面學(xué)生必須查閱相關(guān)文獻資料,設(shè)計實驗步驟和實驗方法,培養(yǎng)學(xué)生動手能力和激發(fā)學(xué)生在實驗過程中的主動性;另一方面,學(xué)生遇到問題后需要通過查閱相關(guān)資料和結(jié)合自己所學(xué)知識進行解決,這樣可以提高學(xué)生解決實際問題的能力;由于實驗內(nèi)容涉及到3個不同章節(jié)的淮虎銀,等:植物學(xué)綜合性實驗項目的設(shè)計與實踐內(nèi)容,而且要求學(xué)生不僅要對不同營養(yǎng)器官和解剖結(jié)構(gòu)特征掌握的同時,也要對不同器官間的異同進行分析比較,這些結(jié)果必須依靠學(xué)生自己分析才能得出,另外由于實驗要求將植物的營養(yǎng)器官的結(jié)構(gòu)特征進行比較,增強學(xué)生綜合分析問題的能力,從而加深對理論課知識的理解和掌握。
(2)不同生境中植物根莖、葉的解剖結(jié)構(gòu)的比較。植物營養(yǎng)器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)除了與本身的遺傳特征有關(guān)外,受環(huán)境因素的影響也是非常大的。如果離開環(huán)境條件探討植物營養(yǎng)器官的結(jié)構(gòu),在有些情況下沒有任何意義。為了加強學(xué)生對植物營養(yǎng)器官常常會因處于不同的生境條件下而發(fā)生一些結(jié)構(gòu)上的適應(yīng)性變化(如葉的復(fù)表皮是植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種結(jié)構(gòu)特征,發(fā)達的通氣組織是植物某些器官對水生環(huán)境的適應(yīng)性特征等)的掌握和理解,設(shè)計了“不同生境中植物根莖、葉的解剖結(jié)構(gòu)的比較”綜合性實驗項目。實驗要求學(xué)生選擇水分梯度上不同生境中植物營養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)特點的異同,并分析結(jié)構(gòu)-環(huán)境之間的統(tǒng)一性。要完成這一實驗項目,學(xué)生必須掌握有關(guān)植物營養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)的一般特征方面的知識。學(xué)生同樣可以自由選擇供試材料,在實驗過程中盡可能發(fā)揮自己的思維和動手能力,實驗報告中要體現(xiàn)不同生境條件下供試材料各營養(yǎng)器官間的異同,并由此分析不同生境條件下植物營養(yǎng)器官是通過什么樣的結(jié)構(gòu)特點來適應(yīng)環(huán)境的。學(xué)生在實驗過程中僅僅觀察特定生境條件下供試材料某一器官的解剖結(jié)構(gòu)特點遠遠不能達到實驗預(yù)期的目的,更重要的是通過比較來分析結(jié)構(gòu)-環(huán)境之間的關(guān)系。通過本實驗,不僅鞏固了理論課上所學(xué)的基礎(chǔ)知識,而且也培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)思維能力和綜合分析能力。
(3)常見被子植物花的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與傳粉方式的比較。被子植物花的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與其傳粉方式關(guān)系非常密切。在理論課教學(xué)中,被子植物花的一般結(jié)構(gòu)作為重點進行了介紹,雖然傳粉方式在被子植物的整個生活史當(dāng)中非常關(guān)鍵,但一般不作為重點在課堂上進行講授。為了讓學(xué)生對被子植物繁殖器官和其功能之間的關(guān)系有比較直觀的了解和掌握,設(shè)計了被子植物花的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與其傳粉方式等內(nèi)容進行比較的綜合性實驗項目。由于本實驗項目涉及到不同形態(tài)和類型的花,而且不同植物的花期差異很大,因此該實驗項目所需實驗時間相對較長。該實驗要求學(xué)生對主要傳粉方式(如風(fēng)媒花、蟲媒花、同花傳粉、異花傳粉等)與相對應(yīng)花的形態(tài)、結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性進行分析比較,從而得出規(guī)律性的結(jié)論。
2.2 實驗項目的開設(shè)綜合性實驗項目因為實驗內(nèi)容涉及范圍廣,所以實驗過程需要比較長的時間。因此,綜合性實驗往往不能按照驗證性實驗的開設(shè)方式來進行實驗。在開設(shè)綜合性實驗項目的過程中,針對實驗項目所需要的課時數(shù),將綜合性實驗集中在周末進行,這樣可以保證實驗在時間上的連續(xù)性。但這種操作方法也存在一定的問題,如在同一學(xué)期開設(shè)植物學(xué)課程的專業(yè)和班級較多情況下,不同班級植物學(xué)實驗進度就會無法避免地出現(xiàn)差別。針對這一問題,可以將綜合性實驗的整個過程劃分為3個階段,而這3個階段完全可以在不同時間內(nèi)進行。這3個階段,即資料查閱、實驗方法和實驗步驟的安排計劃階段(第1階段),實驗室操作階段(第2階段),以及實驗報告的寫作階段(第3階段)。
第1階段學(xué)生可以根據(jù)自己的具體情況安排內(nèi)容,但必須在第2階段實施前完成所有工作;第2階段由實驗任課教師統(tǒng)一安排實驗時間和實驗地點,學(xué)生在這一階段獲得實驗的有關(guān)數(shù)據(jù)和資料;第3階段,學(xué)生在任課教師規(guī)定的時間范圍內(nèi),通過分析第2階段的數(shù)據(jù)和資料,并結(jié)合有關(guān)文獻資料,撰寫實驗報告。
2.3 實驗項目的考核傳統(tǒng)的驗證性實驗的考核主要以實驗報告的完成情況為考核依據(jù),然后按一定比例將該成績加入到本課程的總成績中。目前采用兩種方式來進行綜合性實驗項目的考核:①第2階段完成后,每一實驗小組以課堂報告的形式給全班同學(xué)和任課教師匯報實驗結(jié)果,教師根據(jù)匯報情況給每實驗小組打分;②實驗報告的完成情況。實踐表明,兩種考核方式結(jié)合使用可能會更客觀地反映學(xué)生在整個實驗過程中的表現(xiàn)和對本實驗內(nèi)容和實驗步驟的掌握程度。另外,在期末考試中,也可以對部分實驗內(nèi)容進行筆試,以此來進一步檢驗學(xué)生對已經(jīng)操作過的實驗內(nèi)容的掌握程度。
綜合性實驗項目主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),因此綜合性實驗項目的開設(shè)效果在學(xué)生平時的學(xué)習(xí)過程中也能反映出來,如學(xué)生對一些問題綜合分析和解決能力是否得到提高、學(xué)生在解決有些問題時能否將所學(xué)知識系統(tǒng)地整合起來,等等。
3 結(jié) 語雖然目前植物學(xué)綜合性實驗項目比較少,但從目前開設(shè)情況和學(xué)生實驗報告的結(jié)果來看,綜合性實驗報告在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性等發(fā)揮著不可忽視的作用。同時由于綜合性實驗項目要求學(xué)生必須掌握一定的基礎(chǔ)知識,同時在進入實驗室之前必須對實驗的整個步驟有很好地掌握,這就促使學(xué)生在綜合性實驗開設(shè)過程中必須對實驗進行預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備。綜合性實驗項目不僅沒有將傳統(tǒng)的驗證性實驗的作用減弱,相反是對驗證性實驗的進一步提升。在每一個綜合性實驗項目中,都涉及到相關(guān)的基礎(chǔ)知識和實驗技能。另外,學(xué)生的實驗報告必須依靠學(xué)生自己分析,并設(shè)計性實驗不能急于求成,根據(jù)“因材施教”的原則,將教師在科研中有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的部分轉(zhuǎn)化為設(shè)計性、探索性實驗;根據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)開發(fā)一批設(shè)計性、探索性實驗,學(xué)生開展這類實驗的具體方法是:在實驗前發(fā)給可供學(xué)生選擇的設(shè)計性、探索性實驗大綱,根據(jù)自己的知識結(jié)構(gòu)選擇實驗。具體實施步驟為:學(xué)生根據(jù)大綱查閱資料→設(shè)計實驗→教師論證→開展實驗→完成論文→教師批閱。通過這類實驗使學(xué)生對資料查閱及科研選題、實驗設(shè)計和論證、實驗的實施和探索、結(jié)果分析和討論及科研論文撰寫有了一定程度的了解;經(jīng)兩年來的實踐,學(xué)生對實驗效果、科研思維和綜合能力的培養(yǎng)給予了高度評價。
4 建立開放研究室培養(yǎng)學(xué)生的科研能力縱觀世界科技發(fā)展,許多卓有成效的科技成果都是青年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的,如Hans Krebs在1932~1937年就發(fā)現(xiàn)了鳥氨酸循環(huán)和三羧酸循環(huán)。高校經(jīng)過幾年的擴招,學(xué)生個體之間的差異有所拉大,對學(xué)有余力的學(xué)生要責(zé)無旁貸地指導(dǎo)學(xué)生開展科研工作,對學(xué)生實施個性化教育。低年級學(xué)生,尚不具備獨立選題的能力,可吸收他們參與教師的科研項目,培養(yǎng)學(xué)生的初步科研能力,青年人思維活躍,通過啟發(fā)或“頓悟”可激發(fā)學(xué)生新的創(chuàng)造性思維;高年級的學(xué)生學(xué)完了醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課,可以自己選擇研究課題,教師主要幫助分析、論證,起“導(dǎo)”的作用[9]。放手讓學(xué)生大膽實驗,以培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和自主創(chuàng)新能力,保證優(yōu)秀人才脫穎而出。
5 結(jié) 語深化實驗教學(xué)改革,需要從事基礎(chǔ)教育的教師和實驗技術(shù)人員不斷的研究、探索和思考,轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,實施創(chuàng)新教育,注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,特別是培養(yǎng)學(xué)生的“自主創(chuàng)新能力”的教學(xué)方法,為當(dāng)代的醫(yī)學(xué)教育拓展新的實驗教學(xué)模式。有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新能力;有利于優(yōu)秀人才的脫穎而出;有利于啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維,培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的創(chuàng)造性人才。
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