生命科学专业植物生理学本科教学改革研究

宋艳波

摘要植物生理学是生命科学专业教学中一门重要的专业基础课,针对植物生理学理论性和实践性强的特点,介绍了其教学改革措施,包括培养学生对植物生理学的兴趣、合理安排教学内容、结合多样性的教学手段,以期提高该课程的教学效果。

关键词生命科学专业;植物生理学;本科教学;改革

中图分类号G642.0文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)21-0302-02

植物生理学是生命科学教学研究中一门重要的专业基础课,是研究植物生命活动规律及其与周围环境关系的科学。有人用 “上可入天,下可入地”来形容其在生命科学研究中的重要地位,因为植物是自然界种类最丰富的生物体,而分子生物和基因工程等当前生命科学尖端的技术都是以生理学为基础的。试想没有植物生理学中乙烯合成过程的研究成果,耐贮番茄就无从谈起,所以说其“上可入天”;“下可入地”指植物生理学可直接指导生产实践,如植物生理学中植物激素的发现和其作用机理的研究,使植物生长的化学调控得以实现。因此,植物生理学的教学效果,直接影响到生命科学本科专业学生对后续课程的学习兴趣和能力提高。然而,传统植物生理学教学重理论轻实践;强调科研结果,忽视科研过程;缺乏对学生学习兴趣的培养和主观能动性的开发,导致很多学生缺少科研思维、科研能力、科研兴趣和科研精神。针对当前教学存在的问题,结合笔者多年的教学实践探索,对该课程在教学理念和教学方法上加以改进,取得了较好的教学效果。

1培养学生对植物生理学的兴趣

兴趣是最好的老师。兴趣是发自内心的原动力,是主动性和创造性的源泉,因而其产生的主观意愿是强烈和持久的。

1.1“第一节课”是培养兴趣的最好时机

第一堂课是学生与这门课的第1次接触,如果绪论能讲得生动形象、清楚明了,就会产生“一见钟情”的效果。贴近生活和生产实践是植物生理学课程的两大优势,所以在绪论部分要条理清楚地讲解植物生理学的研究内容,每个内容里要“有天有地”。如讲信息传递和信号转导时,先找几个生活中有趣的事件:食虫草的叶子在有虫飞来时会快速闭合、跳舞草会随着音乐节律而跳动、窗台上的花向着窗外生长、含羞草的小叶在外界刺激时会闭合、葡萄树为何能向竹竿上攀爬生长等,这些生活中有趣的故事,轻而易举地激发了学生的好奇心,强化了学生们要寻根究底的决心,其兴趣也在不知不觉中得以激发,学习的主动性因而被调动起来。

1.2让学生做“课堂”的主角

为了让学生加入进来,做课堂的主角,在每节课的“引言”以第二人称的形式提出问题或同时创造一种意境。比如在讲到“营养物质的分配与利用” 时,正好是树叶纷纷落下的秋季,询问学生走在校园的小路上,踩着厚厚的落叶的感想,引导学生对枯黄的叶子离开母体前发生的变化以及树体给了叶子生命的源泉而叶子会回报什么的思考,然后开始共同分析相关理论,这样做往往学生觉得有趣,从感性上强化了学生主动学习的积极性。

2合理安排教学内容

本科教学不同于职业教育,要求减少理论教学内容,强化应用性知识的培养,侧重于专业实践相结合。对于生命科学类的本科学生,在植物生理学课程的学习要求中不仅要有深度,还要有适当的宽度,这就需要对教学内容进行合理布局,其原则是:拓宽理论知识,突出理论知识在实践中的应用。

2.1在拓宽理论知识过程中注重思维能力的培养

生命科学专业决定了学生需要有宽厚的理论知识为基础,所以在教学中理论知识是不能随意减少的,而且某些知识点还要拓宽。同时,教学过程不单是学习过程,更是思维能力培养的过程,获得知识是暂时的,而获得能力才是更高要求,所谓“授人以渔”正是如此。因此,在讲解光合作用过程时,首先由学生熟知的光合器官叶片开始,回顾叶片结构和叶肉细胞内的叶绿体,再由叶绿体这个光合细胞器的结构和成分引出光合色素及其对光的吸收和传递,再讲光能的转换和有机物的合成。由简单到复杂,由宏观到微观,由学生熟悉的知识到学生未知的知识,这种循序渐进的学习使学生对深奥的知识和机理在自然、轻松的氛围中得以接受和理解,并且使学生的思维能力得以发展。

除了教学方式的改进,适当增加科学结论的产生过程和方法对学生思维能力的提高也是大有裨益的。科学结论往往是很多科学工作者经过不断的尝试和努力而获得的,这一科学研究过程的再现无疑是一个生动曲折、惊心动魄的故事,使学生体会科研过程的艰辛,学习科研工作者在挫折中采用的科研方法和解决了科学问题的态度,会激发学生的科研精神、坚定科研态度和培养科研思维。

另外,对一些重要的科学假说要详加剖析,分析假说提出的依据,指明已解决的和尚未解决的问题,使学生了解还有很多科研问题没有解决,鼓励学生提出自己的观点和想法,培养学生选择和利用知识的综合能力。

2.2突出实践应用,理论与实践紧密结合

理论是抽象的、枯燥的,只有把理论运用于实践才是具体的、有趣的。由于顶端优势的存在,就要根据生产目的不同,或者利用或者去除顶端优势,如向日葵、烟草、用材树木等要保持顶端优势,抑制侧芽生长,所以在种植烟草时要定期抹除腋芽;而棉花和花卉种植时的打顶是为了去除顶端优势,促进分枝,增加产量。在生活中芦笋有白色有绿色,就是利用了叶绿素的合成需要光。在教学中尽量结合理论指导实践的例子,加深学生对理论的理解,拓展对理论知识的认识,在实践中丰富理论知识。

给学生提供亲身实践的机会,在自我实践中观察和总结。如在讲某些知识点以前可以把学生分组自己处理材料,观察出现的生理反应,如IAA的双重作用以及其对不同器官敏感性不同等,可以让学生自己到实验室或在宿舍处理和观察,也可以把组织培养的材料带入课堂,把理论知识感性化,使学生感觉到植物生理学就在身边,而不是遥不可及,从而促进其对理论知识学习的积极性。

2.3增加植物生理学教学中相应的科技前沿的研究进展

增加一些植物生理学与现代农业结合的前沿技术。教材更新的速度往往滞后于科学技术的发展,因此要将一些新技术的应用贯穿在教学中。如结合园林整形、花卉生产和保鲜等实例讲解植物激素的作用;在合理灌溉中介绍精确灌溉、调亏灌溉等未来农业发展的目标。这样既激发了学生的学习热情,又使学生掌握了实用技能。

适当添加与前沿性学科融合的知识。植物生理学研究内容广,发展速度快,与其他学科交叉较多,在教学中要注意避免内容上的相互重叠,同时还要适当加强学科间的融合,建立良好的认知体系。对于生命科学的学生,加强植物生理学与分子生物和基因工程的衔接是必要的。在讲IAA作用机理时,基因活化学说认为IAA作为信号分子通过信号传递和转导,最后使基因解阻遏,新的蛋白质合成;质膜上的水孔蛋白是水分集流运输的通道,很多因素会诱导水孔蛋白基因的表达,所以其活性是可调的;这些内容的加入可以使学生把植物生理与分子生物和基因工程育种联系起来,加强了学科间的渗透,使学生完善了知识体系,拓展了思维空间。

3结合多样性的教学手段

多媒体技术是一种新的教学手段,其集图象、动画、文字于一体,具有形象、生动、具体、直观、信息容量大等优点,尤其对于那些深奥、抽象的理论学习特别有益,便于学生对知识的理解和记忆。

虽然,多媒体教学是现代教育的重要组成部分,但还要针对不同学科有所侧重。根据多年的教学实践,植物生理学教学多媒体和传统的板书相结合会达到更好的效果。如“光合作用过程”是较复杂难懂的知识点,此时运用多媒体图形和动画手段,结合简练生动的语言,就起到了化繁为简的效果;再如,不同“植物生长物质”的作用是有差别的,并且共同调节植物的生长发育,列举生产中的实例并附以图片,如无籽西瓜、向日葵的向光生长、豆芽的根的控制等,这既激发了学生学习兴趣,又促进学生对知识点的深刻理解。但植物生理学毕竟是理论性相对较强的学科,很多经典理论需要用文字表述,此时如果简单用多媒体就会缩小学生的思维空间。同时,由于知识点多,学生只能埋头紧张地记笔记,导致视觉疲惫,降低学生思考的积极性,因此适当运用板书是必要的。如有些推理过程用板书可以和学生一起分析,使学生体会到学习过程的乐趣,而不是结果的直接呈现,而且在这里学生会把教师当成一个参与者而不是领导者,师生间知识交流的同时情感也得到了交流,这样对学生分析能力和语言能力的提高都是积极的。

4结语

植物生理学是生命科学专业中的骨干课程,在教学中要重视“第一节课”,通过对学生“兴趣”的开发,激发学生对该门课程学习的强烈愿望和主观能动性。加强每节课“引言”的设计,是良好开端的延续。同时,让学生参与教学,变成学习的主体,创造思考空间,引发学生学习的愿望,活跃学生的思维。在教学形式上多媒体与板书恰当结合,多媒体制作精辟合理,加上板书的严谨推导,这样既有板书的感觉又突出了多媒体的优势。另外,在教学过程中,教师良好的精神面貌、生动形象的语言、抑扬顿挫的语调等都会为教学增添活力。

针对生命科学专业教学内容要求,加强植物生理学与其他课程的联系,尤其是与分子生物和基因工程等课程的结合,使学生在学好该课程的同时,也促进了学生对相关课程的学习兴趣,增强了学生对植物生理学知识灵活运用的能力。

多年的教学实践使教师体会到“授之以渔”的重要性,改变传统的、单一的教学模式有利于学生综合素质的提高。在当前形势下,采用科学合理的教学法,体现本科教学的实质内涵,将进一步提高本科教育教学质量,使学生能更好地掌握相关理论及其技能,为学生以后的发展奠定坚实的基础。

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