生命科學專業植物生理學本科教學改革研究

宋艷波

摘要植物生理學是生命科學專業教學中一門重要的專業基礎課,針對植物生理學理論性和實踐性強的特點,介紹了其教學改革措施,包括培養學生對植物生理學的興趣、合理安排教學內容、結合多樣性的教學手段,以期提高該課程的教學效果。

關鍵詞生命科學專業;植物生理學;本科教學;改革

中圖分類號G642.0文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)21-0302-02

植物生理學是生命科學教學研究中一門重要的專業基礎課,是研究植物生命活動規律及其與周圍環境關系的科學。有人用 “上可入天,下可入地”來形容其在生命科學研究中的重要地位,因為植物是自然界種類最豐富的生物體,而分子生物和基因工程等當前生命科學尖端的技術都是以生理學為基礎的。試想沒有植物生理學中乙烯合成過程的研究成果,耐貯番茄就無從談起,所以說其“上可入天”;“下可入地”指植物生理學可直接指導生產實踐,如植物生理學中植物激素的發現和其作用機理的研究,使植物生長的化學調控得以實現。因此,植物生理學的教學效果,直接影響到生命科學本科專業學生對后續課程的學習興趣和能力提高。然而,傳統植物生理學教學重理論輕實踐;強調科研結果,忽視科研過程;缺乏對學生學習興趣的培養和主觀能動性的開發,導致很多學生缺少科研思維、科研能力、科研興趣和科研精神。針對當前教學存在的問題,結合筆者多年的教學實踐探索,對該課程在教學理念和教學方法上加以改進,取得了較好的教學效果。

1培養學生對植物生理學的興趣

興趣是最好的老師。興趣是發自內心的原動力,是主動性和創造性的源泉,因而其產生的主觀意愿是強烈和持久的。

1.1“第一節課”是培養興趣的最好時機

第一堂課是學生與這門課的第1次接觸,如果緒論能講得生動形象、清楚明了,就會產生“一見鐘情”的效果。貼近生活和生產實踐是植物生理學課程的兩大優勢,所以在緒論部分要條理清楚地講解植物生理學的研究內容,每個內容里要“有天有地”。如講信息傳遞和信號轉導時,先找幾個生活中有趣的事件:食蟲草的葉子在有蟲飛來時會快速閉合、跳舞草會隨著音樂節律而跳動、窗臺上的花向著窗外生長、含羞草的小葉在外界刺激時會閉合、葡萄樹為何能向竹竿上攀爬生長等,這些生活中有趣的故事,輕而易舉地激發了學生的好奇心,強化了學生們要尋根究底的決心,其興趣也在不知不覺中得以激發,學習的主動性因而被調動起來。

1.2讓學生做“課堂”的主角

為了讓學生加入進來,做課堂的主角,在每節課的“引言”以第二人稱的形式提出問題或同時創造一種意境。比如在講到“營養物質的分配與利用” 時,正好是樹葉紛紛落下的秋季,詢問學生走在校園的小路上,踩著厚厚的落葉的感想,引導學生對枯黃的葉子離開母體前發生的變化以及樹體給了葉子生命的源泉而葉子會回報什么的思考,然后開始共同分析相關理論,這樣做往往學生覺得有趣,從感性上強化了學生主動學習的積極性。

2合理安排教學內容

本科教學不同于職業教育,要求減少理論教學內容,強化應用性知識的培養,側重于專業實踐相結合。對于生命科學類的本科學生,在植物生理學課程的學習要求中不僅要有深度,還要有適當的寬度,這就需要對教學內容進行合理布局,其原則是:拓寬理論知識,突出理論知識在實踐中的應用。

2.1在拓寬理論知識過程中注重思維能力的培養

生命科學專業決定了學生需要有寬厚的理論知識為基礎,所以在教學中理論知識是不能隨意減少的,而且某些知識點還要拓寬。同時,教學過程不單是學習過程,更是思維能力培養的過程,獲得知識是暫時的,而獲得能力才是更高要求,所謂“授人以漁”正是如此。因此,在講解光合作用過程時,首先由學生熟知的光合器官葉片開始,回顧葉片結構和葉肉細胞內的葉綠體,再由葉綠體這個光合細胞器的結構和成分引出光合色素及其對光的吸收和傳遞,再講光能的轉換和有機物的合成。由簡單到復雜,由宏觀到微觀,由學生熟悉的知識到學生未知的知識,這種循序漸進的學習使學生對深奧的知識和機理在自然、輕松的氛圍中得以接受和理解,并且使學生的思維能力得以發展。

除了教學方式的改進,適當增加科學結論的產生過程和方法對學生思維能力的提高也是大有裨益的。科學結論往往是很多科學工作者經過不斷的嘗試和努力而獲得的,這一科學研究過程的再現無疑是一個生動曲折、驚心動魄的故事,使學生體會科研過程的艱辛,學習科研工作者在挫折中采用的科研方法和解決了科學問題的態度,會激發學生的科研精神、堅定科研態度和培養科研思維。

另外,對一些重要的科學假說要詳加剖析,分析假說提出的依據,指明已解決的和尚未解決的問題,使學生了解還有很多科研問題沒有解決,鼓勵學生提出自己的觀點和想法,培養學生選擇和利用知識的綜合能力。

2.2突出實踐應用,理論與實踐緊密結合

理論是抽象的、枯燥的,只有把理論運用于實踐才是具體的、有趣的。由于頂端優勢的存在,就要根據生產目的不同,或者利用或者去除頂端優勢,如向日葵、煙草、用材樹木等要保持頂端優勢,抑制側芽生長,所以在種植煙草時要定期抹除腋芽;而棉花和花卉種植時的打頂是為了去除頂端優勢,促進分枝,增加產量。在生活中蘆筍有白色有綠色,就是利用了葉綠素的合成需要光。在教學中盡量結合理論指導實踐的例子,加深學生對理論的理解,拓展對理論知識的認識,在實踐中豐富理論知識。

給學生提供親身實踐的機會,在自我實踐中觀察和總結。如在講某些知識點以前可以把學生分組自己處理材料,觀察出現的生理反應,如IAA的雙重作用以及其對不同器官敏感性不同等,可以讓學生自己到實驗室或在宿舍處理和觀察,也可以把組織培養的材料帶入課堂,把理論知識感性化,使學生感覺到植物生理學就在身邊,而不是遙不可及,從而促進其對理論知識學習的積極性。

2.3增加植物生理學教學中相應的科技前沿的研究進展

增加一些植物生理學與現代農業結合的前沿技術。教材更新的速度往往滯后于科學技術的發展,因此要將一些新技術的應用貫穿在教學中。如結合園林整形、花卉生產和保鮮等實例講解植物激素的作用;在合理灌溉中介紹精確灌溉、調虧灌溉等未來農業發展的目標。這樣既激發了學生的學習熱情,又使學生掌握了實用技能。

適當添加與前沿性學科融合的知識。植物生理學研究內容廣,發展速度快,與其他學科交叉較多,在教學中要注意避免內容上的相互重疊,同時還要適當加強學科間的融合,建立良好的認知體系。對于生命科學的學生,加強植物生理學與分子生物和基因工程的銜接是必要的。在講IAA作用機理時,基因活化學說認為IAA作為信號分子通過信號傳遞和轉導,最后使基因解阻遏,新的蛋白質合成;質膜上的水孔蛋白是水分集流運輸的通道,很多因素會誘導水孔蛋白基因的表達,所以其活性是可調的;這些內容的加入可以使學生把植物生理與分子生物和基因工程育種聯系起來,加強了學科間的滲透,使學生完善了知識體系,拓展了思維空間。

3結合多樣性的教學手段

多媒體技術是一種新的教學手段,其集圖象、動畫、文字于一體,具有形象、生動、具體、直觀、信息容量大等優點,尤其對于那些深奧、抽象的理論學習特別有益,便于學生對知識的理解和記憶。

雖然,多媒體教學是現代教育的重要組成部分,但還要針對不同學科有所側重。根據多年的教學實踐,植物生理學教學多媒體和傳統的板書相結合會達到更好的效果。如“光合作用過程”是較復雜難懂的知識點,此時運用多媒體圖形和動畫手段,結合簡練生動的語言,就起到了化繁為簡的效果;再如,不同“植物生長物質”的作用是有差別的,并且共同調節植物的生長發育,列舉生產中的實例并附以圖片,如無籽西瓜、向日葵的向光生長、豆芽的根的控制等,這既激發了學生學習興趣,又促進學生對知識點的深刻理解。但植物生理學畢竟是理論性相對較強的學科,很多經典理論需要用文字表述,此時如果簡單用多媒體就會縮小學生的思維空間。同時,由于知識點多,學生只能埋頭緊張地記筆記,導致視覺疲憊,降低學生思考的積極性,因此適當運用板書是必要的。如有些推理過程用板書可以和學生一起分析,使學生體會到學習過程的樂趣,而不是結果的直接呈現,而且在這里學生會把教師當成一個參與者而不是領導者,師生間知識交流的同時情感也得到了交流,這樣對學生分析能力和語言能力的提高都是積極的。

4結語

植物生理學是生命科學專業中的骨干課程,在教學中要重視“第一節課”,通過對學生“興趣”的開發,激發學生對該門課程學習的強烈愿望和主觀能動性。加強每節課“引言”的設計,是良好開端的延續。同時,讓學生參與教學,變成學習的主體,創造思考空間,引發學生學習的愿望,活躍學生的思維。在教學形式上多媒體與板書恰當結合,多媒體制作精辟合理,加上板書的嚴謹推導,這樣既有板書的感覺又突出了多媒體的優勢。另外,在教學過程中,教師良好的精神面貌、生動形象的語言、抑揚頓挫的語調等都會為教學增添活力。

針對生命科學專業教學內容要求,加強植物生理學與其他課程的聯系,尤其是與分子生物和基因工程等課程的結合,使學生在學好該課程的同時,也促進了學生對相關課程的學習興趣,增強了學生對植物生理學知識靈活運用的能力。

多年的教學實踐使教師體會到“授之以漁”的重要性,改變傳統的、單一的教學模式有利于學生綜合素質的提高。在當前形勢下,采用科學合理的教學法,體現本科教學的實質內涵,將進一步提高本科教育教學質量,使學生能更好地掌握相關理論及其技能,為學生以后的發展奠定堅實的基礎。

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