培養創新能力的植物學教學改革

祝志欣　王華鋒

摘要：作為生物技術、生物科學、農學、農業資源與環境、植物保護、植物保護（農藥方向）等專業的必修課程，植物學是為后續課程所設置的專業基礎課，它在提高學生的專業知識、動手能力、科研能力及創新精神等方面具有重要的作用。針對“植物學”課程教學中存在的學生反映掌握難度大，部分內容需及時更新，教法單一，植物學理論和實驗課時量少，理論學習和實驗課部分內容重復，理論和實驗課時不同步等問題，本文探索了三種有效的教學方式：首先，植物學理論課程可進實驗室講解，部分實驗課可到野外對照植物講解；其次，激發大學生對植物學的學習興趣，提升理科生的人文素養。最后，寓教于樂，教學形式靈活多樣。采用這些方法節約了課堂時間，豐富了課堂實驗內容；同時，還調動了學生學習的積極性，明顯提高了學生的學習成績。

關鍵詞：植物學；創新能力；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）26-0101-04

作為生物技術、生物科學、農學、農業資源與環境、植物保護、植物保護（農藥方向）等專業的必修課程，植物學是為后續課程所設置的專業基礎課。植物學講解的主要內容有植物細胞、植物組織、植物體營養器官和生殖器官的生長發育及功能以及植物分類基礎知識等[1-3]。設置植物學課程的目的，是通過學習掌握植物的基本形態結構、植物生長發育規律以及植物與環境條件關系的基礎知識，為進一步學習植物生理學、遺傳學、普通植物病理學、細胞生物學、作物栽培學和作物育種學等后續課程和從事以上各專業生產和科研提供植物學基礎知識[4，5]。

一、學生反映部分內容難度大，部分內容需及時更新，教法單一

傳統的“植物學”和“植物學實驗”課程教學內容主要以基礎性和驗證性實驗為主，“被子植物生殖器官的發育與構造”這一章，它的教學要求是掌握被子植物的花藥、花粉粒、胚珠、胚囊等的發生與構造，雙受精作用的全過程以及種子和果實的形成，而重點是雌雄配子體的發育和結構，雙受精過程；雙子葉植物胚的發生，胚乳的發生教學難點是雌雄配子體的發育和結構，雙受精過程；雙子葉植物胚的發生，胚乳的發生，綜合性和研究性實驗較少。這些內容非常重要，也存在內容的聯系，很多學生在學習的時候向我反映知識點太多，難以掌握，于是我重點闡述這些內容，并反復講解。此外，部分植物學知識需要及時更新。例如，夜香牛的拉丁學名在《中國植物志》中描述為Vernonia cinerea （L.） Less.，但是隨著植物學知識的不斷增加和更新，根據人們被子植物系統發育小組的最新研究結果，夜香牛的拉丁學名實際應該為Cyanthillium cinereum （L.） H.Rob.，這時如果再用Vernonia cinerea （L.） Less.來表示為夜香牛的拉丁學名就不對了。這些植物學知識需要及時更新，類似于海南在1988年之前屬于廣東省的一部分，而到了1988年之后，海南獨立建省，如果再認為海南是廣東的一部分就是不對的，我給學生講述了這些需要及時更新的植物學知識，他們也表示接受。最后，植物學教學多是采取教師講、學生聽的方式，學生按照教師的講解完成實驗報告。整個實驗過程學生只是被動地接受，按部就班地完成實驗內容，并沒有真正地思考，甚至許多實驗沒做之前就已經從實驗指導書上知道了實驗結果[6-8]。這種教學方式影響了學生上實驗課的積極性，也無法培養學生的動手能力和創新能力。

二、植物學理論和實驗課時量少，學生反映內容多而雜

隨著社會的發展，一些新的課程不斷出現，基礎課的課時整體減少，“植物學”課程的課時也相應地壓縮到40學時，理論和實驗分別為8學時（風景園林）。而在近年的培養方案中，“植物學實驗”課程從“植物學”課程中分離出來，成為一門獨立的課程，“植物學”課程的課時為40學時，“植物學實驗”課程的課時為32學時，這是對于農學和植保這些專業，相對來說植物學和實驗的課時還是比較多的。而我以前教的風景園林和設施農業科學與工程等專業的學生，他們的課時更少，風景園林專業的學生只有24個學時的理論課，而實驗只有8個學時，對于設施農業科學與工程等專業的學生，他們的課時雖然多一些，也只有32個學時的理論和16個學時的實驗。我們的基礎學科植物學的課時在不斷壓縮的情況下，“植物學實驗”課程只能開設一些簡單的基礎性和驗證性實驗。例如觀察植物組織的永久切片和自制切片，無法開設耗時較長的綜合性和研究性實驗，迫于壓力，我們老師現在講課都很快，有很多學生反映我們講述得太快了。

再比如，我們在上被子植物分類學基礎知識這一章節的時候，教學要求是通過教學，使學生掌握植物分類方法、重要的科屬特征和認識常見的植物種類，能進行植物形態描述和使用植物分類檢索表。重點：掌握番荔枝科、十字花科、錦葵科、大戟科、豆科、桑科、蕓香科、茜草科、菊科、唇形科、棕櫚科和禾本科。難點：學時少，內容多。可要知道對于植物分類學的基礎知識，原來在教學中是作為單獨的一門學科給研究生來上的，可是現在只有短短的10個學時來上，可想而知學生的理解、掌握和運用程度。

三、理論學習和實驗課部分內容重復，理論和實驗課時不同步

在進行理論和實驗內容講述的時候，我多次發現植物學理論學習和實驗課部分內容是重復的，例如我們講述植物花的結構這一章節內容的時候，在理論課程上我們會講，但是到了實驗課程上，這部分內容還會再講述一次。以海南大學為例，“植物學實驗”課程包含在“植物學”課程中，“植物學實驗”是“植物學”課程的一部分，考核的時候“植物學實驗”會有一部分內容在理論考試中體現。其次，植物學理論和實驗的部分內容上課的時間不同步，“植物學”是專門研究植物的一門特殊學科，而植物的生長又有其自然規律，為了最終不影響教學質量，植物學的理論學習是實驗課程的基礎背景知識，而實驗課程的知識又是理論知識的補充，可是由于材料的限制，特別是海南這里，一般到了2—3月份，很多植物開花了，實驗老師就會采集一些植物材料，我們在實驗課上就要進行分科分屬等內容的講解，而這個時候我們的理論課才剛剛在這學期開始（我們用的《植物學》張憲省的這本書），此時就給學生們講解植物的分科分屬的形態內容會太超前，使得學生也很難接受。

針對上述這些問題，我們提出了一種以學生創新能力培養為主體的植物學教學改革建議，主要有以下三點：

1.理論課程可進實驗室講解，部分實驗課可到野外講解。現在我講述植物學理論課和實驗課的時候，多次發現理論課和實驗課的相關內容互相重復，例如我在講述植物組成的時候，在理論課程上會講述被子植物的花的完整結構是由花柄、花托、花被（花萼和花瓣）、雄蕊群、雌蕊群五大部分組成，可是在植物學的實驗課程上，我們在講述植物學內容的時候又要再講一次。重復沒有必要，因此我建議將植物學理論和實驗課程相同或者相似的內容糅合在一起，將諸如花和花序的結構、葉和葉序的結構等理論知識放在實驗課堂上來講述，因為這部分知識并不難，例如我們在講述花的子房上位和下位的時候，如果在理論課上只是干癟地講述子房上位的概念，那么很難引起學生的注意，但是我們把這個概念拿到實驗室對著植物花這個實體來講，同學們可能一下子就明白了，我是這樣講述的：首先讓學生認識植物的花托，花托是指花萼、花冠、雄蕊群著生的部位，我讓學生縱切花部結構，先讓其認識到花托和子房的相對位置，所謂的子房上位和子房下位都是子房相對花托而言的，如果子房著生在花托的上方就是子房上位，這個花就是下位花，如油菜、毛茛、牡丹、蠶豆等。如果子房著生在花托的下方就是子房下位，這個花就是上位花。這樣子房上位、子房下位、下位花和上位花等概念就很清晰了，對照實物，這些概念也容易掌握清楚，不容易出錯。

另外，有的同學不明白心皮和心室是什么意思，如果我們只是在理論課堂上怎么重復心皮是植物雌蕊的基本組成單位，心皮是變態的葉，雌蕊是由心皮卷合而成的，這些概念對于大一剛接觸植物學的同學來說仍然是一頭霧水，他們愈發不明白心皮和心室這些基本的概念了。但是這理論放在實驗室內講的話，我們可以讓學生們解剖幾個常見的植物的果實，八角、花生和瓜子（葵花籽），這三個植物分別是八角科的蓇葖果、豆科莢果和菊科的瘦果，這三個植物非常具有代表性，通過解剖后發現，八角的每個“角”實際上是由一個心皮組成的，類似于我們包餃子，餃子餡相當于八角的種子，而餃子皮就是八角的心皮，而“餃子皮”（心皮）制造的空腔可容納“餃子餡”（種子）的空間就是心室。而花生通過解剖，學生很快發現花生（2顆粒花生米的花生）的心室是由兩片花生殼（心皮）共同圍成的，而不是單獨的一張餃子皮圍成的2個小房間（心室）。類似的，葵花籽是由兩個葵花籽皮（心皮）組成的單一小房間（心室），這樣學生就很容易明白心皮和心室這些基本的概念了，如此也可以大大降低講課的難度。

2.激發大學生植物學的學習興趣，提升理科生的人文素養。作為植物學的老師，我深知培養學生從小就多認識植物的重要性，如果不認識植物，以后這個專業就很難開展。在開課不久，我和學生搞了一個學習植物學的口號，“I like the game，botany”，這句話是借1998年法國世界足球世界杯中的一個主題曲中的一個臺詞，我認為學習植物學和踢足球一樣具有魔力和魅性，瘋狂的愛可能培養出卓越的植物學人才，這個興趣要幾十年如一日，百折不撓，鍥而不舍，孜孜以求。每當發現學生上課過程中出現懨懨欲睡的情緒時，我就會和學生一起喊這個口號，此時大家的情緒會為之一振，困意全無。我常常對學生說，大家最好的植物學老師不是你，不是他，更不是你的植物學老師我，而是大家發自內心的興趣驅動和內心使然。現在社會上有很多植物控（認識很多植物的牛人），其實他們認識很多植物，但是他們很多并非科班畢業，我一直在苦苦思索一個問題：為什么這些沒有經過植物學訓練的人能認識這么多植物？而科班畢業經過植物學訓練的學生卻不能認識如此之多的植物？我認為一個根本的問題就是植物學的興趣使然，正如“足球要從娃娃抓起”一樣，從小就要培養學生的植物學興趣，我們時時處處都有學習植物學的好機會，在校園里有椰子樹和印度紫檀等高大喬木，來到食堂吃飯有旋花科的地瓜葉。實驗和理論的統一、同步和穿插，把植物學理論課程放在實驗中，把實驗放在野外，多講生活的例子，植物學來源于生活，起源于生活。我經常形象地用幽默的口吻解釋一些難懂的專業名字，多講以往的考試題，我以蘿卜和胡蘿卜為例，給他們看胡蘿卜食用的主要部分是次生木質部，而白蘿卜食用的主要部分是次生韌皮部。

植物學作為理科中的一門學科，和大自然親密接觸，我們除了盡力地培養學生的理性思維和學習植物學的興趣，還要培養學生的人文情懷。注重課堂互動，因為學生的參與性很高，多與學生互動、提問，能夠提高學生的興趣和專注度，多講一些有趣的和生活切實相關的植物學知識，上課多和同學們開開玩笑以活躍氣氛。例如，在講述植物的種子和果實這一章內容的時候，專門講述一些植物的果實類型和圖片，學生的興趣可能也不大，而且也沒有人為情操的培養。這個時候我就舉出唐代白居易的《長恨歌》中“椒房阿監青娥老”的一句話來，問學生“椒房”中的“椒”是指什么，為了方便選擇，我給了三個選項：A，辣椒；B，花椒；C，同“嬌”。這個時候學生們開始做選擇了，大部分同學選擇了C，同“嬌”，認為椒房就是指唐代皇后嬪妃居住的地方――金屋藏嬌嘛。這種說法可以理解，但是不對，這里的椒是指花椒，蕓香科的花椒有很多果實，寓意皇后嬪妃等多生繼承人，通過這么講解，學生幡然大悟，一下子明白了古典文學里為什么要借用植物多籽的特征，還有石榴等植物也是多出現在一些繪畫和詩句中，同樣是借用了這類植物“多籽”的特征。

3.寓教于樂，教學形式靈活多樣。教書是一個辛苦的行業，的確，正如一句歌詞中描述的那樣，舉起的是別人，奉獻的是自己，尤其是上滿一天的課后，筋疲力盡，口干舌躁，嗓子像被一個雞毛撣子不停地掃，這一天下來也就算了，更要命的是第二天還要講課，這個時候說話都感覺吃力，還要站著講課，實在受不了。這個時候就更需要激發學生學習植物學的樂趣了，因為教師是學生學習心情的晴雨表，好的教師要善于引導，不能給學生傳遞負面的能量。

這個時候，我們有如下“招數”就會事半功倍，例如在講述植物花結構的時候，在課堂上，我會讓學生自己畫出花的各部分結構并標上名稱，大家想畫什么花自己定，畫完之后，大家把這朵花送給其他同學。此時大家都在施展各自的美術才干，在紙上畫花，有畫玫瑰的，有畫百合的，有畫菊花的，在這個過程中，我讓大家理解了植物學中花的各個部分，如花瓣、萼片、子房、柱頭、花柱、花藥和花絲等內容。在送花部分，我告訴學生們，送玫瑰代表愛情，一般是指情人之間，并且花朵的數目不同，也代表不同的含義，由于諧音的緣故，1314代表一生一世，999代表天長地久。而百合具有百年好合、美好家庭、偉大的愛之含意，有深深祝福的意義，一般送給師長。在這個過程中，我在畫植物學習植物各部分的結構時候也讓學生體會到植物代表著的人文氣息，增加了同學們之間的友誼和感情。

在教學過程中，教學的方式應該靈活多樣。例如，我們討論植物在生長過程中為什么會脫皮這一問題的時候，我將學生分成五個大組，每個大組開展討論，大家可以翻書、上電子圖書館查文獻，學生們都表現得很踴躍，五個大組的代表上來發言也很積極，通過這個過程讓學生知道了“眾人拾材火焰高”——頭腦風暴法對學生想法交流的重要性。更重要的是，在教學的課間和課前時間，我會播放紀錄片《植物的私生活》，這個由大衛艾登堡祿解說的紀錄片引領我們環游植物又神秘又奧妙的植物世界，植物的游歷、成長、成花及與其他植物和動物斗爭求存，種種適應環境的奮斗歷程。由有二百九十英尺高的加州松樹，或利用殘忍的螞蟻做保鏢的赤藤，以至婆羅洲上面吞食昆蟲甚至老鼠的瓶子草、植物世界的奧秘等，這些都激發了大學生學習植物學的興趣。

在講述植物的雙名法的時候，可能很多學生不明白什么是雙名法，我就給他們舉出兩個生活中常見的植物圖片——紅薯和豆薯，然后讓這些來自不同省份的學生自己上來寫出這兩種植物的名字，有的學生寫出了紅苕、地瓜、地蘿卜、涼薯和地梨等名字，我告訴他們這些名字叫法不統一，容易造成混亂，因此需全世界要用一種文字（比如拉丁文）來定義植物的屬名和種名，這種利用屬名和種名來規范和定義植物學名的方法就叫做雙名法，通過這種圖片的展示法，學生更易于掌握重要的知識。

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