以校園植物為選材的植物學教學方法改革與實踐

邱愛軍 張玲 黃文娟 楊趙平 李志軍

植物學是一門實踐性很強的學科,也是高等院校的農學、植保、園藝、資源與環境、林學、生物科學和生物技術等專業必修的一門專業基礎課,要想在有限的課時安排內完成教學大綱的要求,就要更大程度的激發學生的學習興趣,提高植物學的教學效果。校園植物是學生最熟悉的植物種類,也是學生最易于觀察和學習的植物材料,可通過學生自己采集、觀察大量的新鮮植物,加強學生直觀的感性認識,通過教師的分析、歸納和總結,理解和掌握植物學的有關理論知識,尤其是對分類部分的學習有較大幫助,可牢固掌握常見科的特征。在多年的教學和實習過程中,我們不斷對校園植物進行系統的調查和整理,現已鑒定的校園植物 74科 284種,其中有蕨類植物 1科 3種,裸子植物 2科 5種,被子植物71科 276種,其中喬木 61種、灌木 30種和草本 185種。因此,充分利用校園植物,結合教學內容進行植物學課程教學方法改進,是提高植物學課程教學效果的一種有效可行的途徑。

1 利用校園植物探索實踐以學生自主學習為主的參與式教學方法

理論教學內容包括植物形態解剖和植物系統分類兩大部分。植物形態解剖部分一個重要部分就是介紹植物體的營養器官(根、莖、葉)和生殖器官(花、果實和種子)的形態特征。在學生課堂學習的過程中,主要靠教材和課件的內容來進行學習。盡管教學課件中顯示了較豐富的植物形態圖片,但是想要達到讓學生對植物各器官形態特征有全面深入理解的教學目的,還是有一定的局限性,最主要的是學生缺乏對植物形態特征系統的感性認識和實踐體驗。為了彌補理論教學環節上的不足,我們充分利用校園植物的多樣性、便利性和時效性,結合不同的教學內容,在理論教學環節中增加學生實地觀察新鮮植物、增強感性認識的實踐環節,探索實踐了教師引導為輔、學生自主學習與合作性學習相結合的參與式教學方法,達到了良好的教學效果。如教師在講授“植物葉的形態結構功能”這一章之前,給學生布置采集不同類型葉片的小作業,讓學生自己分組,以 4-5人為小組單位,采集多種不同類型的植物葉片,進行現場拍攝、壓制的實踐活動。小組成員一起就采集的葉片進行形態特征和類型的分析、討論,歸納總結后的知識點形成幻燈片提綱進行匯報。該實踐階段完成后,在開始講解葉的形態特征時,利用課前 5-10分鐘的時間,各小組分別匯報本小組實踐活動的收獲,展示小組對收集材料的分析、形態圖片和壓制的單葉標本。教師對各組的制作的單葉標本和匯報內容分別點評,指出其優點和不足。這種教學方法能充分調動每位學生的學習積極性,在以組為單位的自主學習、分工協作實踐的過程中,能夠最大限度地發揮學生自主能動性和自主創新性,增強實踐動手能力和組員間的團結協作精神。

2 利用校園植物探索實踐啟發式和參與式相結合的教學方法

不同的教學內容應該與不同的教學方法和不同的教學手段有機結合,才能夠達到最有效的教學效果。啟發式教學是教學方法中一種有效的教學方法,它能夠調動學生積極主動思考,與教師的教學活動形成有效的互動。針對教學內容的特點,我們從教師引導為主學生參與教學環節為輔的角度出發,設計了在啟發式教學方法的基礎之上有機結合學生參與教學環節的教學方案。如上“植物莖的形態結構功能”這一章時,將校園作為課堂,帶學生實地觀察校園各種植物。首先由教師以典型植物為代表講解莖的分枝方式,如新疆楊是單軸分枝,蘋果 、梨是合軸分枝,石竹是假二叉分枝等代表性植物;其次分小組讓學生去觀察其他植物,并根據學過的知識點對所觀察植物莖的分枝方式作出分類和判斷。這種教學方法和教學過程,會讓學生不斷碰到新問題,如非典型的分枝方式或介于兩種類型之間的分枝方式學生難以做出判斷,通過教師對難點的再一次講解和分析,學生能夠學會如何通過知識解決問題。該種啟發式和參與式相結合的教學方法,可提高學生的學習興趣,加深對知識點的理解和掌握,對培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力起著非常重要的作用。

3 利用校園植物探索實踐以學生自我訓練為主的實踐教學方法

植物學實驗教學是植物學課程學習的的重要環節,通過實驗教學能使學生熟悉基本實驗操作技能,培養學生觀察問題、分析問題與解決問題的能力,自己動手進行科學實驗的能力。在組織實驗教學時,為學生提供創新能力培養的條件,學生從查閱資料—制訂實驗方案—實施實驗過程—記錄實驗結果—分析整理實驗數據,到撰寫實驗報告的整個實驗活動的實施主體是學生,充分培養學生獨立分析問題、解決問題的能力和綜合表達能力,教師僅僅是組織者、指導者與監督者。

3.1 以學生自我訓練為主的實踐教學方法在綜合性實驗中的實踐應用

3.1.1 以野外資源調查為主要內容的綜合性實驗,其目的是讓學生了解植物物種的多樣性和植物資源的豐富性,需要學生掌握校園園林綠化植物和常見植物的的名稱、特征、分布、觀賞價值等。在做綜合性實驗課前,由教師提出實驗目的和要求,然后由學生自己完成從查閱資料—制訂實驗方案—實施實驗過程—記錄實驗結果—分析整理實驗數據,到撰寫實驗調查報告的整個實驗活動的實施。通過對調查資料的收集、整理、分析、歸納,作出書面研究報告,培養學生的行文與表達能力;通過對實際案例的深入研究和討論,培養學生分析問題和解決問題的能力。

3.1.2 以植物檢索表的編制和使用為內容的綜合性實驗。教師使用以學生自我訓練為主的實踐教學方法,引導學生自主完成查閱資料確定校園及其周邊常見植物的類型——確定一個大科為實驗材料——制訂實驗方案——實驗材料采集——對采集到科的代表植物進行特征分析和歸納整理(對其中種名不確定的植物通過使用植物分種檢索表來檢索、確定其種名)——編制等距檢索表——撰寫實驗報告的全過程。其目的是訓練學生在實踐中逐漸掌握正確的植物實驗材料的采集方法,理解和掌握正確的植物解剖結構和分類的形態術語,達到培養學生提高自我觀察能力和解決問題能力的目的。

3.1.3 以校園及其周邊植物為對象,開展植物信息的收集、植物標本采集、制作和鑒定為主要內容的野外教學實習。其目的是提高學生的實踐動手能力和理論知識的提升。其訓練過程是,讓學生利用課堂、實驗課程上學到的理論和實驗方法、實驗技能運用到教學實習中。學生自行分組、自行管理、分工協作,自主完成植物信息的收集、植物標本的采集、植物標本的壓制、植物標本的制作和鑒定、實習報告的撰寫等環節。通過植物學教學實習,使學生能夠正確的掌握確定植物種的科學系統方法,尤其是學會在植物種的鑒定過程中,先觀察新鮮植物的形態特征,學會從性狀、營養器官到生殖器官這樣的順序描述植物,再使用植物檢索表來鑒定出植物的種名。這種以學生自我訓練為主的實踐教學方法,在調動學生積極性、培養學生自主學習、創新性學習和合作性學習以及提升實踐能力方面都起到非常好的教學效果。

3.2 以學生自我訓練為主的實踐教學方法在課外實踐活動中的實踐運用

3.2.1 以制作植物組織切片為內容的科研訓練,其目的是讓學生掌握植物組織切片制作技術,通過解剖學的方法比較認識校園內各種植物形態差異下的結構差異。首先由教師從理論上講解石蠟切片制作的方法和原理,然后由學生自行設計實施從實驗材料的選擇(選擇校園植物合適的根、莖或葉等器官)——取材——石蠟切片制作——組織切片的觀察——結果比較分析的全過程。這種方法激發了學生學習植物學的熱情,從內容上體現了科研的全過程,從過程上體現了實驗技術的系統性,增強學生動手能力、科研創新能力和理論聯系實際解決問題的能力,對培養學生的科研探索精神也具有重要作用。3.2.2 以制作微型植物標本為內容的興趣活動。在教師指導下,學生根據自己的興趣愛好,在課余時間采集花和葉片,制作貼花標本(主要展示花序、花的形態、顏色、類型的多樣性,也可搭配葉片和果實,增強其觀賞性)和葉片標本(主要展示葉片的形態、類型的差異)。實踐效果超乎教師的想象,這種在第二課堂探索實踐以學生自我訓練為主的實踐教學方法,不僅強化學生認識了花和葉的形態多樣性、花和葉的形態組成特點,而且還提升了學生對同一科、屬植物花和葉形態特征上的共同點進行理論歸納總結的能力;學生不僅能制作出精美的單花、單葉標本,而且還能夠制作出不同花、葉有機組合的藝術標本,極大地激發學生自主學習植物學課程的興趣,挖掘了學生想象力和自主創新的潛力。在課余時間開展的課外教學活動,作為課堂教學的一個有益補充補,收到了預期的教學效果。

校園植物不僅美化了校園,凈化了空氣,陶冶師生的情操,又為植物學的教學和實踐活動提供了新鮮、豐富的教材。通過上述幾種教學方法的探索實踐,推進了教學方法、教學手段和教學內容為一體的改革,提高了培養學生認知能力、動手能力、實驗設計能力等教學環節的教學效果,培養了學生進行科學研究的基本素質,嚴謹的科學態度和工作作風,為學生將來從事教學、科研工作奠定一定的基礎。

[1] 楊守志,姜傳明,彭一良.利用校園及周邊野生植物加強植物學教學[J].黑龍江農墾師專學報,1999(1):67-70.

[2] 姚發興.校園植物與課程資源開發[J].湖北師范學院學報(自然科學版),2006,26(3):98-100.

[3] 施利祥.校園植物教學資源的開發與利用[J].寧德師專學報(自然科學版),2007,19(2):167-169.

[4] 孫敏,鄧洪平,王明書,等.植物學實驗教學改革及其對學生創新能力的培養[J].西南師范大學學報(自然科學版),2003,28(5):812-814.

[5] 郭興軍.實驗教學中培養學生創新能力的途徑和方法[J].實驗室研究與探索,2000,19(1):10-12.5

[6] 陸嘉惠,周玲玲,馬淼,等.提高植物學實驗教學質量的探討[J].兵團教育學院學報,2006,16(4):63-64.

[7] 周瓊,黎樺,盛玉萍,等.植物學實驗教學改革的探討[J].高教論壇,2003(1):85-87.

[8] 馬三梅,王永飛提高植物學實驗教學質量的一些體會[J].植物學通報,2005,22(4):510-512.

[9] 陳炳華,劉劍秋.植物分類學課程教改的探索與實踐[J].甘肅教育學院學報(自然科學版),2001,15(1):89-92.

[10] 李揚.淺論實驗教學對培養創新能力的作用[J].實驗室研究與探索,2000,19(6):9-11.

[11] 郁達,盧祥云,吳金男,等.加強綜合性和設計性實驗,培養學生創新能力[J].實驗室研究與探索,2002,21(1):15-17.

[12] 沈佐湘,胡惠君.實驗教學與人才素質培養[J].中國高教研究,2003(3):90-91.