目前,人類正面臨著食物、能源、資源、環境及人口五大問題。隨著世界人口的急劇增加和工業化的加速,全球環境惡化的問題日益嚴重,不但旱、澇、鹽堿等災害有增無減,而且各種環境污染,溫室效應的加劇和大氣臭氧層破壞,帶來了紫外線輻射增強等新的災害。這種狀況對逆境生理的研究提出了迫切的要求,對植物生理學的實踐課提出了更高的要求。所以,教師在上實踐課時,必須注重實踐課前的逆境生理知識的教育和實踐課過程的創新設計,重點應注意以下幾個問題。
(1)大氣污染教育。教師在上實踐課前。要讓學生知道大氣污染主要是燃燒時排除的廢氣,工業生產排出的粉塵、廢氣以及汽車尾氣等。大氣中的污染物很多,主要有硫化物、氟化物、氮氧化物、氯化物、粉塵以及帶有各種元素的氣體等,危害人、動物、植物,最后導致氣候變暖、環境惡化等一些自然災害。學生在知道污染嚴重性的基礎上,才能在平時的學習生活中加以重視。在上實踐課時才能認真去發現、研究、探討。
(2)凈化環境教育。教師上實踐課前。要給學生講述凈化環境的知識。如,教師對學生說:高等植物除了通過光合作用保證大氣中氧氣和二氫化碳的平衡以外,對各種污染物有吸收、積累、代謝作用,以凈化環境。吸收污染物:植物可以吸收環境中的污染物。如,垂柳、地衣、山楂、臭椿、板栗、夾竹桃、丁香等吸收二氧化硫能力強,積累了較多的硫化物:垂柳、拐棗、油茶等具有較大吸收氟化物的能力。這樣,使學生對植物、環境、污染物產生濃厚的興趣。
(3)環境監測教育。教師給學生講述環境保護知識,是上好逆境生理實踐課的又一重要環節。教師說:除了應用化學和儀器分析進行測定外,植物監測簡便易行。一般都是選用對一污染物極為敏感的植物作為指示植物。當環境污染物稍有積累。植物就呈現明顯癥狀。如,用不同污染物的指示植物:二氧化硫——紫花苜蓿、芝麻、苔蘚、棉花、土大黃、龍牙草、地衣,氟化物——唐菖蒲、郁金香、雪松、苔蘚。氯——紫花苜蓿、菠菜、蘿卜、桃,水體的:砷——水葫蘆等。這些,學生都可以自己設計長期觀察項目。培養學生創造性思維能力、實踐能力。給學生創造了一個良好的空間。
(4)理論聯系實際教育。我國植物生理學起步較晚,發展較緩慢。錢崇樹是啟業人,李繼侗、羅宗洛、湯佩松是我國植物生理學的奠基人。旱在六七千年以前,我國勞動人民就以農耕為主要生產活動,與農業生產密切相關的植物生理學知識就不斷得到了孕育和總結。因此,逆境生理實踐課也應與生產實踐直接相聯系。如,氣候干燥和地下水位較高的地區及沿海地帶,土壤鹽分過多造成鹽害。在作物中沒有真正的鹽生植物,只有耐鹽的程度不同。如,作物中的甜菜、粟耐鹽性很強,棉花、高粱、向日葵較強,豆科、蔬菜較弱。所以,要根據作物對鹽的適應性,選地選種。要科學地設計逆境生理實踐課的思路、方案、方法,分析結果。一定要注意將科學實驗與生產發展聯系在一起,這樣才能在農業生產實踐中發現現實問題,并得到及時的解決。要注重周密的調查、研究、觀察、分析綜合,以解決人類生存面臨的問題。
(5)導課的藝術性。在上逆境生理實踐課前。教師要用較長的時間,較多的導課手段,有目的、有計劃地進行導課,然后再投入到逆境生理實踐課中去。如,采用多媒體、借助于教具,通過設問、講故事等多種形式,形象、生動地使學生進入到逆境生理實踐課活動中去。如,采用多媒體導課,讓學生觀看錄像。比如,2008四川的地震、湖南的冰災、南方的水災、沙塵暴、內蒙古的蝗災等。由此引起學生的注意,激發了學習的熱情,能使學生在一種焦急的氣氛中轉入科學探秘的環境中去。
(6)設計逆境生理的項目。逆境:是指對植物產生傷害的環境。如,寒害、冷害、冰凍、干旱、鹽漬、濕害、澇害、抗旱性、抗病性、化學煙霧等。任何逆境都會使光合速率下降,同化物形成減少,因組織缺水引起氣孔關閉,葉綠體受傷,有關光合作用過程的酶失活或變性,呼吸速率發生變化。如,植物某些病原微生物和抵抗力與植物遺傳性密切有關。像銀杏對各種病害有較高的免疫力。除此之外,作物體內還有一些化學物質,如生物堿、單寧、苦杏仁苷等,對植物侵入的病菌有殺毒作用或防御反應,能減輕病害。教師在設計逆境生理實踐課時,要采用大循環和點發散的方法。大循環:是指植物生理教材中所涉及的所有逆境生理實踐課項目,由全班學生分組、分項循環完成。如,植物生理教材逆境生理實踐課共分8大項:滲透調節與抗逆性、脫落酸與抗逆性、抗寒性、抗旱性、抗熱性、抗鹽性、抗病性、抗澇性。農果班40人,5人一組,按教師設計好的8項內容循環進行,依次更換內容。這樣。學生可以在同一時間內研究8個內容。甚至更多。實踐結果,組和組、相同的內容和不同的內容之間可比性強。這樣,激發了學生的實踐活動的積極性和學習興趣,豐富、深化了知識,找到了解決逆境生理問題的方法。點發散:是指植物生理教材中,涉及的所有逆境生理實踐課項目中其中一項的實踐過程。在其中可把學生分散到全國各地區或執行各種不同的任務。直到完成任務為止。如,教師在設計《植物的抗病性》這一項實踐課時,采用的是點發散。就是將全組學生分散到全國各地進行統計、調查、記錄、采集標本,研究防治的方法等。
(7)抗病性實踐課設計過程。題目:蝗蟲的發生危害及防治方法。①實踐的目的:使學生學會統計、調查、觀察,了解2009年夏季蝗蟲的發生、危害病狀及用什么方法防治,培養學生實踐能力、創造性思維能力。②實踐所需的材料工具。到全國各地調查、觀察、記錄的農田荒地蝗蟲發生的情況,少量的農藥、捕蟲網、天敵等,采集蝗蟲生長時期的標本,采集蝗蟲危害后的病株、葉片等標本。③實踐原理:作物染病后,其代謝過程發生一系列的生理變化,最后出現病狀。如,水分失調,呼吸作用加強,光合作用下降,生長的改變等。④實踐方法:將學生分散到全國各地調查蝗蟲發生的情況,觀察危害的病狀,了解采用的防治方法:農業防治、物理防治、生物防治、化學防治。⑤實踐結果:使學生知道了全國各地2009年蝗蟲發生的情況,危害的病狀及防治方法,其詳細結果列了2009年全國各地蝗蟲的發生危害及防治方法的表格。表格項目包括:名稱、時間、發生地、危害病狀、級別、防治方法、危害畝數。這里就不詳細介紹了。
(8)注重實踐結果的應用。因植物生理學是基礎理論學科,實踐性很強,在重視基礎研究的同時,還要重視應用研究,使學生通過實踐獲得的科技成果迅速轉化為生產力。植物生理學研究領域是光合、呼吸、水分、礦質、抗性生長發育、有機物運輸等,都與提高作物產量,改善作物品種有直接關系,而逆境生理在農業生產、人類生存中更為重要。
總之,上好逆境生理實踐課,是當今人類生存刻不容緩的事情。教師要求學生要像袁隆平一樣為全球作出貢獻。