【理学论文】发挥植物学课程优势培养学生实验能力

 1 发挥植物学需要认真观察解剖图片与标本的优势，培养学生实验观察与发现问题的能力在植物学教学内容中，从形态解剖到类群分类理论内容，几乎都是对植物微观与宏观结构的描述，出现的是大量的图片( 或照片) 信息; 实验部分的内容提供给学生的信息更是大量需要观察记录的信息，有大量实 验 室 研 究 与 探 索第 30 卷的信息是通过学生的观察所获得。教学中，我们首先提出观察的具体要求和所要求观察的主要内容，即观察的目的性和取向性; 教给学生正确的观察方法，避免了学生漫不经心地观察，或只注意观察那些感觉新奇或有趣味的现象，这样做既有利于达到观察目的效果，还能启发学生积极思维，使学生学会观察方法，掌握一定的观察规律，养成科学的观察态度。如在以洋葱根尖为材料观察有丝分裂过程与特征时，我们就会指导学生先观察其根尖分区的构成与特点，分生区存在的具体部位，如何在低倍镜下先找到分生区，观察其大体结构，然后换高倍镜对其各部分进行详细的观察; 找出有丝分裂前期、中期、后期与末期的典型细胞结构，具体观察染色体形态及排列、纺锤丝、纺锤体的特征等。指导学生准确从整体到局部有效地观察，在观察中要进行比较，抓住观察的重点，从细节中发现问题。
　　在培养学生实验观察能力时，我们注意激发观察的兴趣，提高学生在观察能力训练过程中的积极性; 在培养学生观察能力和提高观察兴趣的过程中，要重视对学生的鼓励，对观察能力的提高要肯定; 在观察不成功时，也要鼓励学生增强信心，进行引导，不可挫伤培养观察能力的信心和积极性、能动性和持久性，有计划地引导学生从教师指导下的观察转化为自我独立观察。在进行实验观察中，除了目的性和取向性内容，我们还一定要养成学生注意全面观察，善于发现问题的能力; 许多重大的科学发现来源于试验中异常结果，以及建立在对异常结果的重复试验与分析的基础之上。
　　2 发挥植物学开设多种类型实验的优势，培养学生实验操作能力高校教学实验，大致可归为 5 个类型: 基础性实验、综合性实验、设计性实验、研究探索性实验和创新性实验。基础性实验是检验课程中某单一理论或者原理的实验，或基本实验方法、或基本技术操作的基础认知性的实验。综合性实验是由多项实验任务组成，经过系列的实施程序，最终得到某种结果的实验。设计性实验就是以培养学生"设计能力"为核心目的的教学实验。设计性实验的最大特点是以一个非常明晰的、需要解决的设计问题作为起点，在教师指导下或自主进行技术性、经济性、可行性设计，并进行制作、测试与验证等，以解决该问题，出品相应成果作为终点。研究探索性实验是实验室设置的、在教师的指导下学生可以自主完成的研究性教学实验项目，这类教学实验项目的内容包括新理论的研究、实验方法与技术的革新、仪器设备的改进、大型软件的开发或二次开发等，一般是教师的科研项目，或是从科研项目分离出来的子项目。创新性实验具有实验内容的自主性、实验结果的未知性、实验方法与手段的探索性。
　　不管植物学实验是 5 类型中的哪一类，在培养学生操作能力中的关键是培养学生独立操作能力。植物学实验操作中使用的常用仪器、工具不多，最主要的是显微镜、切片机的操作与使用，正确使用、爱护显微镜与切片机是一项最基本要求。此外学生在植物学学习中还应该学会临时装片制作，掌握徙手切片的方法，能简单解剖并观察器官的显微结构，掌握石蜡切片方法、压片法、整体制片法等一些植物制片常用方法，以及用绘图方式描述结构的方法等等。还应具备野外采集和识别常见植物种类，制作植物蜡叶标本的技能。
　　2． 1 熟练使用显微镜观察玻片标本在植物形态解剖学学习期间，实验教学基本要用显微镜，而课堂理论中的结构大多也是显微镜下的结构。学生进入大学学习之前，由于受应试教育的影响，有的学生没学过显微镜，有的虽以前接触过显微镜，但没有严格按显微镜的操作规则进行操作观察，因此，实验中尤其在进行高倍镜的观察时常会出问题; 如看不到材料、频频压坏玻片等。为此，我们制定了显微镜观察标本的操作规程，要求学生认真按规程进行操作，特别是初学的同学，我们在课堂上对学生进行耐心的指导，让学生自已反复的练习与摸索，掌握显微镜的操作要领，最后达熟练操作技能。
　　2． 2 掌握切片机的基本使用与操作方法植物形态解剖部分，对器官内部结构的观察大多来自于切片，切片的制作离不开切片机; 切片机分两类: 旋转式切片机和滑走式切片机。前者是制作最常用石蜡切片不可缺少的机器，而后一种是制片木材切片等要用到的机器，两者都是属于精密仪器。在植物学教学中，通过开设石蜡切片与木材切片等实验( 有的学生可通过选修) ，让学生对两种切片机进行反复操作，如自己进行调试刀片的角度，观察切出蜡带的特征，学会调整刀片的角度; 如何防止裂片、如何防止皱片、如何防止往一侧走片、如何防止静电等等，达到掌握切片机使用技能。
　　2． 3 掌握制作临时装片和徙手切片方法植物学教学中学习制作临时装片、徙手切片是最常见、实用的实验技术，可用此方法简单观察植物表皮与内部结构。徒手切片的方法又可分为利用夹持物进行徒手切片与无夹持物进行徒手切片两种方法。该实验方法操作的方法并不难，关键是培养学生操作的规范性，熟练后应用的灵活性。如制作徙手切片过程，最好是按照操作的规范动作进行连续切片，这样才能选出薄而完整的切片; 盖玻片、载玻片清洁也是需要学习的重要内容，不同干净程度的玻片要求用不同的清洁方法; 还有如何除切片中气泡? 如何在盖玻片与载玻片之间进行简单的染色? 如何处理可将临时装片保存李德荣，等: 发挥植物学课程优势培养学生实验能力期延长? 如何将临时装片制成永久标本等。
　　2． 4 掌握压片与涂片制作玻片标本方法压片法与涂片法是植物学观察细胞内染色体数目与结构的最常用、实用的方法。学生通过对不同物种、具旺盛分生能力不同部位材料取材，对水解温度、水解的时间、材料的不同部位、压片的技术或水解涂片技术等因素在制片中造成的影响会有一定的认识; 对实验中影响成败的重要步骤，对影响染色效果因素、染料选择与配制同样也会有体会。
　　2． 5 掌握压制植物腊叶标本与浸制标本制作技术植物标本包含着一个物种的大量信息，是植物分类和植物区系研究必不可少的科学依据，也是植物资源调查、开发利用和保护的重要资料。植物腊叶标本与浸制标本的制作，也是学习植物学一项重要的基本功。若要使腊叶标本与浸制标本合格和美观，必须要求学生在制作时严格按规程操作。同时因材料的不同应调整操作的一些方法; 尤其是浸制标本，要因标本的色、形、质地等等而采用不同的浸制液与浸制程序。以上列出的几个技术与方法是植物学几类实验中最为常用和实用的，是提高实验操作能力中的基础，学生在独立、扎实巩固这些最基础的实验操作技能后，才能进一步掌握更多、难度更大的一些实验操作技能。但不管怎样，还要求学生要多多独立实践，不同的材料会有不同的要求，灵活运用与不出现差错是建立于多多实践和较丰富经验基础上。