導(dǎo)語：植物生理學(xué)設(shè)計性實驗初探一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：應(yīng)對貴州省普通本科高校向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的需求，結(jié)合植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)要求及植物生理學(xué)實驗教學(xué)的要求，開設(shè)設(shè)計性實驗“植物生長物質(zhì)對種子萌發(fā)的影響”。通過實施獲得以下經(jīng)驗：結(jié)合植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)選擇常見蔬菜的種子作為材料，開展植物生長物質(zhì)誘導(dǎo)植物種子萌發(fā)的研究。通過改變生長素類、細(xì)胞分裂素類等植物生長物質(zhì)的藥劑處理的濃度、浸泡時間以及培養(yǎng)條件等，觀察種子的萌發(fā)情況，統(tǒng)計8d內(nèi)各種處理的種子發(fā)芽率和下胚軸長。結(jié)合實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象、問題、結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析，探討改進(jìn)的方法；增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的探索創(chuàng)新精神，為以后進(jìn)行大學(xué)生科研項目及畢業(yè)論文的設(shè)計奠定一定的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：植物生長物質(zhì)；設(shè)計性實驗；初探

植物生理學(xué)設(shè)計性實驗，是集植物生理學(xué)課程的綜合知識或與其相關(guān)課程知識于一體的實驗項目，其目的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、實驗動手能力、數(shù)據(jù)處理能力及查閱中外文資料的能力［1-2］。六盤水師范學(xué)院植物生理學(xué)課程是省級精品課程，是植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，實驗學(xué)時為36學(xué)時。2015年12月，六盤水師范學(xué)院被省教育廳確定為貴州省普通本科高校向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的試點學(xué)校，根據(jù)《教育部、國家發(fā)展改革委、財政部關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》（教發(fā)〔2015〕7號）的要求，以培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和綜合素質(zhì)為重點，我們準(zhǔn)備改革植物生理學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容和實驗項目，對原有實驗項目進(jìn)行整合和改進(jìn)，降低原來驗證性實驗的比例，新增設(shè)計性實驗項目。通過設(shè)計性實驗項目的增設(shè)，充分鍛煉了學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、撰寫實驗方案、實驗操作、實驗數(shù)據(jù)處理和綜合分析的能力。通過植物生理學(xué)實驗系統(tǒng)的技能的訓(xùn)練，逐步提高學(xué)生認(rèn)識問題、分析問題、解決問題的能力，為今后從事與植物生產(chǎn)類相關(guān)的工作打好基礎(chǔ)。實施以來，在促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和方法的改進(jìn)、學(xué)生操作技能和科研素質(zhì)的提高方面取得了一定效果［3-4］。

1實驗方案的設(shè)計

1.1植物材料的選擇。植物生理學(xué)是植物生產(chǎn)類各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，開設(shè)學(xué)期是大學(xué)二年級第一學(xué)期，學(xué)生僅學(xué)過相應(yīng)的基礎(chǔ)性課程，對專業(yè)課了解甚少，植物生理學(xué)是銜接基礎(chǔ)和專業(yè)課重要的橋梁紐帶，在教學(xué)過程中結(jié)合植物生產(chǎn)中的相關(guān)知識進(jìn)行植物生理學(xué)實驗的講解和實踐，不僅可以增加學(xué)生對植物生產(chǎn)類的專業(yè)興趣，也為植物栽培的專業(yè)課打下良好基礎(chǔ)［5］。因此，在進(jìn)行植物生理學(xué)實驗教學(xué)中我們設(shè)計了涵蓋“植物生長物質(zhì)”和“植物的營養(yǎng)生理”兩個章節(jié)的實驗項目“植物生長物質(zhì)對種子萌發(fā)的影響”，由學(xué)生自主選擇與專業(yè)相關(guān)的常見的作物種子如番茄、甘藍(lán)、辣椒、茄子、小麥等作為實驗材料，通過這樣可以在實踐過程中培養(yǎng)學(xué)生對本專業(yè)的興趣。1.2植物生長物質(zhì)的選擇。植物生長物質(zhì)是一類能調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的微量有機(jī)物，包括植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑。植物激素是在植物體內(nèi)合成的，由于含量很低、難以提取，無法滿足大規(guī)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，目前，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用的植物生長物質(zhì)主要是植物生長調(diào)節(jié)劑，包括植物生長促進(jìn)劑和植物生長延緩劑［6-7］。將學(xué)生分成若干小組（每組4～5人），以組為單位，根據(jù)已掌握的理論知識，進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)的檢索查閱，并進(jìn)行實驗方案的設(shè)計與撰寫，自主選擇不同的植物生長物質(zhì)的種類、處理濃度及處理時間來處理植物種子，對照為蒸餾水。學(xué)生根據(jù)自己選擇的植物種類，結(jié)合期刊數(shù)據(jù)庫查閱文獻(xiàn)資料的結(jié)果，來設(shè)計出具體的生長物質(zhì)（以下簡稱藥劑）處理條件，寫出方案，讓教師最后把關(guān)。通過這樣的方式，可以讓學(xué)生真正掌握種子萌發(fā)實驗設(shè)計的整個過程、方法，包括實驗方案的撰寫。1.3培養(yǎng)條件的選擇。培養(yǎng)條件的選擇包括溫度、光照、水分及通氣狀況。學(xué)生根據(jù)自己選擇的植物種類，結(jié)合期刊數(shù)據(jù)庫查閱文獻(xiàn)資料的結(jié)果，來選擇出具體的每一種種子萌發(fā)的培養(yǎng)條件。在整個實驗過程中，要求學(xué)生對每份材料從藥劑處理濃度、藥劑處理時間到發(fā)芽試驗均設(shè)3次重復(fù)，并詳細(xì)記錄實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象、問題及注意事項。1.4實驗方案的確定。通過選擇不同的植物材料、不同濃度的藥劑處理、不同的處理時間、不同的培養(yǎng)條件，完成了整個實驗方案的設(shè)計。每4～5個同學(xué)為1小組，要求每組同學(xué)選擇一種植物材料，一種生長物質(zhì)，分別設(shè)計3個不同濃度的藥劑及3個不同的浸泡時間的處理，分別以蒸餾水處理為對照，共10個不同的處理進(jìn)行發(fā)芽試驗，均設(shè)3次重復(fù)。

2實驗方案的實施

2.1材料處理。學(xué)生將選擇好的種子材料先消毒，以防種子在萌發(fā)過程霉變。然后根據(jù)設(shè)計好的實驗方案，按照藥品配制要求對實驗所需植物生長物質(zhì)進(jìn)行配制，并自己總結(jié)實驗步驟，繪制出實驗操作的流程圖和實驗操作中的注意事項表。本實驗所需要的試劑種類都是植物生長調(diào)節(jié)劑類，由于這類物質(zhì)在水中的溶解度不盡一致，有的需要醇為助溶劑、有的需要酸或是堿作為助溶劑，所以在配制過程中需要教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，由學(xué)生自己配制完成。根據(jù)方案對已經(jīng)消毒的種子進(jìn)行不同濃度的藥劑和不同浸泡時間處理。2.2發(fā)芽試驗。將處理好的種子在培養(yǎng)皿中以濾紙作發(fā)芽床，隨機(jī)選取種子50粒播于其中，放入設(shè)定的培養(yǎng)條件下進(jìn)行實驗。2.3種子活力的測定。學(xué)生需要熟練掌握種子活力的概念、表示、具體的測定方法及計算公式［8］。在培養(yǎng)過程中，從第3天開始每天定時記錄發(fā)芽的種子粒數(shù)，到第9天為止。第9天記發(fā)芽率并隨機(jī)選取10株測定各處理正常幼苗的下胚軸長，計算種子的活力指數(shù)。

3結(jié)果分析

根據(jù)發(fā)芽種子數(shù)和下胚軸長的測定結(jié)果計算種子活力并進(jìn)行分析，如不同藥劑處理導(dǎo)致發(fā)芽粒數(shù)和下胚軸長的差異，不同浸泡時間導(dǎo)致發(fā)芽粒數(shù)和下胚軸長的差異，比較哪種藥劑處理可以提高發(fā)芽粒數(shù)，哪些藥劑處理可以促進(jìn)下胚軸伸長，以及各種不同種子的藥劑處理的最適濃度和最適浸泡時間。

4討論與總結(jié)

4.1討論。實驗指標(biāo)測定完成后，根據(jù)實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象給學(xué)生提出問題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象進(jìn)行文獻(xiàn)資料查詢，為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？讓學(xué)生學(xué)會思考研究問題。組織討論課討論交流不同藥劑處理的最適濃度？討論為什么有些藥劑可以提高發(fā)芽粒數(shù)？有些藥劑可以促進(jìn)下胚軸伸長？生產(chǎn)上還可以選擇哪些藥劑處理來提高種子活力？討論測定結(jié)果與理論的聯(lián)系？并將討論課所提出的問題及分析結(jié)果作為實驗報告的討論［9］。4.2總結(jié)。針對實驗中的討論問題進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生真正掌握植物生長生理的研究思路、方法，并對植物生長物質(zhì)的生理功能進(jìn)行深入講解，分析植物生長物質(zhì)對植物種子萌發(fā)影響的研究方法，加深學(xué)生對植物生長生理理論的理解。并進(jìn)一步擴(kuò)展研究范圍，說明還可以進(jìn)行哪些方面的研究，給學(xué)生列出植物生長生理研究的方向，如植物生長物質(zhì)間的相互影響，植物生長物質(zhì)對植物營養(yǎng)生長、生殖生長和性別分化的影響等［10-11］方面，引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)和研究的興趣。

5撰寫實驗報告

按照科研論文的格式進(jìn)行實驗報告的撰寫，包括題目、中文摘要、關(guān)鍵詞、前言、材料與方法、結(jié)果與分析、討論與結(jié)論、參考文獻(xiàn)［12］。

6效果分析

自2016年實施“植物生長物質(zhì)對種子萌發(fā)的影響”的設(shè)計性實驗以來，在整個實驗實施過程中，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)自己撰寫出實驗方案，設(shè)計不同的藥劑、不同浸泡時間及不同的培養(yǎng)條件、根據(jù)實驗結(jié)果測定不同處理的種子生活力，并根據(jù)實驗結(jié)果對提高種子生活力的方法進(jìn)行總結(jié)，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。在這個過程中，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生積極的參與到整個實驗過程中。在整個實驗教學(xué)過程中，教師積極參與到學(xué)生中，對實驗過程中出現(xiàn)的問題與他們進(jìn)行互動交流，在查閱文獻(xiàn)資料、實驗方案的設(shè)計等環(huán)節(jié)上對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，針對學(xué)生在實驗中出現(xiàn)的具體問題和操作錯誤，采用提出問題及提示等方法引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象，通過查閱文獻(xiàn)資料并結(jié)合所掌握的專業(yè)知識進(jìn)行問題的分析，最終解決問題。學(xué)生自己通過動手實踐，可以加深他們對專業(yè)理論知識的理解，并擴(kuò)展到本專業(yè)涉及到的其他相關(guān)領(lǐng)域的知識，增加了學(xué)生對本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。本實驗綜合了植物學(xué)實驗、植物生理學(xué)實驗、生物統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析等方面的理論知識和實驗技能，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生自主進(jìn)行文獻(xiàn)資料查閱、實驗步驟的設(shè)計、實驗方案的撰寫、實驗數(shù)據(jù)的處理及實驗結(jié)果的分析，最終撰寫出完整的實驗報告，為學(xué)生們提供了一個全方位、多層次的綜合試驗技能提升平臺，以培養(yǎng)學(xué)生良好的科研素養(yǎng)。通過這個實驗項目的開展，不僅可以提高學(xué)生的實驗動手能力、綜合分析問題和解決問題的能力，并可以加深學(xué)生對植物生理學(xué)生長生理這章的理論知識的理解掌握，培養(yǎng)了學(xué)生的研究興趣，為以后進(jìn)行大學(xué)生科研項目和畢業(yè)論文的設(shè)計奠定一定的基礎(chǔ)。

作者:方玉梅 李樹江 譚 萍 田 森 單位:六盤水師范學(xué)院