全 文 ：植物生理学通讯 第43卷 第1期，2007年2月 157
收稿 2006-09-19 修定 　2006-12-25
资助 哈尔滨师范大学教学改革工程项目(2004101)。
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高等师范院校“植物生理学实验”课程改革初探
丁国华*，池春玉
哈尔滨师范大学阿城学院，哈尔滨150301
在高等师范院校(以下简称高师)生物专业课中
“植物生理学”是与中学生物特别是高中生物联
系最密切的课程之一，该课程的实验教学不仅是
理论课教学的重要补充，而且是培养学生操作能
力、观察能力、综合分析能力和创新能力的主要
途径。目前出版的实验指导内容偏多且面面俱
到，而实验教学的计划课时却越来越少；大量实
验要求复杂贵重的设备且操作难度较高，而大多
数的中学还在由不做实验向做一些普通的实验过
渡。特别是当前以体现素质教育为宗旨的中学新
课程改革对中学生物教师的实验能力有了更高的要
求。因此，高师的植物生理学实验课有必要在实
验内容和教学方法上加以改革，以适应新世纪对
创新型人才培养的需要。本文介绍我们的一些做
法，与大家共切磋。
1 改编植物生理学实验指导
1.1 改革实验内容的原则 由于高师培养的学生毕
业后主要从事中学的生物教学工作，因此，在实
验教学内容的选择和编排上，我们以中学《生
物》教学大纲及高师《植物生理学》实验教学
大纲为依据，在比较分析的基础上，对实验教学
内容重新进行全面审定。选定实验内容时，既要
注意到植物生理学作为专业课所应具备的自身特点
和系统性，又要尽量体现实用性和先进性，使得
改革后的植物生理学实验课的授课内容从整体上适
应中学生物课程改革的需要。因此，选择的重点
是学生今后在中学教学、毕业论文的写作、科研
及其它相关工作中经常用到的实验内容和技术。
表1是新课程标准施行后高中生物2本必修课
本和1本选修课本(人民教育出版社生物室2003，
2004a，2004b)中包含的与植物生理学相关的实
验，同时从张志良和瞿伟菁(2002)主编《植物生
理学实验指导》中选出一些相应的实验题目。尽
管该实验指导完全涵盖了高中生物课本内与植物生
理学相关的实验，但有些高校却因课时数的限制
而少做这些实验，在一些农林和综合院校中会因
这些实验的技术含量低而不做。而我们课程改革的
原则是这些实验不仅要全做，还要作为教学重点。
表1 高中生物实验与植物生理学实验的联系
　　　　　高中生物教材中的题目 　　　 　实验指导中的题目(张志良和瞿伟菁2002)
观察植物细胞质壁分离与复原 实验1-2 植物组织渗透势的测定(质壁分离法)
叶绿体中色素的提取和分离 实验 3-1 叶绿体色素的提取、分离及理化性质鉴定
无土栽培(课外生物科技活动) 实验2-1植物的元素缺乏症(溶液培养)
植物向性运动的实验设计和观察 实验8-1植物的向性运动(示范)
观察被子植物的花粉管(研究性课题) 实验 7-7花粉管生长的测定
设计实验，观察生长素或生长素类似物对植物 实验6-9 植物生长调节剂对黄瓜性别表达的作用
生长发育的影响(研究性课题) 实验6-10 植物生长调节剂对果实发育的影响
实验6-11 植物生长调节剂对植物插条不定根发生的影响(综合实验)
为体现课程本身的系统性和满足学生科研与
创新需要，我们还为学生开设了植物生理学基本
实验(4个)、综合性大型实验(2个，任选1个)和
学生自主设计实验(1 个)。因此，全部实验可以
分为4类，每类有不同的目的和要求(表 2)。A类
与 B 类实验相互不重复，C 类和 D 类的实验可以
包含 A 类和 B 类的某些实验内容，而 D 类实验则
以毕业论文的形式进行。
1.2 改革实验教学的内容 为了在有限的课时(36
学时)内完成更多的教学内容，我们对实验项目和
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内容进行了重新编排(表3)。改编后的实验指导有
以下特点：(1)突出教师教育培养的要求。我们在
该项改革之前，A 类实验仅开出 50%，并且不要
求学生参与实验的准备过程。改革后，A 类实验
开出 100%，要求学生参与全部实验过程，使学
生得以全面掌握作为高中生物教师必备的实验技
能。(2)加强学生科研能力的培养。我们在借鉴其
他院校的经验基础上(万清林等 1 9 9 2；苍晶等
2003)，增设综合性大型实验，这样做可明显提
高学生的分析、协作和综合等科研能力，受到学
生欢迎。但开设此类实验要求高，难度大，实
验延续时间长，教师指导要及时，实验组也要依
据学生的能力合理编排。(3)提高学生学习植物生
理学的兴趣。C类实验的开设，特别是D类实验，
可以作为毕业论文进行，这不仅大大提高了学生
学习植物生理学的兴趣，而且还吸引了一些学生
要求参加植物生理学课题的研究。
2 改革实验教学方法
传统教学方法比较单一，常常是教师讲一
遍，学生再“照葫芦画瓢”、“照方抓药”，
缺乏主动性和探究性。为此我们进行了以下三方
面的教学方法的改革，改革时针对不同类别的实
验又各有侧重。
2.1 课前预习
(1)教师就每次实验的内容向学生提出一些与
之相关的理论知识问题。提问题本着以下的原
则：①复习相关的理论知识；②应能活跃学生的
思维活动，调动学生对实验课的兴趣。例如，进
行“叶绿素 a 和 b 的吸收光谱曲线测定”实验预
习时，我们提出以下的 2 个问题：叶绿素 a 和 b
的对光吸收的最强区是在可见光的哪一部分，波
长是多少？叶绿素a和b在可见光的蓝光区和红光
区各有一最大吸收峰，测定时为什么选用红光区
的最大吸收峰波长进行定量分析？
(2)要求学生按照实验指导预习实验内容，提
出自己的想法和问题。这样既锻炼了学生的独立
思考和分析问题的能力，同时教师也可以及时了
解学生掌握知识的准确程度。例如，在进行“叶
绿体色素的提取、分离及理化性质的鉴定”实验
时，学生提出以下的问题：①反射光下放出的为
什么是荧光而不是磷光？②去镁叶绿素中加入铜盐
后会成为绿色的铜代叶绿素，如果加入锌盐、铁
盐等会发生什么样的颜色变化？原因是什么？③研
磨提取叶绿素时要求加入一定量的碳酸钙，这是
为什么？④从理论上讲，叶绿素和类胡萝卜素都
溶于有机溶剂，可以采用乙醇和丙酮等有机溶剂
进行提取，但两者为什么要用一定的比例，而无
水乙醇和丙酮的提取效果则欠佳？
(3)学生在明确实验内容的基础上，就带着自
表2 改革后的植物生理学实验类别、目的与要求
　　　　　　 类别 　　　　 　　　 目的 　　　　　　　　 要求
A类(与中学生物学直接相关的实验) 培养中学生物实验教学能力和一般实验能力 要求学生独立完成实验的准备、实施和
总结全部过程
B类(植物生理学基本实验) 培养一般实验能力，辅助理论知识理解 要求学生独立完成实验的实施和总结过程
C类(综合性大型实验) 培养综合实验能力和一般研究能力 要求学生协作完成实验的实施过程，独
立完成总结过程
D类(自主设计实验) 培养科学研究能力和自主创新的能力 要求学生独立完成实验的设计、准备、
实施和总结全部过程
表3 改革后所开设的植物生理学实验
　　　　　　　　　　题目 类别
植物组织渗透势和水势的测定(质壁分离法和小液流法) A
植物的溶液培养(无土栽培) A
叶绿体色素的提取、分离及理化性质的鉴定 A
叶绿体色素吸收光谱曲线及叶绿素 a、b 含量测定 B
植物光合强度和呼吸强度的测定 B
生长调节剂对植物生长发育的影响 A
种子活力的快速测定 B
植物的向性运动 A
微量元素硼对花粉粒的萌发和花粉管生长的影响 A
高温和低温对植物的伤害(电导率和脯氨酸测定) B
种子萌发时几种物质含量变化的测定 C
渗透胁迫对植物体内几种酶活性的影响 C
　　每个 A 类和 B 类实验为 3 学时，每个 C 类实验为 6 学时，
共计 3 6 学时。
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己发现的问题，去图书馆或网络参阅和收集与之
相关的资料和信息，经过思考分析，按照实验教
学目的和要求写成实验预习报告。这样做可以训
练和提高学生检索文献资料、思维综合以及运用
知识分析问题的能力。例如，在进行“叶绿体
色素含量的测定”实验时，学生认识到叶绿素 a
和b二者的色素分离带清晰与否会直接影响二者含
量测定的准确度；而在叶绿素 a 和 b 洗脱时要使
二者分离完全，必须控制加入汽油 - 苯混合液的
速度(应慢)。实验中有的学生还能够根据所掌握
的知识，推断用721型分光光度计测定叶绿素a和
b的含量时a/b比值会偏小的问题(因为721型分光
光度计的狭缝较宽，分光性能差，单色光的纯度
低，因此测得的叶绿素 a 值偏低，叶绿素 b 值偏
高) 。又如，在进行“叶绿体色素的提取、分
离和理化性质鉴定”实验时，有一学生根据自己
对实验内容的理解，曾设计出 4 种分离色素的方
法，即灯芯柱纸层析法、小试管法、粉笔层析
法和圆形滤纸层析法。
2.2 课堂教学 教学的具体实施分两步：(1)培养学
生的思考、分析能力及创新意识。先由实验小组
(每1个实验小组有4~5名学生)对彼此预习报告中
所提出的问题进行讨论和解答，无法统一和得不
出答案的问题则上交指导老师；而后交流和讨论
实验方案，内容包括实验方案的调整、改进以及
对根据实验室的具体条件自行设计的实验方案进行
讨论，确定一个合理的实验方案付诸实施。(2)实
验方案的实施。先由指导教师对实验过程中的注
意事项进行必要的说明，然后让学生根据确定的
实验方案进行操作，实验过程中指导教师要及时
纠正和指导学生操作中的错误(池春玉等1999)。
2.3 课后的评析和总结 实验评价总结分三步：(1)
指导教师将各实验组上交的问题进行归纳和整理，
将其中的典型问题交给学生讨论，得出答案。在
这一过程中教师仅作适当的引导和点拨。(2)各实
验组彼此之间相互验证实验效果，包括本次实验
目的是否达到、实验效果怎样以及本次实验成败
的关键和失败的原因等。最后由教师和学生共同
确定一个最为合理的实验方案。(3)指导教师对实
验进行归纳总结，课后由学生写出实验报告，并
告知下次实验内容。
3 实验课程改革的效果
(1)学生的学习态度发生了变化。课改前，实
验课只是单纯按照实验教材对实验内容进行验证，
学生常是被动地接受知识，兴趣得不到激发和调
动，因此就应付了事。课改后，学生的学习由
被动变为主动，实验中的一切都要由自己参与设
计和完成实验，于是参与意识增强，兴趣提高。
(2)学生的动手操作意识得到加强。课改前，
实验课上常常出现一些学生只看不做的现象，实
验结束后对现象和数据一抄了之。课改后，人人
抢着动手操作，用学生的话来说，“这个实验方
案我们费了很大的心血，我们要亲自动手来验
证”，“在等待实验结果时，真的是既紧张又兴
奋”，“如果实验成功了会有一种成就感，它是
我自己设计的。如果失败了，也蛮沮丧的”等等。
(3)学生对实验结果的探究性增强。课改前，
部分学生仅以获得实验结果(实验现象、数据等)
为满足，而对结果是如何产生的则很少问几个为
什么，因此在涉及到与实验相关知识和问题时往
往只知其一，不知其二。课改后，学生能根据
自己所搜集掌握的资料对实验结果进行分析、归
纳，相互切磋和讨论。
(4)学生的实验报告质量有了提高。课改前，
学生的实验报告只是罗列数据，再加上学生对实
验缺乏兴趣，上交的实验报告常常出现同一实验
小组的学生是雷同的，甚至全班学生雷同；对于
课后的习题和实验失败原因分析，有些学生也只
是三言两语，敷衍了事。课改后，学生在实验
报告中对实验结果分析、实验成败的原因、实验
的收获和感受等明显增多。
参考文献
苍晶, 郝再彬, 王军虹, 赵越, 史芝文(2003). 改革植物生理实验课
教学方式初探. 植物生理学通讯, 39 (2): 165~167
池春玉, 杨守志, 赵丽杰, 徐启江(1999). “学导式”教学法在
植物生理实验课教学中的应用. 生物学通报, 34 (7): 34~35
人民教育出版社生物室编著(2003). 全日制普通高级中学教科书
(必修)——生物(第1册). 北京: 人民教育出版社
人民教育出版社生物室编著(2004a). 全日制普通高级中学教科
书(必修)——生物(第2册). 北京: 人民教育出版社
人民教育出版社生物室编著(2004b). 全日制普通高级中学教科
书(选修)——生物. 北京: 人民教育出版社
万清林, 姐桂琴, 皮名济, 孙国荣, 阎秀峰, 董占梅, 肖玮(1992). 分层
分段的植物生理学实验教学初探. 植物生理学通讯, 28 (5): 379
张志良, 瞿伟菁主编(2002). 植物生理学实验指导. 第3版. 北京:
高等教育出版社