全 文 ：植物生理学通讯 第 40卷 第 5期，2004年 10月602
加强植物生理学实验课程中学生设计性实验指导的一些体会
余沛涛
上海师范大学生命与环境科学学院， 上海 200234
收稿 2004-01-04 修定 　 2004-04-05
植物生理学是一门实验性很强的学科。由于
学科本身的特点，它几乎和所有与植物有关的学
科都有密切联系，也与分子水平的生物类学科甚
至自然科学其他学科都有密切联系，这使得植物
生理学的实验课内容极其丰富。加之，植物生理
学的研究层次从分子到宏观，包罗万象，这也给
植物生理学实验课极其丰富的实验手段和方法，
可以进行各种类型的实验训练。传统的经典植物
生理学实验已经非常丰富，而用现代生物技术设
计的植物生理学实验就更加丰富。多年来，生物
学专业的学生在学习研究的实践中证明，植物生
理学实验基本技能的训练，对他们以后进入更高
层次的学习、研究都具有举足轻重的作用，不仅
培养了他们对科学的兴趣，而且这些技能本身也
在他们以后的无论哪一类科学研究中都受用无穷。
在目前提倡学生创造性思维以及加强学生实
验动手能力和论文写作能力的形势要求下，我们
安排实验课的学时数为总学时数的一半，实验数
有 20 多个，大致分为 4 种类型：第一类是实验
技能的训练，要求学生严格按照实验指导操作，
认真做好实验记录，正确写出实验报告；第二类
是综合性实验，往往是将 3 ~ 4 个小实验串在一
起，如叶绿素的提取、性质和含量测定等有关叶
绿素的 4 个小实验结合在一起，使学生了解研究
性实验的特点和前后实验之间的有机联系，学会
如何用多个实验手段解决一个研究课题的方法；
第三类是延续时间比较长的实验，让学生参与较
多的准备和善后工作，训练和加强学生的动手能
力以及对整个实验过程的观察能力，并且对植物
生理学实验的特点有所体验；第四类是设计性实
验，安排在学期的最后，是我们进行植物生理学
实验改革的重点内容。
学生设计性实验应掌握 4 条原则。首先，学
生应有扎实的理论知识基础、基本实验技能、基
本实验方法和分析问题、解决问题的能力。这类
设计性实验应安排在植物生理学课程学习的最后阶
段进行。其次，教师根据学科范畴和实验室的条
件，给出设计实验的大致范围，即进行可行性指
导，尽量采用已学过的实验技术，但不能重复已
做过的实验，提示学生以植物生理学中感兴趣的
内容或者周围环境中感兴趣的问题作为设计性实验
的选题，尤其可以选择当前经济建设和环境保护
中的热点问题。如学生学习用“小篮子法”测
定萌发种子的呼吸作用后，设计了一个温度对呼
吸作用的影响的实验；学习 TTC 法测定种子活力
后，设计了一个用此法测定根活力的实验；学习
用根的生长状况(测定根长)来表示植物生长情况
后，设计了一个用重金属对植物根生长影响的实
验来说明污水对植物生长的影响。第三，启发学
生的创新思维，这一阶段分三步走：先让学生借
助于一定的参考文献写出设计实验方案；教师再
对方案进行科学性和可行性评估，并且进一步启
发和拓宽学生的思路，写出修改意见和建议，对
有些好的设计思路，即使不能实施，也给予充分
肯定(如有位学生设计光对植物光敏色素生成和活
性影响的实验时，其内容如按设计要求在当前的
实验条件下很难实施，于是教师就在肯定其设计
思路的前提下，指导学生修改实验方案，改用胚
芽鞘的弯曲来表示光敏色素的活性效果较好); 最
后，学生修改方案，写出实施的步骤。第四，
引导学生对实验的结果进行充分分析和讨论，从
较高的视点上进行较全面的论述。最后形成小论文。
另外，我们对一些好的设想，尽管不够完善
或创新思路不够丰富，但我们仍然加以指导，尽
量做到实验有较强的目的性(论点)，有完善的实
教学园地Teaching
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验手段(论据)，充分、合理的分析以及科学的推
论(结论)，最后写成比较有质量的小论文。下面
介绍几个实例。
教学中，曾有学生设计了一个“测定植物油
脂酸价”的实验，实验步骤虽然包含了几个操作
技能，但创新不够。于是，教师便启发他们从
实验的目的性和实验结果的价值进行思考，建议
他们在植物材料上做“文章”，启发他们选用不
同的油料种子和非油料种子作对比(如大豆种子、
花生种子、女贞种子)；此外，选用同一种油料
种子的不同制成品(大豆做的烹调油、色拉油、炸
过鸡腿的大豆油)。通过实验数据的分析，获得
比较多的信息，从而使学生对油料种子的认识、
不同种子含油量和不同油脂制成品的差别以及炸过
鸡腿的油为什么不好等问题，从概念上得到了明
确，同时也学会多方分析问题的方法，并从中得
出正确结论。经过这样的实验和论文写作，学生
学到了不少研究问题的方法，提高了解决问题的
能 力 。
又如，有学生欲设计一个测定花粉活力的实
验，但测定花粉活力的方法有几个，且都简单易
行，学生却不知选用哪一个方法比较好。此时，
教师就提示学生，指出比较不同的测定花粉活力
的方法本身，就可以是一个很好的课题。于是，
学生采用“碘化钾法”、“过氧化酶”以及
“TTC 法”等不同方法分别测定两种不同的花粉
的活力，得到非常有意思的结果。经过不同方法
之间优缺点的分析，学生们解决问题的思路得到
拓宽，解决问题的能力也有了提高，写成了一篇
很有意思的小论文。
再如，有位学生设计了一个酸雨对植物生长
影响的实验，由于没有现成的实验方法可以借
鉴，在“酸雨的形成”实验手段上被难住了。
教师发现这是一个非常好的选题，就启发她用一
个大烧杯覆罩，其中放一个二氧化硫发生装置，
旁边放置湿润的正在萌发的种子，然后通过二氧
化硫发生装置放出 SO2，这样就得到了比较满意
的结果。
总之， 通过设计性实验以及小论文的写作，
学生对植物生理学理论知识的掌握、实验能力、
对学科的兴趣及求知欲都有了进一步的提高。但
教学中常常出现以下几个问题：(1)设计实验时目
的性不是很强；(2)实验的可行性预计不足；(3)论
文写作不够规范，尤其是“摘要”、“引言”
和“讨论”写不好。这些除了教师指导以外，
还有待学生在以后的学习中不断努力。