探究植物光合作用模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

◆劉瑞霞 陳麗培 雒紅宇 劉宇邈 張耀廣

(鄭州師范學(xué)院)

近年來，模塊化教學(xué)在高校生物教學(xué)改革領(lǐng)域得到了有效推廣，許多教師也就此進(jìn)行了諸多研究和實(shí)踐，取得了顯著成效。模塊化教學(xué)法，在確保教學(xué)目標(biāo)順利達(dá)成的基礎(chǔ)上，不僅能夠凸顯專業(yè)特性，而且能夠滿足專業(yè)發(fā)展現(xiàn)實(shí)需求。植物光合作用是植物生理學(xué)中的重要章節(jié)，需要學(xué)生重點(diǎn)掌握，加強(qiáng)植物光合作用模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐，嘗試模塊化教學(xué)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)價(jià)值。

一、植物光合作用模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路

一方面，對(duì)植物光合作用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容次序進(jìn)行合理調(diào)整，堅(jiān)持循序漸進(jìn)的原則，以充分滿足學(xué)生知識(shí)系統(tǒng)建構(gòu)的認(rèn)知規(guī)律。

另一方面，突出教學(xué)重難點(diǎn)，增強(qiáng)教學(xué)目的性和學(xué)習(xí)導(dǎo)向性。在具體實(shí)踐中，教師要用以生為本的教育理念為根本指導(dǎo)，不僅要強(qiáng)調(diào)模塊內(nèi)知識(shí)的邏輯性，而且要注重模塊之間的整體性，這樣才能確保整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高效性和生成性。

二、植物光合作用模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施

1.內(nèi)容組織

將植物光合作用實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為三個(gè)模塊，包括“葉綠體色素理化性質(zhì)的認(rèn)知”“葉綠體色素的提取、分離”和“光合速率、葉綠色含量的測(cè)定”。這三個(gè)模塊是一個(gè)連貫的體系，并非單獨(dú)存在的，第一個(gè)模塊是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，第二個(gè)模塊是探究實(shí)驗(yàn)，第三個(gè)模塊是綜合實(shí)驗(yàn)。在經(jīng)過第一模塊的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練后，學(xué)生快速進(jìn)入后續(xù)的實(shí)驗(yàn)階段。圍繞葉綠素作用與測(cè)定這一主題，組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)探究，選擇適合的實(shí)驗(yàn)器材和研究主題。為了提高實(shí)驗(yàn)探究效果，筆者在既定主題框架下進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，幫助學(xué)生快速完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定實(shí)驗(yàn)核心指標(biāo)等。隨后組織各小組進(jìn)行廣泛討論，以不斷完善實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)性。當(dāng)前期準(zhǔn)備工作完成后，筆者要求學(xué)生嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并就實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)的分析技巧展開實(shí)施指導(dǎo)，最后撰寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，同時(shí)以小組為單位進(jìn)行班級(jí)匯報(bào)。當(dāng)完成第二模塊實(shí)驗(yàn)探究后，我們將繼續(xù)按照上述流程組織學(xué)生開展第三模塊、第四模塊的探究性實(shí)驗(yàn)。

需要指出的是，教師要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行有所傾斜，在條件允許的情況下可引導(dǎo)學(xué)生展開創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，如葉綠素的環(huán)境影響因子、環(huán)境污染狀態(tài)下植物葉綠素含量測(cè)定等。

這樣一來，通過四個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的整體設(shè)計(jì)，能夠讓學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握光合作用的原理，加深相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)的把握，同時(shí)有效培養(yǎng)了學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)整體思維，有利于學(xué)生生物核心素養(yǎng)的養(yǎng)成與提升。

2.方式選擇

結(jié)合上述的四大模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，筆者靈活利用討論式、探究式、案例式等多種教學(xué)方法展開實(shí)施。例如，教師可通過不同實(shí)驗(yàn)?zāi)K內(nèi)容的特點(diǎn)，將教學(xué)內(nèi)容劃分為學(xué)生自主探究、小組討論、教師主講等多個(gè)部分，在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與積極性的基礎(chǔ)上，營造輕松愉悅、民主自由的課堂氛圍。

3.效果分析

通過對(duì)本院不同班級(jí)采取植物光和作用模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)比，在實(shí)施相同考核方式的情況下，結(jié)果顯示，采用模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革后，學(xué)生對(duì)植物光合作用的知識(shí)掌握明顯提升，對(duì)相關(guān)原理的理解也相對(duì)深入。特別明顯的是，模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與積極性，學(xué)生的生物綜合素養(yǎng)和實(shí)踐能力得到了顯著提高，同時(shí)學(xué)生通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的拓展延伸，進(jìn)一步拓展了知識(shí)視野，完善了知識(shí)體系，充分體現(xiàn)了模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的正面效果。

三、反思與展望

在具體的植物光和作用教學(xué)實(shí)踐中，教師要以根本教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)模塊實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立性、生成性和整體性，增強(qiáng)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合性，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，讓學(xué)生在快樂實(shí)驗(yàn)中掌握核心知識(shí)，同時(shí)促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化遷移。此外，教師要注重不同試驗(yàn)?zāi)K內(nèi)容之間的聯(lián)系，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，通過不同模塊的整體設(shè)計(jì)與綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)相關(guān)課程的創(chuàng)新研發(fā)和實(shí)踐應(yīng)用。

總而言之，模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能夠發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)作用，讓學(xué)生形成對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的完整認(rèn)知，并構(gòu)建完善的知識(shí)體系。整體而言，通過完善植物光合實(shí)驗(yàn)課程體系，促進(jìn)模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性，增強(qiáng)模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)用性、整體性，打造高效、開放的實(shí)驗(yàn)課堂，培養(yǎng)學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和科研素養(yǎng)，將進(jìn)一步滿足高校生物學(xué)發(fā)展對(duì)社會(huì)人才的個(gè)性需求，同時(shí)將確保高校生物學(xué)科教學(xué)改革的可持續(xù)發(fā)展。