楊滿元 楊寧

摘? ? 要：在客觀分析農(nóng)林類植物生理課程大學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)及評(píng)價(jià)問(wèn)題的基礎(chǔ)上，以湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林學(xué)院植物生理實(shí)驗(yàn)課為例，提出開(kāi)展大學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)及評(píng)價(jià)的方法，并針對(duì)實(shí)踐效果進(jìn)行了分析與總結(jié)，實(shí)驗(yàn)組經(jīng)過(guò)探究過(guò)程訓(xùn)練后，其學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力明顯優(yōu)于對(duì)照組，特別是“發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題”、“猜想與假設(shè)”、“制定實(shí)驗(yàn)方案”、“實(shí)驗(yàn)操作”和“分析現(xiàn)象與數(shù)據(jù)”的能力分別比對(duì)照組提高24.50%，27.93%，7.86%，21.68%，13.76%。研究結(jié)果可為大學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)及評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué);探究能力;培養(yǎng)與評(píng)價(jià);植物生理

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.04.017

Abstract： Under objectively analyzing the question of cultivation and evaluation of college students experimental exploration ability in Plant Physiology of agriculture and forestry type， based on the objective analysis of the current situation， taking the experiment of Plant Physiology of College of Landscape Architecture， Hunan Environmental Biological Polytechnic College as an example， the methods of cultivation and evaluation of college students experimental exploration ability were put forward， and the practical effect was analyzed and summarized. After the exploration ability drill， the ability of exploration ability in the experimental group was obviously better than? the control group， especially the capacity of finding and raising a question， conjecture and hypothesis， formulating experiment project， experiment operation， analyze phenomena and data in the experimental group increased by 24.50%， 27.93%， 7.86%， 21.68% and 13.76% than the control group， respectively.The study could provide a scientific basis for the cultivation and evaluation of college students' experimental exploration ability.

Key words： experimental teaching; exploration ability; cultivation and evaluation; Plant Physiology

實(shí)驗(yàn)探究能力（Experimental exploration ability），是指運(yùn)用尚無(wú)確切的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)來(lái)探究事物本質(zhì)和規(guī)律的能力，是教學(xué)一個(gè)重要的課程標(biāo)準(zhǔn)[1-2]。學(xué)生必須具備一定的實(shí)驗(yàn)探究能力，才能在以后工作實(shí)踐中具備一定的觀察和邏輯思維能力以及聯(lián)系實(shí)踐和動(dòng)手能力。

國(guó)外從20世紀(jì)60年代致力于學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)與評(píng)價(jià)模式的探索[3-4]，從2001年伊始，中國(guó)開(kāi)展新課程改革，學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)與評(píng)價(jià)成為一個(gè)備受關(guān)注的話題[5-7]，但多集中于中小學(xué)階段學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)與評(píng)價(jià)的研究[8-9]，對(duì)大學(xué)生尤其是有關(guān)農(nóng)林類植物生理課程學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)與評(píng)價(jià)鮮見(jiàn)報(bào)道，不利于農(nóng)林類學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)[10]。

植物生理是農(nóng)林類專業(yè)理論性較強(qiáng)且較抽象的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本文以植物生理實(shí)驗(yàn)課為載體，分析大學(xué)生植物生理實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)與評(píng)價(jià)存在的問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題提出相應(yīng)改革措施，應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中取得一定效果，促進(jìn)教與學(xué)的協(xié)同發(fā)展。

1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)與評(píng)價(jià)存在的問(wèn)題

在傳統(tǒng)植物生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即學(xué)生通過(guò)被動(dòng)簡(jiǎn)單地模仿教師的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，獲得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣的教學(xué)方式，學(xué)生缺乏自主意識(shí)，所學(xué)知識(shí)不深刻，學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力現(xiàn)狀不樂(lè)觀，嚴(yán)重扼殺了學(xué)生的探索與創(chuàng)新精神[11]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)與評(píng)價(jià)存在諸多問(wèn)題，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

（1）實(shí)驗(yàn)課教學(xué)時(shí)間過(guò)短。由于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)只是簡(jiǎn)單的分?jǐn)?shù)或等級(jí)，無(wú)法真實(shí)客觀地對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的每個(gè)子能力進(jìn)行評(píng)價(jià)等。大多實(shí)驗(yàn)課沒(méi)有課前預(yù)習(xí)，在短短的2節(jié)課（90 min）內(nèi)，學(xué)生無(wú)法完成“確定與觀察對(duì)象、發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、確定主題、設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行操作，以及搜集、分析和解釋現(xiàn)象或數(shù)據(jù)并對(duì)結(jié)果作出解釋或得出結(jié)論”等實(shí)驗(yàn)探究能力中的每一過(guò)程（或子能力）。同時(shí)，植物生理實(shí)驗(yàn)大多裝置復(fù)雜，影響因素較多，學(xué)生基本上是模仿教師操作，勉強(qiáng)完成實(shí)驗(yàn)。

（2）能力評(píng)價(jià)指標(biāo)模糊。湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林學(xué)院教學(xué)實(shí)驗(yàn)課占用總教學(xué)工作量的50%，但學(xué)分只占該門課程的30%，且最終實(shí)驗(yàn)報(bào)告占實(shí)驗(yàn)成績(jī)的權(quán)重又過(guò)大，達(dá)50%，這些現(xiàn)象使老師很難在短時(shí)間內(nèi)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力做出客觀的評(píng)價(jià)，造成學(xué)生的學(xué)科分?jǐn)?shù)（或等級(jí)）失真，這些因素嚴(yán)重影響了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的積極性，造成了學(xué)生只重視理論課，對(duì)實(shí)驗(yàn)課探究能力的培養(yǎng)的重要性缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。

（3）實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法單一。不同教學(xué)方法，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)有很大影響。目前，大多教師在植物生理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法過(guò)于單一，基本采用“教師講解實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)生模擬教師操作”的形式進(jìn)行。這種簡(jiǎn)單重復(fù)的教學(xué)方法，學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，缺乏自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，不利于學(xué)生能力的提升與培養(yǎng)。

2 科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)與評(píng)價(jià)的改革策略

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力不能一蹴而就，而是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。在這一過(guò)程中，著力于學(xué)生對(duì)科學(xué)問(wèn)題的理解與思考以及探究思想的形成與發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生主體意識(shí)，引領(lǐng)學(xué)生參與生產(chǎn)實(shí)踐與科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐與科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的興趣，提高學(xué)生實(shí)踐與解決實(shí)際問(wèn)題能力，幫助他們摸索科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究方法，提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量與效果[12]。

針對(duì)目前植物生理實(shí)驗(yàn)課程中存在的問(wèn)題，對(duì)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)與評(píng)價(jià)的改革策略如下：

（1）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)將課前預(yù)習(xí)模塊化。為了充分發(fā)揮學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)這種全新的教學(xué)模式在植物生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用，將過(guò)去只在實(shí)驗(yàn)課評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的評(píng)價(jià)模式，修改為教師提前將實(shí)驗(yàn)教學(xué)預(yù)習(xí)內(nèi)容模塊化，結(jié)合已錄制的實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，通過(guò)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)提前向?qū)W生公布，使學(xué)生對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)有充足的思考與時(shí)間準(zhǔn)備，并且還可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與學(xué)生展開(kāi)互動(dòng)，充分掌握實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)，豐富實(shí)驗(yàn)課教學(xué)形式，提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果[13]。教師還可以根據(jù)學(xué)生對(duì)提前布置知識(shí)模塊預(yù)習(xí)的反饋情況，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)以及對(duì)該實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)模塊的掌握，從而調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和難度，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方法，提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。

以植物生理實(shí)驗(yàn)“環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響（真空滲入法）”為例，將實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)模塊設(shè)置為：

問(wèn)題（1）：什么是光合作用？其生理生態(tài)意義是什么？

問(wèn)題（2）：根據(jù)我們所學(xué)知識(shí)，光合作用的生理指標(biāo)有哪些？

問(wèn)題（3）：影響光合作用的內(nèi)部因素與外部因素有哪些？

問(wèn)題（4）：什么是光的飽和點(diǎn)與補(bǔ)償點(diǎn)？什么是CO2的飽和點(diǎn)與補(bǔ)償點(diǎn)？

問(wèn)題（5）：根據(jù)你所觀看的“環(huán)境因素對(duì)光合作用有影響（真空滲入法）”實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，說(shuō)明葉圓片上浮的原因。

問(wèn)題（6）：請(qǐng)舉例說(shuō)明，光合作用在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。

（2）將培養(yǎng)與評(píng)價(jià)的子能力具體化。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力包括發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、假設(shè)與推理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作、觀察與分析現(xiàn)象（或數(shù)據(jù)）及實(shí)驗(yàn)總結(jié)等多方面的能力。應(yīng)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)，每個(gè)具體的能力要求有所差異，所占的權(quán)重（或比例）不同。為了避免過(guò)去長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)與評(píng)價(jià)的能力籠統(tǒng)化，在每個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)課中，明確學(xué)生需要培養(yǎng)的具體能力以及各具體能力所占據(jù)的權(quán)重（或比例），對(duì)于更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力具有重大的現(xiàn)實(shí)意義[14-15]。同樣“環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響（真空滲入法）”的子能力以及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

（3）將課后評(píng)價(jià)目標(biāo)多元化。以前教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，多為簡(jiǎn)單等級(jí)或分?jǐn)?shù)，學(xué)生難以把握自己的薄弱環(huán)節(jié)。

由于教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的總體評(píng)價(jià)（簡(jiǎn)單等級(jí)或分?jǐn)?shù)）存在較強(qiáng)的主觀分析，稍有不慎容易造成評(píng)分（或等級(jí)）不可靠，教師應(yīng)制定明確具體、針對(duì)性強(qiáng)、多元化的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，課后按照指標(biāo)體系采取自評(píng)、互評(píng)的方式對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力進(jìn)行打分，保證評(píng)價(jià)結(jié)果的合理性。

以實(shí)驗(yàn)“環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響（真空滲入法）”為例，按表2對(duì)該實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，并且及時(shí)將評(píng)價(jià)結(jié)果反饋給學(xué)生，對(duì)照著評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)反思自己不足，以便改善自己的實(shí)驗(yàn)探究水平。同時(shí)也促使教師及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，構(gòu)建教學(xué)相長(zhǎng)新局面[16]。

3 實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)及評(píng)價(jià)的實(shí)踐與效果

參照表2內(nèi)容，采用實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)效果自我評(píng)價(jià)法，對(duì)比分析湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林學(xué)院的2019屆學(xué)生中實(shí)驗(yàn)組學(xué)生（參與實(shí)驗(yàn)探究能力的課程培養(yǎng)）與對(duì)照組學(xué)生（常規(guī)實(shí)驗(yàn)課程培養(yǎng)，沒(méi)有參與實(shí)驗(yàn)探究能力課程培養(yǎng)）的實(shí)驗(yàn)探究能力的發(fā)展?fàn)顩r（圖1）。自我評(píng)價(jià)法采用無(wú)記名方式，發(fā)放問(wèn)卷402份（實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組各201份），有效回收問(wèn)卷400份（實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組各200份），回收率為99.50%。從圖1可以看出，與對(duì)照組比較，實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力明顯優(yōu)于對(duì)照組，特別是“發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題”、“猜想與假設(shè)”、“制定實(shí)驗(yàn)方案”、“實(shí)驗(yàn)操作”和“分析現(xiàn)象與數(shù)據(jù)”的能力比對(duì)照組分別提高24.50%，27.93%，7.86%，21.68%和13.76%。這說(shuō)明通過(guò)一段時(shí)間的自主與協(xié)作學(xué)習(xí)、自我摸索之后，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的“發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題”、“猜想與假設(shè)”、“制定實(shí)驗(yàn)方案”、“實(shí)驗(yàn)操作”和“分析現(xiàn)象與數(shù)據(jù)”的能力明顯優(yōu)于對(duì)照組學(xué)生[17-18]，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及主觀能動(dòng)性明顯增強(qiáng)，極大培養(yǎng)了他們獲得信息、解決實(shí)際問(wèn)題、獨(dú)立的科研和創(chuàng)新能力[19-20]。在“發(fā)現(xiàn)并收集實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”與“實(shí)驗(yàn)總結(jié)”的能力方面，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生與對(duì)照組學(xué)生的差異不大（實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組僅提高0.11%），主要原因可能是實(shí)驗(yàn)課時(shí)間較短（為90 min），部分學(xué)生發(fā)現(xiàn)并收集實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較緊，無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按要求完成實(shí)驗(yàn)總結(jié)。

4 結(jié) 語(yǔ)

植物生理研究植物生命活動(dòng)規(guī)律及機(jī)理的科學(xué)，是農(nóng)林類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，以培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的實(shí)驗(yàn)課。教學(xué)是根據(jù)以“學(xué)為主體，教為主導(dǎo)”的原則，即教師采用的不是“以理論知識(shí)為導(dǎo)向”而是突出“以問(wèn)題為導(dǎo)向”，學(xué)生通過(guò)強(qiáng)烈的內(nèi)生動(dòng)力來(lái)解決實(shí)踐過(guò)程中迫切需要解決的問(wèn)題以及多方面、長(zhǎng)期培養(yǎng)學(xué)生探究、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力的重要平臺(tái)[21-22]。教師可以利用各種教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)更多具有探索性的實(shí)驗(yàn)課題，給學(xué)生足夠充分的情景設(shè)置，提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量與效果，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究與科研創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力，鍛煉學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和實(shí)踐的潛力，以便培養(yǎng)更多出具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力的應(yīng)用型人才，滿足“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

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