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        微課在“植物學實驗”課程教學中的應用

        2017-03-30 06:34:51楊文權寇建村慕小倩
        中國林業(yè)教育 2017年2期
        關鍵詞:植物學實驗課微課

        楊文權 寇建村 慕小倩

        (1.西北農林科技大學生命科學學院,陜西楊凌 712100;2.西北農林科技大學動物科技學院,陜西楊凌 712100)

        微課在“植物學實驗”課程教學中的應用

        楊文權1寇建村2慕小倩1

        (1.西北農林科技大學生命科學學院,陜西楊凌 712100;2.西北農林科技大學動物科技學院,陜西楊凌 712100)

        “植物學實驗”課程是高等農林院校重要的專業(yè)基礎實驗課,在提高學生的專業(yè)知識、動手能力、科研能力及創(chuàng)新精神等方面具有重要的作用。針對“植物學實驗”課程教學中存在的實驗內容陳舊、教學方式單一;實驗課時少,無法開展綜合性和研究性試驗;分類部分實驗受季節(jié)影響大,植物材料缺乏等問題,探索了將微課這一新的教學手段引入到“植物學實驗”課程教學中的途徑:首先要制定微課教學大綱;其次,微課設計和制作要符合實驗課教學的要求;第三,微課要和課堂教學內容合理融合?!爸参飳W實驗”課程教學引入微課后,節(jié)約了課堂時間,豐富了課堂實驗內容;同時,還調動了學生學習的積極性,學生的學習成績明顯提高。

        植物學實驗;微課;實驗內容

        “植物學”是高等農林院校生物類、植物生產類專業(yè)的一門重要基礎課程和骨干課程。作為大生物學的一個組成部分,“植物學”課程有著不可取代的重要作用。“植物學”課程教學水平的高低直接影響著學生后續(xù)課程的學習?!爸参飳W”課程內容知識點多、實踐性強,學生需要記憶的內容較多,許多理論知識和生產技術需要通過實驗課程的學習才能理解和掌握。因此,“植物學實驗”課程是學生掌握“植物學”課程知識的重要環(huán)節(jié),對驗證和鞏固“植物學”課程的理論知識,提高學生的實驗技能,培養(yǎng)學生發(fā)現問題、分析問題和解決問題的能力,啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力具有重要意義[1-2]。

        微課(Microlecture)是近幾年隨著互聯(lián)網技術和電子信息技術的發(fā)展而出現的一種新的教學手段,其基本思想是圍繞一個知識點或問題,制作一個短小的視頻,然后借助互聯(lián)網和手機、平板電腦等移動終端,達到讓學生自由學習的目的[3-4]。微課的優(yōu)點是時間短,內容完整,學習不受時間和地點的限制,學生可以反復觀看和學習[3-5]。微課具有的這些特點使其在“植物學實驗”課程教學中具有較大的優(yōu)勢,可以很容易地解決目前“植物學實驗”課程教學中存在的問題,因此微課成為輔助“植物學實驗”課程教學的好手段。

        一、“植物學實驗”課程教學存在的問題

        (一)教學內容陳舊,教學方式單一

        傳統(tǒng)的“植物學實驗”課程教學內容主要以基礎性和驗證性實驗為主,如“植物水裝片的制作”“植物細胞的結構與觀察”“植物組織的觀察”“營養(yǎng)器官的外部形態(tài)特征觀察”等,綜合性和研究性實驗較少。同時,教學多是采取教師講、學生聽的方式,學生按照教師的講解完成實驗報告。整個實驗過程學生只是被動地接受,按部就班地完成實驗內容,并沒有真正地思考,甚至許多實驗沒做之前就已經從實驗指導書上知道了實驗結果[6-8]。這種教學方式影響了學生上實驗課的積極性,也無法培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力。

        (二)實驗課時少,無法開展綜合性和研究性實驗

        為了適應社會的需要,高校的課程設置不斷變化。以西北農林科技大學為例,20世紀80年代的“植物學實驗”課程包含在“植物學”課程中,是“植物學”課程的一部分。“植物學”課程共有160學時,理論和實驗各占80學時。到20世紀90年代,隨著社會的進步和科學技術的發(fā)展,一些新的課程不斷出現,基礎課的課時整體減少,“植物學”課程的課時也相應地壓縮到120學時,理論和實驗分別為60學時。而在近年的培養(yǎng)方案中,“植物學實驗”課程從“植物學”課程中分離出來,成為一門獨立的課程,“植物學”課程的課時為48學時,“植物學實驗”課程的課時為32學時。在課時不斷壓縮的情況下,“植物學實驗”課程只能開設一些簡單的基礎性和驗證性實驗,無法開設耗時較長的綜合性和研究性實驗。

        (三)植物分類部分實驗受季節(jié)影響大,缺乏植物材料

        “植物學”是專門研究植物的一門特殊學科,而植物的生長又有其自然規(guī)律,所以“植物學實驗”課程中的分類部分實驗受季節(jié)影響大。以“花和花序”實驗為例,如果實驗開設在春季,一些夏季或秋季開花的植物如打碗花、蜀葵、秋英等植物的花還沒開。如果實驗開設在秋季,一些春季開花的植物如油菜、白玉蘭、小麥等植物的花期又過了,導致一些植物材料無法獲得。即使實驗課開設在植物開花的季節(jié),但由于班級較多,植物材料也很難滿足實驗教學的需要。西北農林科技大學每年約有40~50個班級開設“植物學實驗”課,每班按30人計算,若要保證每人一朵花,一次實驗課就需要近1 500朵花,而如此大的需求量是很難滿足的,因此也無法保證每個學生都能有動手解剖和觀察的機會,最終影響了教學效果。

        二、微課在“植物學實驗”課程教學中應用的優(yōu)勢

        (一)節(jié)約課堂教學時間

        將“植物學實驗”課程中的一些操作類或演示類的內容制作成微課,如“顯微鏡的構造、使用和保養(yǎng)”“生物染色方法”等,讓學生在課外提前下載學習,這樣就節(jié)約了一部分課堂時間[9-11],教師可以對實驗課程內容進行重新安排和組合,增加一些綜合性和研究性實驗。以“葉的結構”實驗為例,原來由于課時有限,學生只能觀察買來的各種現成的葉片切片,然后繪圖。實行微課后,利用節(jié)省出來的課時,筆者將這一節(jié)實驗改為研究性實驗,讓學生采集同一作物的不同品種或不同環(huán)境下植物的葉片,然后通過自己制片,比較觀察葉片結構,并通過觀察結果預測不同品種的抗旱能力,了解環(huán)境對植物葉片結構的影響,培養(yǎng)學生的科研意識和解決實際問題的能力。微課保證了“植物學實驗”課程的基本內容沒有減少,同時改變了“植物學實驗”課程的教學模式,調動了學生的積極性和探索精神,起到了一舉兩得的作用。

        (二)可以重復觀看

        針對分類部分實驗受季節(jié)影響的問題,在學校教改項目的支持下,筆者在不同季節(jié)對一些常見科的代表性植物進行了拍攝,并對一些常見植物的花進行了解剖,然后制作合成,配上文字和說明,做成了微課,并根據實驗開設的季節(jié),讓學生在課前或課堂進行觀看,既避免了因季節(jié)對分類部分實驗的影響,又解決了實驗課對大量植物材料的浪費。由于微課可以重復觀看,且可以不斷補充新的內容,深受學生和教師的喜愛。

        (三)作業(yè)形式多樣化

        基于微課的數字化特點,學生作業(yè)形式也可以多樣化。傳統(tǒng)實驗課上,學生一般是用手寫作業(yè)來呈現其對實驗內容的掌握情況,而微課是以視頻的形式講授實驗內容,因此,學生可提交符合實驗要求的靈活方便的電子作業(yè)。比如,在“果實類型”實驗課上,學生先通過微課學習,掌握了常見果實的基本分類,然后在課堂上對這些果實進行仔細觀察和解剖,接下來在課后的任何時間,只要遇到合適的果實材料,學生就可先通過手機拍照或制作短小視頻等形式記載有關素材,等完成所有要求掌握的果實類型后,最后進行歸納總結,以郵件或其他方式提交作業(yè)。當然,教師也要對實驗課的作業(yè)完成時間做出相應調整,交作業(yè)時間不再局限在每次實驗課結束后,學生可以在開設實驗的學期內收集作業(yè)答案,隨時提交,教師在每學期結束前完成作業(yè)批改,給出成績即可。作業(yè)的答案也不會局限在傳統(tǒng)實驗課堂上老師提供的少數幾個材料上,實驗材料將更加豐富多樣。學生通過實踐完成實驗課的作業(yè),不僅激發(fā)了學生學習的積極性和興趣,還培養(yǎng)了學生的探索和創(chuàng)新精神。

        三、微課在“植物學實驗”課程教學中的應用

        (一)制定微課教學大綱

        “植物學實驗”課程內容較多,哪些實驗可以制作成微課,哪些不能,一共做多少個微課較合適,哪些內容要詳細,哪些內容可以短些,都必需要有一個統(tǒng)一的安排,才能達到理想的教學效果。同時,微課的制作應遵循節(jié)約實驗課時、制作內容利于實驗教學開展的原則。筆者根據近年的教學經驗,將“植物學實驗”課程的微課內容劃分為兩類:一類為基本實驗操作;另一類為植物分類部分實驗內容,見表1。之后再根據每個部分的內容要求,進行拍攝合成,制作成微課。

        表1 “植物學實驗”課程教學中微課的教學內容

        (二)微課的設計和制作要符合實驗課教學的要求

        實驗課的微課與普通的微課有所不同,實驗課微課是要通過微課學習讓學生掌握一些實驗技巧、實驗方法,同時,要將一些實驗內容盡可能完整地呈現,因此,要有良好的教學設計和精良的制作,雜亂無章的設計和粗糙的制作既與微課的教學理念相違背,也無法滿足“植物學實驗”課程的教學要求[12-13]。好的微課作品,首先要發(fā)揮集體的智慧?!爸参飳W實驗”課程是農業(yè)院校中的大課,上課的班級多,教師也多,如果只是個別教師自己制作微課,質量肯定不能保證,所以要集眾人智慧,一起制作,發(fā)揮集體優(yōu)勢。任課教師可以先一起討論,并根據教學中存在的問題,確定微課的制作內容,然后設計教學過程和教學重點;接下來再一起參與視頻的制作,完善微課內容,達到所期望的目標。其次,在制作微課時,要將課堂講授內容與微課內容區(qū)別對待,微課講究完整性,每一個微課都要有完整的設計、教學的重點和難點,不能將課堂講授的一部分內容簡單地拿出來制作微課,這樣的結果是學生看完一個微課視頻后可能會產生更多的疑問。同時,要將普通微課與實驗課微課區(qū)別開來,在講授實驗方法或技巧的微課中,要盡量通過教師的演示,讓學生學習如何操作,而不能通過板書講授微課。尤其是在分類部分實驗,如花、花序、果實類型等微課,內容要盡可能的全面,才能吸引學生的興趣。

        (三)微課要與課堂教學內容合理融合

        目前,微課已成為“植物學實驗”課程內容的一部分,只有將微課和實驗課內容很好地融合,才能發(fā)揮微課真正的作用[13]。微課可以在實驗課前、課中或課后隨機應用,但必須要合理安排,才能達到預期的效果[14]。對于需要掌握的實驗技巧,如“水裝片的制作”“植物標本的采集、壓制和鑒定”等微課內容,可以讓學生提前觀看和學習,在課堂上讓學生直接操作,教師根據操作情況再進行補充講解。而如果是在課堂上演示的內容,可以在課中讓學生觀看。例如,當講到植物分類部分“花序的類型”時,對于一些在實驗課上因為地域或季節(jié)看不到的花序類型,可以通過觀看微課,讓學生學習。如果學生在課堂上沒有理解,還可以在課后反復觀看,直到完全掌握。

        四、微課在“植物學實驗”課程教學中應用的效果

        微課在“植物學實驗”課程中應用后,節(jié)約了課堂時間,豐富了課堂實驗內容,有利于一些研究性和綜合性實驗的開展。同時,微課一方面讓教師有更多的時間和空間去探索如何教學、如何開發(fā)學生的學習潛力、如何培養(yǎng)學生的科研意識和創(chuàng)新精神;另一方面,也調動了學生學習的積極性,“植物學”課程學習成績明顯提高。通過對西北農林科技大學生命學院2014級生物專業(yè)4個班級的試卷分析發(fā)現,在“植物學實驗”中開設微課的試驗班(3班和4班)的“植物學”平均成績?yōu)?8.2,不及格率為3.15%;而在“植物學實驗”中沒有開設微課的普通班(9班和10班)的“植物學”平均成績?yōu)?0.4,不及格率為12.5%。同時,由于“植物學實驗”課程中研究性實驗的開設,鍛煉了學生的科研思維能力,提高了學生的科研意識,在后來的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目申請中,試驗班學生的申請率和通過率也較普通班有很大的提高。

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        (責任編輯 王 偉)

        西北農林科技大學2015年教學改革研究項目——“植物學”微課的設計與構建研究,項目編號JY1504061;“草業(yè)資源與管理”微課建設模式研究,項目編號JY1504019;“被子植物花的形態(tài)”虛擬仿真實驗課視頻制作,項目編號JY1502017。

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