原创《培养能力的植物学教学改革》
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培养创新能力的植物学教学改革
祝志欣,王华锋
（海南大学热带农林学院,海南 海口 570228）
摘 要：作为生物技术、生物科学、农学、农业资源与环境、植物保护、植物保护（农药方向）等专业的必修课程,植物学是为后续课程所设置的专业基础课,它在提高学生的专业知识、动手能力、科研能力及创新精神等方面具有重要的作用.针对“植物学”课程教学中存在的学生反映掌握难度大,部分内容需及时更新,教法单一,植物学理论和实验课时量少,理论学习和实验课部分内容重复,理论和实验课时不同步等问题,本文探索了三种有效的教学方式：首先,植物学理论课程可进实验室讲解,部分实验课可到野外对照植物讲解；其次,激发大学生对植物学的学习兴趣,提升理科生的人文素养.最后,寓教于乐,教学形式灵活多样.采用这些方法节约了课堂时间,丰富了课堂实验内容；同时,还调动了学生学习的积极性,明显提高了学生的学习成绩.
关键词：植物学；创新能力；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A
文章编号：1674-9324（2018）26-0101-04
作为生物技术、生物科学、农学、农业资源与环境、植物保护、植物保护（农药方向）等专业的必修课程,植物学是为后续课程所设置的专业基础课.植物学讲解的主要内容有植物细胞、植物组织、植物体营养器官和的生长发育及功能以及植物分类基础知识等[1-3].设置植物学课程的目的,是通过学习掌握植物的基本形态结构、植物生长发育规律以及植物与环境条件关系的基础知识,为进一步学习植物生理学、遗传学、普通植物病理学、细胞生物学、作物栽培学和作物育种学等后续课程和从事以上各专业生产和科研提供植物学基础知识[4,5].
一、学生反映部分内容难度大,部分内容需及时更新,教法单一
传统的“植物学”和“植物学实验”课程教学内容主要以基础性和验证性实验为主,“被子植物的发育与构造”这一章,它的教学要求是掌握被子植物的花药、花粉粒、胚珠、胚囊等的发生与构造,双受精作用的全过程以及种子和果实的形成,而重点是雌雄配子体的发育和结构,双受精过程；双子叶植物胚的发生,胚乳的发生教学难点是雌雄配子体的发育和结构,双受精过程；双子叶植物胚的发生,胚乳的发生,综合性和研究性实验较少.这些内容非常重要,也存在内容的联系,很多学生在学习的时候向我反映知识点太多,难以掌握,于是我重点阐述这些内容,并反复讲解.此外,部分植物学知识需要及时更新.例如,夜香牛的拉丁学名在《中国植物志》中描述为Vernonia cinerea（L.）Less.,但是随着植物学知识的不断增加和更新,根据人们被子植物系统发育小组的最新研究结果,夜香牛的拉丁学名实际应该为Cyanthillium cinereum （L.）H.Rob.,这时如果再用Vernoniacinerea（L.）Less.来表示为夜香牛的拉丁学名就不对了.这些植物学知识需要及时更新,类似于海南在1988年之前属于广东省的一部分,而到了1988年之后,海南独立建省,如果再认为海南是广东的一部分就是不对的,我给学生讲述了这些需要及时更新的植物学知识,他们也表示接受.最后,植物学教学多是采取教师讲、学生听的方式,学生按照教师的讲解完成实验报告.整个实验过程学生只是被动地接受,按部就班地完成实验内容,并没有真正地思考,甚至许多实验没做之前就已经从实验指导书上知道了实验结果[6-8].这种教学方式影响了学生上实验课的积极性,也无法培养学生的动手能力和创新能力.
二、植物学理论和实验课时量少,学生反映内容多而杂
随着社会的发展,一些新的课程不断出现,基础课的课时整体减少,“植物学”课程的课时也相应地压缩到40学时,理论和实验分别为8学时（风景园林）.而在近年的培养方案中,“植物学实验”课程从“植物学” 课程中分离出来,成为一门独立的课程,“植物学”课程的课时为40学时,“植物学实验”课程的课时为32学时,这是对于农学和植保这些专业,相对来说植物学和实验的课时还是比较多的.而我以前教的风景园林和设施农业科学与工程等专业的学生,他们的课时更少,风景园林专业的学生只有24个学时的理论课,而实验只有8个学时,对于设施农业科学与工程等专业的学生,他们的课时虽然多一些,也只有32个学时的理论和16个学时的实验.我们的基础学科植物学的课时在不断压缩的情况下,“植物学实验”课程只能开设一些简单的基础性和验证性实验.例如观察植物组织的永久切片和自制切片,无法开设耗时较长的综合性和研究性实验,迫于压力,我们老师现在讲课都很快,有很多学生反映我们讲述得太快了.
再比如,我们在上被子植物分类学基础知识这一章节的时候,教学要求是通过教学,使学生掌握植物分类方法、重要的科属特征和认识常见的植物种类,能进行植物形态描述和使用植物分类检索表.重点：掌握番荔枝科、十字花科、锦葵科、大戟科、豆科、桑科、芸香科、茜草科、菊科、唇形科、棕榈科和禾本科.难点：学时少,内容多.可要知道对于植物分类学的基础知识,原来在教学中是作为单独的一门学科给研究生来上的,可是现在只有短短的10个学时来上,可想而知学生的理解、掌握和运用程度.
三、理论学习和实验课部分内容重复,理论和实验课时不同步
在进行理论和实验内容讲述的时候,我多次发现植物学理论学习和实验课部分内容是重复的,例如我们讲述植物花的结构这一章节内容的时候,在理论课程上我们会讲,但是到了实验课程上,这部分内容还会再讲述一次.以海南大学为例,“植物学实验”课程包含在“植物学”课程中,“植物学实验”是“植物学”课程的一部分,考核的时候“植物学实验”会有一部分内容在理论考试中体现.其次,植物学理论和实验的部分内容上课的时间不同步,“植物学”是专门研究植物的一门特殊学科,而植物的生长又有其自然规律,为了最终不影响教学质量,植物学的理论学习是实验课程的基础背景知识,而实验课程的知识又是理论知识的补充,可是由于材料的限制,特别是海南这里,一般到了2—3月份,很多植物开花了,实验老师就会采集一些植物材料,我们在实验课上就要进行分科分属等内容的讲解,而这个时候我们的理论课才刚刚在这学期开始（我们用的《植物学》张宪省的这本书）,此时就给学生们讲解植物的分科分属的形态内容会太超前,使得学生也很难接受.
针对上述这些问题,我们提出了一种以学生创新能力培养为主体的植物学教学改革建议,主要有以下三点：
1.理论课程可进实验室讲解,部分实验课可到野外讲解.现在我讲述植物学理论课和实验课的时候,多次发现理论课和实验课的相关内容互相重复,例如我在讲述植物组成的时候,在理论课程上会讲述被子植物的花的完整结构是由花柄、花托、花被（花萼和花瓣）、雄蕊群、雌蕊群五大部分组成,可是在植物学的实验课程上,我们在讲述植物学内容的时候又要再讲一次.重复没有必要,因此我建议将植物学理论和实验课程相同或者相似的内容糅合在一起,将诸如花和花序的结构、叶和叶序的结构等理论知识放在实验课堂上来讲述,因为这部分知识并不难,例如我们在讲述花的子房上位和下位的时候,如果在理论课上只是干瘪地讲述子房上位的概念,那么很难引起学生的注意,但是我们把这个概念拿到实验室对着植物花这个实体来讲,同学们可能一下子就明白了,我是这样讲述的：首先让学生认识植物的花托,花托是指花萼、花冠、雄蕊群着生的部位,我让学生纵切花部结构,先让其认识到花托和子房的相对位置,所谓的子房上位和子房下位都是子房相对花托而言的,如果子房着生在花托的上方就是子房上位,这个花就是下位花,如油菜、毛茛、牡丹、蚕豆等.如果子房着生在花托的下方就是子房下位,这个花就是上位花.这样子房上位、子房下位、下位花和上位花等概念就很清晰了,对照实物,这些概念也容易掌握清楚,不容易出错.
另外,有的同学不明白心皮和心室是什么意思,如果我们只是在理论课堂上怎么重复心皮是植物雌蕊的基本组成单位,心皮是变态的叶,雌蕊是由心皮卷合而成的,这些概念对于大一刚接触植物学的同学来说仍然是一头雾水,他们愈发不明白心皮和心室这些基本的概念了.但是这理论放在实验室内讲的话,我们可以让学生们解剖几个常见的植物的果实,八角、花生和瓜子（葵花籽）,这三个植物分别是八角科的蓇葖果、豆科荚果和菊科的瘦果,这三个植物非常具有代表性,通过解剖后发现,八角的每个“角”实际上是由一个心皮组成的,类似于我们包饺子,饺子馅相当于八角的种子,而饺子皮就是八角的心皮,而“饺子皮”（心皮）制造的空腔可容纳“饺子馅”（种子）的空间就是心室.而花生通过解剖,学生很快发现花生（2颗粒花生米的花生）的心室是由两片花生壳（心皮）共同围成的,而不是单独的一张饺子皮围成的2个小房间（心室）.类似的,葵花籽是由两个葵花籽皮（心皮）组成的单一小房间（心室）,这样学生就很容易明白心皮和心室这些基本的概念了,如此也可以大大降低讲课的难度.
2.激发大学生植物学的学习兴趣,提升理科生的人文素养.作为植物学的老师,我深知培养学生从小就多认识植物的重要性,如果不认识植物,以后这个专业就很难开展.在开课不久,我和学生搞了一个学习植物学的口号,“Ilikethegame,botany”,这句话是借1998年法国世界足球中的一个主题曲中的一个台词,我认为学习植物学和踢足球一样具有魔力和魅性,疯狂的爱可能培养出卓越的植物学人才,这个兴趣要几十年如一日,百折不挠,锲而不舍,孜孜以求.每当发现学生上课过程中出现恹恹欲睡的情绪时,我就会和学生一起喊这个口号,此时大家的情绪会为之一振,困意全无.我常常对学生说,大家最好的植物学老师不是你,不是他,更不是你的植物学老师我,而是大家发自内心的兴趣驱动和内心使然.现在社会上有很多植物控（认识很多植物的牛人）,其实他们认识很多植物,但是他们很多并非科班毕业,我一直在苦苦思索一个问题：为什么这些没有经过植物学训练的人能认识这么多植物？而科班毕业经过植物学训练的学生却不能认识如此之多的植物？我认为一个根本的问题就是植物学的兴趣使然,正如“足球要从娃娃抓起”一样,从小就要培养学生的植物学兴趣,我们时时处处都有学习植物学的好机会,在校园里有椰子树和印度紫檀等高大乔木,来到食堂吃饭有旋花科的地瓜叶.实验和理论的统一、同步和穿插,把植物学理论课程放在实验中,把实验放在野外,多讲生活的例子,植物学来源于生活,起源于生活.我经常形象地用幽默的口吻解释一些难懂的专业名字,多讲以往的考试题,我以萝卜和胡萝卜为例,给他们看胡萝卜食用的主要部分是次生木质部,而白萝卜食用的主要部分是次生韧皮部.
植物学作为理科中的一门学科,和大自然亲密接触,我们除了尽力地培养学生的理性思维和学习植物学的兴趣,还要培养学生的人文情怀.注重课堂互动,因为学生的参与性很高,多与学生互动、提问,能够提高学生的兴趣和专注度,多讲一些有趣的和生活切实相关的植物学知识,上课多和同学们开开玩笑以活跃气氛.例如,在讲述植物的种子和果实这一章内容的时候,专门讲述一些植物的果实类型和图片,学生的兴趣可能也不大,而且也没有人为情操的培养.这个时候我就举出唐代白居易的《长恨歌》中“椒房阿监青娥老”的一句话来,问学生“椒房”中的“椒”是指什么,为了方便选择,我给了三个选项：A,辣椒；B,花椒；C,同“娇”.这个时候学生们开始做选择了,大部分同学选择了C,同“娇”,认为椒房就是指唐代皇后嫔妃居住的地方――金屋藏娇嘛.这种说法可以理解,但是不对,这里的椒是指花椒,芸香科的花椒有很多果实,寓意皇后嫔妃等多生继承人,通过这么讲解,学生幡然大悟,一下子明白了古典文学里为什么要借用植物多籽的特征,还有石榴等植物也是多出现在一些绘画和诗句中,同样是借用了这类植物“多籽”的特征.
3.寓教于乐,教学形式灵活多样.教书是一个辛苦的行业,的确,正如一句歌词中描述的那样,举起的是别人,奉献的是自己,尤其是上满一天的课后,筋疲力尽,口干舌躁,嗓子像被一个鸡毛掸子不停地扫,这一天下来也就算了,更要命的是第二天还要讲课,这个时候说话都感觉吃力,还要站着讲课,实在受不了.这个时候就更需要激发学生学习植物学的乐趣了,因为教师是学生学习心情的晴雨表,好的教师要善于引导,不能给学生传递负面的能量.
这个时候,我们有如下“招数”就会事半功倍,例如在讲述植物花结构的时候,在课堂上,我会让学生自己画出花的各部分结构并标上名称,大家想画什么花自己定,画完之后,大家把这朵花送给其他同学.此时大家都在施展各自的美术才干,在纸上画花,有画玫瑰的,有画百合的,有画菊花的,在这个过程中,我让大家理解了植物学中花的各个部分,如花瓣、萼片、子房、柱头、花柱、花药和花丝等内容.在送花部分,我告诉学生们,送玫瑰代表爱情,一般是指情人之间,并且花朵的数目不同,也代表不同的含义,由于谐音的缘故,1314代表一生一世,999代表天长地久.而百合具有百年好合、美好家庭、伟大的爱之含意,有深深祝福的意义,一般送给师长.在这个过程中,我在画植物学习植物各部分的结构时候也让学生体会到植物代表着的人文气息,增加了同学们之间的友谊和感情.
在教学过程中,教学的方式应该灵活多样.例如,我们讨论植物在生长过程中为什么会脱皮这一问题的时候,我将学生分成五个大组,每个大组开展讨论,大家可以翻书、上电子图书馆查文献,学生们都表现得很踊跃,五个大组的代表上来发言也很积极,通过这个过程让学生知道了“众人拾材火焰高”———头脑风暴法对学生想法交流的重要性.更重要的是,在教学的课间和课前时间,我会播放纪录片《植物的私生活》,这个由大卫艾登堡禄解说的纪录片引领我们环游植物又神秘又奥妙的植物世界,植物的游历、成长、成花及与其他植物和动物斗争求存,种种适应环境的奋斗历程.由有二百九十英尺高的加州松树,或利用残忍的蚂蚁做保镖的赤藤,以至婆罗洲上面吞食昆虫甚至老鼠的瓶子草、植物世界的奥秘等,这些都激发了大学生学习植物学的兴趣.
在讲述植物的双名法的时候,可能很多学生不明白什么是双名法,我就给他们举出两个生活中常见的植物图片———红薯和豆薯,然后让这些来自不同省份的学生自己上来写出这两种植物的名字,有的学生写出了红苕、地瓜、地萝卜、凉薯和地梨等名字,我告诉他们这些名字叫法不统一,容易造成混乱,因此需全世界要用一种文字（比如拉丁文）来定义植物的属名和种名,这种利用属名和种名来规范和定义植物学名的方法就叫做双名法,通过这种图片的展示法,学生更易于掌握重要的知识.
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ReforminTeachingBotanytoPromoteStudents´CreativeAbility
ZHUZhi-xin,WANGHua-feng
(InstituteofTropicalAgricultureandForestry,HainanUniversity,Haikou,Hainan570228,China)
Abstract：Asacourseforbiotechnology,biologicalsciences,agronomy,agriculturalresourcesandenvironment,plant protection,plantprotection (pesticidedirection)andotherprofessionalcourses,botany issetuptheprofessionalbasic courseorthefollow-upcourses,andit helpsimproving students´professionalknowledge,hands-on ability,scientific research ability andinnovativespirit andotheraspectsofimportant role.However,therearesomeshortcomingsinthe teachingof"botany"courses.Suchas,itisdifficult tograsp,andsomecontentsshouldbeupdatedintime.Thetheory of botany andtheexperiment classareless,thetheoreticalstudyandtheexperimentallessonrepeated,thetheory andthe experimentclassarenot synchronized.In ordertosolvetheseproblems,weexploredthreekindsof effectiveteaching methods.Firstly,thecourseofbotanytheorycanbeexplainedin thelab,someexperimentalclassescanbeexplainedin thefield.Secondly,we´dbetterstimulatethestudents´study interest andpromotetheirhumanitiesaccomplishmentof sciencestudents.Finally,theteachingstyleilexibleandvaried.Adoptingthesemethods,it sestheclassroomtime, enrichesthecontentsoftheclassroom experiment,andalsomobilizestheenthusiaofthestudentsto study,andthe students´academicperformanceisobviouslyimproved.
Keywords：botany；innovation；teachingreform
创新能力论文参考资料：
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