《植物學》線上教學設計與實施：以“莖的次生結構”內容為例

韓利紅， 劉 潮

(曲靖師范學院 生物資源與食品工程學院， 云南 曲靖 655001)

“互聯網+”時代背景下，教學方式以及課程形態都在不斷變化，在線授課和網絡學習不受時間、地點、空間的限制，并可以實現互動，已成為學生容易接受的學習方式[1-3]。新冠疫情爆發以來，各高等院校根據教育部《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》，認真組織開展線上教學，取得了較好效果。《植物學》課程是大學本科生物科學專業的基礎課，以植物的形態解剖、分類和系統演化、植物與環境的關系等為主要內容。其教學效果不僅影響學生對后續課程的學習，還對學生綜合素質和實踐創新能力的提高有重要影響[4-6]。為《植物學》線上教學取得良好的效果，針對曲靖師范學院生物資源與食品工程學院生物科學專業《植物學》課程內容“莖的次生結構”的教學內容與學情，介紹“莖的次生結構”的教學目標設計、教學重難點與創新點以及具體教學過程如下。

1 莖的次生結構的教學內容與學情

1.1 教學內容

莖的次生結構是高等教育出版社出版的《植物學》(第2版)第4章第2節的內容，同時也是國外英文教材《植物生物學導論》(Introductory Plant Biology，第13版)第6章的部分內容。主要內容包括莖的次生生長和次生結構，涉及的英語專業詞匯不多，適合使用雙語教學講授。莖的次生結構是植物形態解剖部分的基礎知識，與根、莖聯系緊密，為植物系統分類作鋪墊，通過介紹木材的形成過程與珍貴木材保護有關案例，可激發學生的學習興趣和積極性，鞏固其生物專業思想和辯證思維，培養其生態環保意識和科學精神。但這部分知識點較為繁瑣和復雜，學生難以在有限的課堂時間內理解清楚，不能清晰地對根、莖和葉的維管系統建立起聯系，對教學設計提出了較高要求。

1.2 學情

大學一年級生物科學專業的學生雖然剛接觸專業課程，但在高中階段已初步積累了部分植物學基礎知識，在生活實踐中也會經常接觸到與莖有關的生物學問題，便于開展知識拓展和思政融入；曲靖師范學院20181600班課堂氣氛活躍，樂于討論學習，但缺乏學習效果反饋，不清楚知識點的掌握程度，傳統教學方式缺乏生動有趣和有效的互動環節，學生容易產生倦怠感，課堂體驗效果較差。因此，《植物學》課程內容莖的次生結構必須根據教學內容和學情，做好線上教學設計與實施，保證教學效果。

2 莖的次生結構教學目標設計

2.1 知識與技能

掌握雙子葉植物莖的次生生長和次生結構，理解木材的形成過程。根據年輪判斷植物年齡，利用樹皮的顏色和圖案特征辨認植物種類。

2.2 情感態度與價值觀

通過案例分析，將“十年樹木”與植物保護聯系起來，使學生保持對待自然和生命的正確態度，形成良好的價值觀和消費觀。

3 莖的次生結構教學重難點及創新點

莖的次生結構教學重點是雙子葉植物莖的次生生長和次生過程，難點是如何理解木材長粗過程和樹皮形成、木材和樹皮的經濟價值與生態價值。創新點是增強教學設計和教學實施的針對性和精準性，使教學內容緊扣生物專業前沿，強調“雙語教學”“知識拓展”和“創新教育”；課堂教學以學生為主體，貫穿“小組探究”和“翻轉課堂”；借助智慧工具“雨課堂”和“中國MOOC”加強師生互動，實時掌握學生學習效果反饋；深入挖掘“課程思政”元素，通過案例分析培養學生的環保意識、價值觀和科學精神。

4 莖的次生結構教學過程

4.1 課前準備

課前通過“雨課堂”發布導學任務單：1) 觀看中國MOOC視頻，比較根和莖的初生和次生結構。2) 在野外辨認植物的周皮和皮孔。3) 發布思想政治教育材料。曲靖師范學院20181600班共40人，37人查看了預習課件，28人完成了測試題，從測試結果可知，部分學生對莖的次生結構尤其是周皮的認識不足。未完成測試的同學反映其不能很好區分根、莖的次生生長和次生結構，易混淆，且對各個次生結構的相對位置不很清楚。此措施可使學生明確教學目標，以問題為導向去學習，掌握莖的次生生長和次生結構的具體內涵，培養學生深入挖掘知識點和進行總結歸納的能力。通過測試題可反饋學習效果，使學生清楚自身的不足；同時也可使教師了解學生對知識點的掌握程度，針對性地設計課堂教學過程。

4.2 課上新課導入

通過雨課堂進行測試，同時考查學生的出勤情況。針對學生預習反饋，邀請學生對答案進行簡單講述，教師明確指出其優缺點，并引出本堂課教學目標、教學重點和難點。

4.3 重難點講授

4.3.1 基本概念的理解 借助智慧工具，通過填空和彈幕的方式進行概念闡述和關鍵詞提取(圖1)，使學生針對性地理解概念的內涵和外延。從概念層面針對根、莖的次生生長和次生結構展開小組討論，并對比分析。這樣有利于學生從整體掌握知識概念、避開知識誤區，加深對知識點的理解和記憶。

4.3.2 生長過程的掌握 對莖的次生結構教學的重難點，通過翻轉課堂和測驗，使教師整體了解學生對此知識點的掌握情況。結果表明，學生對次生結構的相對位置和細胞分裂速度的理解不夠準確，約63%的學生認為木本植物莖增粗時，次生木質部的細胞數目增多最明顯；37%的學生對此概念不清晰。教師通過板書逐步講解莖的次生生長過程，使學生系統把握莖的次生結構(圖2)。

4.3.3 知識點的深化和舉一反三 植物學中的樹皮一般指周皮和韌皮部(維管形成層以外的部分)，與日常生活中的樹皮做對比，辯證地認識俗語“樹怕剝皮”，如杜仲、合歡和肉桂樹的樹皮具有重要的經濟價值，采用伐木方式取皮破壞植物資源，合理剝皮不會對植物造成傷害，還能增產增收。通過知識點深化和舉一反三，能準確找到教學痛點并對癥下藥，提高學生綜合運用知識的能力。通過小組探究和案例分析，培養學生辯證的科學思維，使學生明白理論指導實踐的重要性。

4.3.4 思政案例分析 通過雨課堂PPT和圖片展示“每一件紅木制品的背后，都是消失的森林和消失的生命”等案例，對學生進行思想政治教育，通過分組討論，讓學生樹立熱愛大自然的生態環保意識，并使學生形成正確的消費觀。

4.3.5 課堂總結 對莖的次生結構課堂知識點作系統總結，并引出下節課教學內容——年輪的形成和應用。針對學生課堂參與情況，對優秀學生進行表揚和學分激勵。

5 小結

莖的次生結構通過雙語教學、網絡教學平臺、雨課堂和多媒體工具進行教學，利用雨課堂進行簽到、課堂討論、課堂練習、作業發布等活動，以學生為主體開展教學，使學生充分參與課堂教學和討論，通過自主探究和小組合作學習方式完成課堂知識點學習。老師作為輔導者觀察學生的討論和對知識的掌握程度，課前、課中和課后增加師生互動、生生協作等活動，把課堂讓位于學生，調動學生的主觀能動性，更好地體現學生的主體地位。

教師為學生提供優秀的教學資源，并不意味著全部學生會充分利用這些資源；即使在課前發布了清晰的任務單，也有學生不能按時完成。因此，如何對學生的學習過程進行實時監督，有效反饋學習效果，這些問題還有待進一步研究解決。