信息技術高速發展背景下植物學課程教學改革的探索

孫 紅，鄭玉龍，謝藝瀟，李 平，趙學春，陳 超

（貴州大學動物科學學院，貴州 貴陽 550025）

植物學是農林院校農學類和綜合性大學生物學類基礎課程之一，系統闡述了植物形態特征及分類方法，是學生后期進行植物相關課程學習的重要基礎課程。由于該門課程涉及知識點龐大，知識點晦澀難懂，學生的學習熱情度低、主動性差，導致教師的教學效果和學生的學習成效均不是很高。近幾年，在信息技術高速發展的背景下，已有部分講授植物學的教師針對該門課程的教學模式、實驗和實習方法、課程考核等方面已經進行了深入的探索和改革。如何將信息化資源和信息技術深入植物學課程中的教―講―練―用各個環節，提高學生在課堂中的主觀能動性，掌握植物學這門課程的知識點，以便為接下來其他專業課程的學習夯實基礎，也是本門課程在今后教學環節中應該解決的難點。

1 信息化發展“植物學”課程面臨的挑戰

1.1 課程自身因素

首先，植物學作為生物學方向的基礎課程，教學內容和涉及的專業術語多且抽象，內容間的邏輯關系不強，如植物細胞、組織和器官的組成及結構等，就有很明顯的以上特征[2]。多數情況下，教師只能根據課本提供的模式圖進行講解，學生對相關內容的理解記憶的難度大。其次，植物學中的知識點較多，容易混淆，如植物的根、莖、葉的初生生長和次生生長，被子植物的分類特點等，內容繁復龐雜。此外，植物學的課本形式和內容的更新速度較慢的問題[3]，也需要更加注意。目前，植物學課本大多采用實物和模式圖的展示方法，還有許多學校依然采用黑白色印刷的教材，極大地降低了學生對植物學的學習熱情。

1.2 實驗和實踐課程與實際脫節

植物學是一門理論與實踐相結合的基礎課程，通過實驗和實踐課程進一步加強學生對理論知識的掌握。但通常情況下開設的植物學實驗課程多為驗證性，實驗材料和工具都是教師準備，學生只要按照教師講授的步驟完成就可，不會思考實驗的目的和內容，導致學生只是走形式的完成實驗報告，對學生的動手能力、怎么解決問題的能力鮮有幫助[4]。此外，課堂中講解得植物多為理想情境，而實際情況是外界環境的變化對植物的生長特征造成很大影響，因此需要大量的實踐活動深化學習效果。即使學生上完理論課后雖然掌握了知識點，但遇到實際問題依然無法解決。許多高校安排該門課程在教學周進行理論和實驗講解，在后半學期或假期集中進行野外實踐，后期實踐時學生需要再去復習之前的知識點，造成時間和精力的浪費。

1.3 學生學習方法的轉變

隨著網絡信息技術的快速發展，學生接觸到大量優質的學習資源及資源服務平臺。然而隨著網絡優質教育資源覆蓋面的擴大，學生的學習方法也發生轉變，引起學生偏重線上學習，而忽略線下學習的重要性。但在線上學習的過程中依然存在理論與實踐相分離的情況。雖然通過網絡學生可以獲取大量植物細胞、組織、器官的結構和生長特點的相關圖片、視頻，學生自以為認識了植物、掌握了植物學的要點，但是由于缺乏實踐，無法將獲得的知識與實際中真正的植物特征相結合。

1.4 教師教學方法和教學模式的沖擊

傳統的教學過程中，學生從外界獲取的知識有限，比較注重課堂教師所講授的內容，教師在教學過程中占據主導地位。隨著社會信息的發展，學生能夠接觸到更多優質的課程資源，課堂教學過程中只講解書本上的內容已經不能滿足學生對知識的需求，也導致學生逐漸對線下課堂失去興趣。如何在信息時代下將植物學這門課程中枯燥的知識點有趣化，分散的知識點系統化，陳舊的知識點最新化，同時鍛煉學生的自主學習和綜合應用所學，充分的利用有限的課堂時間[5]，就顯得尤為重要，這要求教師從教學內容、模式、教方法等各環節緊跟時代要求進行改革，以培養合格的人才。

2 信息化發展背景下“植物學”課程改革的因素

2.1 拓展教學內容

2.1.1 結合知識要點，緊跟植物學學術前沿進展

本門課程介紹的都是植物學相關的基礎知識，內容相對枯燥單一，另由于教材出版速度的限制，一些內容可能存在整合不完整的情況?；诖?，教師可以關注植物學前沿的相關研究，經常追蹤植物學領域的經典期刊或關注推送最新研究的公眾號?；蛘呓Y合教師本人在植物學領域進行的工作，及時補充與拓展教學相關的知識點。這樣不僅能激發學生對本門課程的學習興趣，同時還能將學生帶入植物學相關研究領域，激發學生的科研熱情。此外，也可以補充一些與本門課程相關的學科知識，如植物生理學、植物營養學和植物病理學等，拓寬學生視野。

2.1.2 課堂融入思政和傳統文化因素

我國后衛隊員破緊逼防守乏術，是中國男籃在國際大賽上始終沒能解決好的一個老問題。第29屆奧運會中國男籃的失誤，從位置上分析, 后衛的失誤居首，失誤主要發生在三分線區域。中、前鋒的失誤次數大致相當，分別主要發生在限制區以內和限制區至三分線區域。失誤方式排序依次為持球(43)、傳球(28)、運球(18)、進攻犯規(7)、時間違例(5)。

將思政元素和傳統文化融入專業課中，在課堂中潛移默化地提高學生的思想素養，堅定思想信念、引導積極的價值取向，學習傳統文化，感受民族文化的淵博與偉大，將理論性較強的專業基礎課與人文社科連接在一起，提升學生的人文素養，也是當前形勢下對專業課教師教學活動的一項重要要求。思政元素的開展要求教師除了對專業知識的精確把控外，需要教師言傳身教，靈活地將專業知識和思想政治教育融合。目前已有很多高校教師開展了植物學的課程思政建設與實踐的相關活動。不同章節的知識點都可以結合不同的思政元素或傳統文化因素。如在緒論中可介紹我國研究植物的著名學者及代表論著，延伸出我國植物學的發展簡史，表明我國植物學研究及植物資源在世界中的地位。如在植物細胞和組織的分化的章節可以融入“結構與功能的辯證關系”。單子葉蘭花生境習性的知識點中介紹蘭文化，蘭若君子，君子修道立德，不畏窮困而改節等高貴氣節等[6]。

2.2 改革教學模式

2.2.1 線上與線下教學相結合

隨著信息化技術發展，在線學習、增加學生自主學習時間已成為課程教育改革和實踐的方向。將傳統課堂（線下）與網絡課程資源（線上）相結合的模式在近年來廣泛應用于教學中，并取得了較好的教學效果。利用“超星學習通”“雨課堂”“MOOC”等線上學習軟件，實行“線上預習，線下課堂精講、答疑，線上投票、討論，以及多元化考核”模式，包含課前預習、翻轉課堂、小組討論、課中詳解、隨堂測試、拓展總結、課后作業等環節，能夠打破原來以灌輸為主的教學方式，提高學生在課堂中的參與度和互動性，使學生真正融入課堂。此外，教師可以隨時在“學習通”中不定期上傳課程的學習資料，便于學生隨時下載，利用碎片化時間進行學習和鞏固，便于開展個性化學習。

2.2.2 師生翻轉課堂

植物學教學中教師和學生互換角色，以達到翻轉課堂的目的，不僅讓學生更加積極地參與到課堂中，而且能夠使學生將課堂中教師所講授的內容內化且能夠熟練應用。植物學翻轉課堂的內容可選擇在“被子植物的分類”的章節，此時學生已經學習掌握了根、莖、葉、花等器官形態特征和被子植物分類原則。教師根據校園植物類型和花期，提前1周布置任務：每個小組觀察至少10個科的常見校園開花植物的外部形態；根據觀察結果，查閱相關資料，并總結相同科屬植物的特征；最后制作成圖文并茂的PPT進行匯報。在此過程中，可以合理使用植物識別軟件，避免因不認識植物而影響準備進度，教師在課堂中根據學生的匯報內容查缺補漏。在此教學模式下，一方面調動了學生對植物分類學相關章節學習的積極性和主動性，另一方面也能提高學生分析和解決問題的能力。

2.2.3 設置設計型實驗課程

植物學實驗課程中為了提高學生的主動性和創新性，除了讓學生完成驗證型課程之外，可設計一些開放性的實驗，建議占到實驗課程課時的30%。如設計開放性實驗“雙子葉植物和單子葉植物的區別”，觀察校園中常見的單子葉和雙子葉植物等，通過設計、采集標本、觀察、總結等步驟，明細單子葉和雙子葉植物的區別。整個實驗過程讓學生自己查閱資料、設計實驗、明確實驗目的、采集植物樣本、分析實驗結果等完成實驗報告，不僅能夠鍛煉學生的獨立思考的能力，同時還能提高學生的動手能力，培養其科學探究精神。

2.3 改變教學方法

2.3.1 多使用實物與多媒體資源豐富教學內容

植物學課程是一門理論與實踐相結合的課程，在課堂利用相關實物或多媒體資源，不僅可以清晰直觀的展示抽象的知識點，如細胞、組織、解剖等微觀內容和植物分類的相關內容，同時也能轉換學習思維，激發學生的學習興趣，提高教學質量。涉及果實的相關內容，教師可以準備肉果和干果代表類型，讓同學們實際觀察，增強學生對知識點的理解。網絡為植物學提供了豐富的教育資源，尤其是隨著信息技術的高速發展，植物學領域相關的動畫、視頻、圖片資源不斷充實更新。有一些不能實物直接展現的知識點內容，可采用網絡圖片、視頻、動畫模擬等形式展示，使學生更加直觀的了解相關的知識點。如講解植物雌蕊的發育的時候，可課前搜集胚珠、胚囊形態、發育的相關圖片和視頻，讓學生更加明了地看到植物的雌蕊是如何發育的，并認識胚囊的結構。教師也可以自己拍攝、收集、制作相關的植物學圖片、視頻、多媒體動畫模擬等，豐富教學素材[7]。

2.3.2 采用思維導圖融會貫通知識點

將思維導圖應用于植物學教學當中，不僅可以提高教師課堂效能，同時也能有助于提高學生學習和復習的效率。植物學中根、莖的初生生長和次生生長、植物分類等章節中均可以使用思維導圖。教師在講解“根”的相關內容后可以利用思維導圖進行總結，加深學生的印象，后期根據學生的反饋不斷完善思維導圖結構。在“莖”相關內容講解完，課后布置作業讓學生根據根的思維導圖制作莖的思維導圖。思維導圖其結構與植物分類檢索表的形式非常相似，應用到植物分類當中非常方便。雖然不同軟件提供的思維導圖形式不同，但大多數都能輕松添加基本框架、圖片、表格等，學生在制作思維導圖的過程中可以對每個知識點進行自我加工與總結，也有利用后期的比較記憶，達到復習鞏固和實現思維可視化的目的。同時，教師也可鼓勵學生將思維導圖應用到其他課程的學習中，切實提高學生的歸納總結能力。

2.3.3 利用校園開展教學實踐

許多高校校園內植物種類豐富，為學生在植物學的學習過程中提供了豐富的素材，完全可以作為植物學教學實踐的第一站，為后期野外實習打好基礎。植物學課程多設置在春季學期，根據課程安排，在講完葉和花時，可以帶領學生在校園中觀察不同植物葉和花的形態特征，同時將采集到的花帶到實驗室中進行解剖、觀察，引領學生將觀察到的現象與課本理論知識進行貫通融會；同時鼓勵學生查閱相關資料，確定其科屬，也為接下來的植物分類學的內容做好準備。開展校園教學實踐，不僅能使學生能更直觀地感受和認識到植物外形的多樣性，同時經過親自動手實踐觀察之后再帶著問題回到課堂教學中，進一步鞏固和加強對相關知識點的理解和掌握，增強學習效果。

2.3.4 利用其他APP及公眾號激發學生學習熱情

在學習和生活中，教師可以借助多種軟件分享課本之外的植物學信息。通過推送植物學領域的最新研究成果，讓學生了解書本經典知識以外的學科前言信息；分享關于植物學的有趣的博文或短視頻，激發他們的學習熱情。此外，鼓勵學生多使用植物識別應用軟件主動認識身邊的花草，或者將校園中常見植物特征發布于公眾號中，便于學生查閱，引發他們實際生活中對植物的認識和熱愛。

3 結語

在信息技術快速發展的時代背景下，植物學教師必須不斷改進和完善教學內容、教學模式、教學方法，才能起到引導和指導作用，提高學生的學習效率，提升學生的思維水平。同時可以培養學生的自學能力，使學生更加全面、靈活、系統地掌握植物學課程的理論知識和實踐技能，提高該門課程的教學質量。