農科類本科植物學啟發性教學方法的探討

摘 要 本文將他人總結啟發性教學的五步模式發展為六步模式，總結了植物學啟發性教學類啟發點主要類型，分別是：學生容易觀察到的植物特征、植物器官或結構的功能、植物的環境適應性、生產實踐、學生的聯想、學生的生活經驗、先進科學技術成果、特征類比。

關鍵詞 啟發性教學 植物學 農科 本科

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

啟發性教學模式歷史發展軌跡在歐洲，啟發性教學模式從提出到現在已有幾百年的歷史。Wittrock將其追溯到柏拉圖的對話教學。柏拉圖認為真正的學問隱藏在事物的表象背后，只有通過對感官所獲得的信息進行邏輯分析和論證，才能發現它們。因此柏拉圖的對話教學呈現這樣一種風格：師生共同參與理性爭辯和對證據有效性的深思熟慮。①啟發性教學原則是指教師在教學中遵循學生的認識規律和文化科學知識的內在規律，采用有效的教學方法，充分調動學生學習的自覺性、積極性，引導學生獨立思考、積極探索，生動活潑的主動學習，以達成對所學知識的理解和掌握，提高學生分析問題和解決問題的能力，并善于創新知識和提出獨到見解。②杜曉郁和闕澄宇③總結了啟發性教學方法的五步模式。植物學是研究植物解剖結構、生長發育規律、植物界的演化和類群的科學。該課程研究內容的廣泛性及與生產實踐之間關系的緊密性，決定了該課程是農科類的一門主干課程和重要的專業基礎課。為了抓好植物學課程的教學工作，在啟發性教學方面進行了一些有益的探索。

1 方法

我們首先結合啟發性教學的普遍原則、五步教學模式和植物學課程的特點，進一步完善啟發性教學的基本模式，主要是在五步模式的基礎上，增加第六步，即知識應用問題。在相關知識歸納總結以后，進一步提出有關知識在具體實踐的應用問題進行討論、點評，但不再進行歸納總結，留給學生有更多的思考空間，提高學生探討知識的欲望。應用性廣泛的內容還可以多留下一些問題給學生課后思考、討論，或圍繞問題查閱文獻資料，探討解決問題的方法。

2 結果與分析

2.1 從學生容易觀察到的植物特征進行啟發

容易觀察到的特征就是指不需要借助顯微鏡、放大鏡等工具，能夠肉眼直接觀察到的特征，如植物的保護組織類型。可以采集一到數種植物的枝條或展示圖片給學生，讓學生觀察枝條上葉、嫩枝、老枝的顏色及其附屬物的特征，并提出問題“植物枝條的莖和葉上存在幾種保護組織？主要依據是什么？不同保護組織可能發生什么細胞壁質變？”待學生討論、發言后，引導學生理解枝條上存在兩種保護組織。葉及綠色的枝條上是表皮，老枝上是周皮。進而展開講解，分別詳述這兩種保護組織的結構和保護機制。最后的問題是：選擇抗病蟲害的農作物如棉花應該注重哪些特征？

2.2 從植物器官或結構的功能進行啟發

從器官或結構的功能進行啟發，就是通過鋪墊器官或結構的主要生理功能，引導引導學生推測實現相應的功能應該具備的組織或細胞類型。如雙子葉植物根的初生結構。首先讓學生回顧根的主要生理功能，即吸收和固著功能，然后提出問題“雙子葉植物根要有效完成吸收和固著功能應該具備哪些組織類型？”待學生討論、發言后，在點評的同時，引導學生雙子葉植物根的初生結構必須具有前面學過的組織類型—吸收組織、木質部（導管）、韌皮部（篩管）；為了擴大根系形成側根及其鞏固和加強固著、輸導功能要增加木質部和韌皮部，啟發學生理解初生結構中必須具備可以脫分化的薄壁細胞，轉化發展為側根原基、維管形成層、木栓形成層。然后詳述初生結構，分析這些結構如何適應根的主要生理功能，如何為側根和次生分生組織的形成做好結構上的準備。最后的問題是：要獲得健壯易移植成活的煙草幼苗，可以采用什么樣的育苗技術？

2.3 從植物的環境適應性進行啟發

植物器官的形態、結構、生長發育規律，與植物的環境適應性存在極為密切的關系，從環境適應需要啟發學生自主認識、接受、理解、掌握相關的植物學知識，具有非常顯著的效果。如旱生植物葉的結構。在回顧一般植物葉結構及其與其光合、蒸騰功能相適應的基礎上，提出問題“干旱環境條件向下植物的葉片為避免過度蒸騰同時適應其光合作用需要的形態結構可能有哪些變化趨勢？”點評學生討論發言后，以具有明顯旱生背景的實物圖片如沙漠中的駱駝刺、公路旁的夾竹桃甚至海濱的紅樹林植物，和旱生植物葉的解剖結構標本圖片，講解并分析旱生植物葉的形態結構特征及其避免過度蒸騰，同時維持良好的光合作用的機制。最后問題是：高溫干旱區域選擇的造林物種或農作物品種應該具有哪些特征？

2.4 從生產實踐進行啟發

植物學的應用價值和實用價值，是學生極為關注的重要方面，從生產實踐尤其是可以獲得良好經濟效益的生產技術中，找到學生學習植物學的啟發點，無疑有利于極大地激發學生的學習興趣，所學到的知識將深深烙在學生的腦海里。如花芽分化的條件，我們在向學生展示興旺的春節花卉市場及其大量的品種，如牡丹、百合、蝴蝶蘭、月季、菊花等，簡單介紹哪些是當令和非當令的花卉，提出問題“如何讓非當令的花卉在價格、銷量最好的花卉在春節適時開花”。盡管問題難度很大，但學生的興趣很高，有利于充分挖掘學生的想象力。點評完學生的觀點以后，可以對調節非當令花卉按預期開花的基本技術原理進行簡單介紹，如牡丹、百合的低溫春花處理、菊花的加光處理，進而歸納花芽分化的外部條件，如春化作用、短日照植物、長日照植物、中日照植物、日中性植物。最后的問題是：你最希望在春節買到什么花卉？如何使其按預期的時間供應市場？

2.5 從學生的聯想能力進行啟發

此方法主要用在由外部特征推斷內在結構、由靜態表象推斷動態生長發育過程等方面，在學生具備了一定的植物學知識以后，采用此方法，有利于提高學生的想象力和推斷能力。如單子葉禾本科植物莖的解剖結構特點。首先給學生展示較小植株物種如水稻和較大植株物種如竹類植物莖的圖片，提出問題“哪些特征表明禾本科植物莖沒有次生生長？它們如何保證其主要的輸導和機械支持生理？”點評學生發言后，重點講解禾本科植物莖維管束的數量特征、結構特征、分布規律以及大量的基本組織會逐步轉化為機械組織的特點及其適應輸導、機械功能的機制。最后的問題是：在栽培甘蔗時，采用哪些技術有利于提高產量？

2.6 從學生熟悉的生活經驗進行啟發

以學生經常遇到熟悉的植物器官或表現性狀作為啟發點，延伸為學生的植物學知識，如以豆莢啟發學生認識并掌握心皮的結構、來源。上課時帶上豌豆或四季豆之類的莢果樣品，引導學生完整解剖好該樣品，將莢果兩側撕下來的纖維狀物、較厚實的兩瓣夾片、內部的種子（胚珠）展示在自己的課桌上，提出問題“豆莢有關結構有什么特點和功能？”。點評學生發言后詳細講解：心皮就相當于由一張葉片卷曲、相應的組織進一步特化而成；內部顆粒是胚珠，受精后發育成種子；兩個夾片稱為子房壁，保護著胚珠，將來發育成果皮；圍合成的空腔稱為子房室，是胚珠定居的場所；夾片裂開的部位稱為縫線，種子發育成熟后裂開，有利于種子散發出來，其中著生種子（胚珠）的稱為腹縫線，相當于葉片卷曲時葉緣的愈合部位，另一條為背縫線；纖維狀物是維管束，輸入種子和果實發育需要的營養和水分，在腹縫線上的稱為腹束，在背縫線上的稱為背束，相當于葉的中脈；胚珠著生的部位稱為胎座。并進一步展示講解復雌蕊和離生心皮，歸納“心皮是構成雌蕊的基本單位，是適應生殖的變態葉”。最后的問題是：舉例說明如何鑒別一枚雌蕊由幾枚心皮構成？

2.7 利用先進科學技術成果進行啟發

大學生非常渴望了解先進的科學技術，渴望開展科學研究，以此為啟發點，不僅提高學生的學習興致，還能引導學生在其知識范圍內開展學術探討、科學研究和創新。如對于通氣組織這個知識點，很多情況下都是用水生環境缺氧來啟發學生對通氣組織的理解，而我們用濕地污水處理生態系統的機理能更好激發學生的學習興趣，擴大學生的知識面。在展示濕地污水處理生態系統的同時，簡單介紹其利用好氧微生物在富氧條件下將有機污染物轉化為無機物的機理，提出問題“濕地污水處理生態系統的水體中存在豐富的氧氣，氧氣的來源是什么？可能有什么樣的氧氣傳輸通道？”講解完通氣組織結構特征和功能以后，適當解釋通氣組織發達的植物具有的性狀特征。最后問題是：你認識的哪些植物可以用于構建濕地污水處理生態系統？

2.8 利用特征類比進行啟發

把既有相似特征又有明顯差異的結構或器官同時是展示給學生，讓學生自主發現他們的相似點和差異所在，進而歸納出相應的規律和知識，構建學生具有廣泛的相互聯系的知識，避免知識的孤立性。如講解薔薇科時，我們首先展示了金櫻子、桃、梨、繡線菊的枝條、花、果實的有關圖片，提出問題“四種植物的相應器官各有什么相同點和不同點？”點評學生發言后，進行歸納：四種植物具有薔薇花冠，都歸入薔薇科，同時依據雌蕊和果實等明顯差異，分別歸入薔薇亞科、李亞科、蘋果亞科和繡線菊亞科，并進一步完善介紹薔薇科及其亞科的特征。最后問題是：你認識哪些屬于薔薇科及相應亞科的植物？

3 討論

植物學采用啟發性教學，教學目標和教學模式發生了顯著的改變，形成了獨特的教學效果，同樣對教師形成了更高的要求和挑戰。

3.1 教學效果

在教學中需要采用多種多樣的啟發性教學形式，能是課堂生動活潑，引人入勝，從而能最大限度調動學生的主動性、積極性，激發學生積極思維，使學生融會貫通地掌握知識 。通過系統、全面的教學引導，學生反復獨立思考和不斷練習，學生能夠以重點知識為骨架，掌握植物學課程的知識系統，逐步形成橫向思考、理論聯系實際的本領，學會從客觀事物中發現問題，綜合運用知識解決問題，始終維持和提到學生的學習興趣和信心。通過廣泛聯系實際，聯系新理論、新技術、新方法，有利于學生植物學知識獲得廣泛的支持而牢固掌握，知識的廣度和深度得到很好的擴展，為不斷提高創新能力打下堅實的基礎。

3.2 對老師形成更高的要求和挑戰

顯然，采用啟發性教學，植物學老師首先要求有更廣泛的知識面，不僅要深入理解植物學知識，還要廣泛具備農學、園藝、林學、生態、環境等各方面的知識，熟悉目前采用的有價值的傳統技術和先進技術，跟蹤相關新的科研方向和成果。啟發性教學極大地活躍課堂、激發學生活躍的思維，很多不可能預先想到的問題隨時都有學生可能提出，如毛竹莖空心對其環境適應有什么好處？可見，對于老師而言，反應敏捷、邏輯嚴密是必不可少的。

注釋

① 張梅珍.啟發性教學模式在實踐教學中的運用[J].科教文匯（上旬刊），2009（7）：63-65.

② 孫加影.國外啟發性教學模式引介[J].教書育人，2008（6）：78-80.

③ 杜曉郁，闕澄宇.啟發性教學模式的研究[J].鞍山師范學院學報，2010.6.12（3）：86-89.