探究學習在茶樹育種學中的運用

袁紅雨　韓艷婷

摘要：茶樹育種學是茶學專業的一門專業核心課程，種質資源是茶樹育種的基礎材料。茶樹育種學的教學目標，不但是要求學生掌握課程的概念，更重要的是要實現有意義學習。圍繞河南地方茶樹種質資源的遺傳多樣性研究，設計出了引導性探究學習策略，有效地提高了學生學習的主動性和責任心以及操作技能，取得了較好的學習效果，實現了認知、能力和情感三個方面有意義學習。

關鍵詞：茶樹育種學;探究學習;有意義學習

探究學習是指學生通過完成對一個真實問題開展的科學探索，實現有意義學習的過程。探究學習是一種以學生為中心的學習方法，教學的關注點是指導學生學習，而不是傳授具體的科學知識。

探究式學習符合建構主義的學習觀。建構主義認為，學習不是學生被動接受知識的過程，而是主動構建知識的過程，是將新的知識經驗整合到自己的認知結構中，建構自己的理解。因此，有效的教學必須是建立在學生已有的知識經驗基礎上，從而使學生能夠將新概念與已有的知識結構建立聯系;鼓勵學生成為一個主動的、自我管理的學習者;為學生提供真實的學習情景;強調合作學習。

一、探究學習的組織與實施

根據茶樹種質資源表型性狀遺傳多樣性研究這一主題開展探究學習。植物表型多樣性是植物基因型與所處的生態環境多樣共同作用產生的，是遺傳多樣性的重要表現。茶樹是葉用經濟作物，葉片的表型性狀是選擇育種材料的重點。葉片性狀遺傳多樣性最為豐富，選擇葉片來評價茶樹的遺傳多樣性簡便、快速、經濟，可以直觀反映茶樹種群的遺傳結構與變異大小。本次引導探究學習的問題確定為茶樹葉片表型多樣性研究。

探究式學習的第一步是制定調查方案。學生首先通過查找資料，確定對茶樹葉片的15個表型性狀進行觀測分析，其中，包含葉面積、葉形、葉色等12個描述性性狀，以及葉長、葉寬和葉片厚度3個數量性狀。對于描述性性狀按照其標準分級賦值轉化為數量性狀，例如，根據葉面積變異類型，可把葉片可分為小葉、中葉和大葉三個級別，賦值分別為1、2、3。根據葉形的變異類型，可把葉片分為披針形、長橢圓形、橢圓形、近圓形，賦值分別為1、2、3、4。然后分小組設計并繪制出茶樹種質資源12個描述性性狀的表格。在這個階段，盡可能讓學生小組自己制定詳細工作方案，包括調查工具準備（填寫的表格、尺子等）、時間地點安排、人員分工等。教師只是指導，比如與學生一起討論方案的科學性與可行性。學生積極參與計劃及準備，理解科學的本質和科研的重要性。

第二步是開展實地調查。首先引導學生理解茶樹種質資源調查要選擇種子繁殖、樹齡在30年以上的茶園。每份資源采取10片當年生枝干中部典型的成熟葉片，并對其進行觀察、判斷、記錄。

第三步是數據處理、分析。針對每一種描述性狀，確定每一種變異類型出現的頻率，并在其基礎上進行數據處理，即用Excel軟件計算各表型性狀的平均值、最大值、最小值、標準差、變異系數、遺傳多樣性指數等基本統計數據。再根據葉片的大小、性狀和顏色，采用SPSS 22.0進行相關性分析和聚類分析，對所考察的種質資源進行分類。最后以圖表的形式呈現調查結果，并形成解釋和結論。

第四步是展示、表達和交流。每個小組對調查的結果進行整理，做成PPT在班級進行匯報，并接受其他小組成員的質疑和提問。學生在討論中思考并評判別人的觀點，同時修正自己的觀點，形成更合理的解釋，逐步得出正確的結論。

二、教學效果

針對茶樹種質資源表型性狀遺傳多樣性研究這一主題來設計探究式學習。本文采用的是引導式探究學習。茶樹育種學通常采用傳統的教學模式，菜譜式的實驗教學，學生對探究學習的方法不熟悉，他們習慣于根據教師提供的實驗方案，進行驗證性實驗。如果直接采用開放式探究，可能會使學生無所適從。通過引導式探究，培養學生開展探究學習所需的各種技能，最終為采用開放式探究打下基礎。開展引導式探究，教師首先從介紹研究茶樹遺傳多樣的背景和意義開始，激發學生的探究興趣。然后，引導學生把遺傳多樣性這樣一個一般性的科學問題轉化成表型性狀多樣性表現問題，再逐漸聚焦到葉片或其他器官的表型多樣性調查，這樣就成為一個具體的可以探究的科學問題，培養學生凝煉科學問題的能力。

茶樹育種學在大三的秋季學期開設，學生已學習過遺傳學和生物統計學，并具備一定的文獻閱讀能力、觀察分析能力和數據處理能力。教師在此基礎上引導學生分成小組研讀相關文獻，制定調查方案，并對每個小組的調查方案進行討論，保證了方案的可操作性和科學性。學生根據自己的方案設計表格，進行實地觀察和數據采集、記錄、整理、分析，并嘗試對所得數據進行解釋。教師在學生進行探究實踐的過程中，主要作用是引導、指導和督促，提供專業上或者方法上的支持，并關注學生探究的過程、做事的態度以及實施的進度。學生遇到問題，可以小組討論或者咨詢老師共同解決。

三、探究式教學的效果評價

探究式教學效果評價主要看學生掌握知識的程度，對已學知識進行問題分析和解決的能力，育種知識的掌握和建構，學習方式的改變等。這種學習策略取得了較好的學習效果，大多數學生對這種學習方式給出了積極的評價。

“通過葉片來研究茶樹種質資源的遺傳多樣性，加深了我對遺傳多樣性的理解，我也初步掌握了如何根據一個一般性問題，提出一個可以調查的科學問題。這種探究式學習，讓我明白了探究學習是一種有效的學習方法。”

“通過查閱資料、制定調查方案、獨立開展調查研究，我不但掌握了葉片的形態分類、描述方式、數據采集與分析、遺傳多樣性計算等實踐技能，還加深了對探究學習策略的理解以及系統地呈現和解釋數據的技巧。”

“探究式學習增強了自己學習的主動性和責任心，也鞏固了自己的專業思想以及學好茶學專業的動力。將來有機會，自己也樂于從事茶樹新品種選育工作。”

探究式教學主要是讓學生通過育種知識的學習，自主探究、理解和掌握育種中基本的知識與技能，特別是學生的創新意識和實踐能力的提升。

（責任編輯 曹雯梅）