提高《植物生理学》教学质量探讨

耶兴元 仝胜利

(信阳农业高等专科学校 园艺系，河南 信阳 464000)

植物生理学具有很强的理论性和实践性。教与学这门课虽有意思，但要教好和学好它并非易事。除了要有兴趣、动力和努力，还应借助一些思维方式来指导植物生理学的教与学，并用之分析问题，解决问题。教学过程中应向学生渗透以下思维，以此来提高植物生理学的教学质量。与此同时还应在教学过程中培养学生自我提高的能力。

1 植物生理学教学过程中几种思维方式的应用

1.1 树立植物生命活动是物质运动的思维

世界是物质的运动，植物生命活动也不例外。物质最大的特性就是其客观存在性。树立这种思维可以帮助学生深刻理解植物生命微观世界活动的本质。因为在教学过程中常常发现学生对生命微观领域的物质运动非常迷茫，质疑其物质运动是否真正客观存在，并难以理解。这种表现在讲述植物光合和呼吸机理时尤为明显。植物光合的过程实质就是能量转化的过程。在能量转化过程中涉及到类囊体上的光合电子传递链。光合电子传递链由PSⅡ、PQ、Cytb6f、PC、PSⅠ、Fd等电子传递体组成，这些微观物质肩负着光能的吸收、转化、电子的承载与传递，在电子传递的过程中完成光合磷酸化，把电能转化为活跃的化学能(ATP+NADPH),在叶绿体基质内以ATP+NADPH为光合同化力，通过卡尔文循环完成CO2的同化，同时把活跃的化学能转化为稳定的化学能贮藏在光合产物中。呼吸过程也是能量转化的过程，首先通过糖酵解把光合产物分解为丙酮酸，在有氧的条件下丙酮酸进入线粒体，参与三羧酸循环。在糖酵解和三羧酸循环过程中产生大量的琥珀酸和NADH+H。琥珀酸和NADH+H作为电子的供体参与线粒体内膜上呼吸链上电子的传递。呼吸链也由微观的复合体Ⅰ、复合体Ⅱ、UQ、Cytc、复合体Ⅲ、复合体Ⅳ等电子传递体组成，它们也肩负着电子的承载和传递，最终把电子传递给O2，把O2还原为H2O，并在电子传递的过程中发生氧化磷酸化，大量生成活跃的化学能ATP，从而满足植物生长发育对能量的需求。无论是植物光合的过程还是呼吸的过程都是用肉眼无法看到的，由于教学条件等因素的影响，学生都无法亲身感受到其存在，故在思想上产生迷茫和困惑，这给理解植物光合和呼吸的本质带来困难。无论光合还是呼吸的本质都是植物生命微观领域的物质运动，是客观存在的物质运动。树立起这种思维对理解植物生命微观领域的运动有着积极的作用。

1.2 树立植物生命活动是有规律的思维

世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的，规律是可以被认识的。这是认识世界的普遍原理。植物的生命活动也是如此，也正是植物生理学的内涵所在。在教学过程中应反复向学生渗透这种思维。因为植物生理学各个章节无不体现出植物生命活动是有规律的这种观点。如植物对水分的吸收、运输，植物对矿质元素的吸收、运输和同化，植物的光合、呼吸及同化物的运输和分配，植物的生长发育等。这种思维应是植物生理教与学总的指导思想，应贯穿于植物生理学的各个章节，这种思维应成为学生的惯性思维。

1.3 树立植物生命活动规律可被利用和控制的思维

学习研究植物生命活动的规律就是要人为地利用、干涉和控制植物的生命活动，为农林生产实践服务。这也是学习研究植物生理的目的。树立这种思维可以激发学生学习的兴趣，并为此付出努力。因为许多植物生理的研究成果已广泛应用到农林生产实践，并取得了很好的效果。如植物抗蒸腾剂的应用，植物缺素症诊断的应用，提高植物光合效率成果的应用，利用光合产物运输分配的规律指导果树的栽培与管理的应用，利用呼吸原理指导果蔬花卉贮藏保鲜的应用；用植物生长物质来调控植物的生长和发育的应用，如用NAA促使插条生根、用GA诱导葡萄无籽粒果实的形成、用CTK促进果实膨大和果蔬保鲜、用ABA诱导气孔的关闭和植物的休眠、用Eth促使果实成熟；特别是知道Eth的合成规律后，人为地干预Eth的合成，如把ACC合酶的反义基因转入番茄，阻止Eth的合成，控制番茄的成熟；利用植物的营养生长和生殖生长的关系理论指导果树生产，防止大小年现象的发生；利用春花光周期理论指导育种引种，提前或推迟植物开花；利用植物的抗逆生理指导植物栽培、育种等。以上例证无不体现出植物生命活动规律可被利用、干涉和控制的观点。

1.4 树立矛盾对立统一的思维

植物的生命活动是一种高级的物质运动形式，其本身就是物质的矛盾运动。矛盾最大的特性就是其对立统一性，矛盾的对立统一规律是唯物辩证法最根本的规律，这个规律揭示了事物发展的源泉和动力。树立矛盾对立统一思维对理解植物生命活动现象有着极为重要的意义。如植物的吸水和失水、植物的光合和呼吸、植物的营养生长和生殖生长、植物的休眠和生长等生理现象。这些生命现象虽有对立的一面，但其本质却是高度统一的。植物正是在这种矛盾运动中完成对水分的吸收利用，完成光能的吸收、转化、贮藏和利用，完成生命的发展和延续。

1.5 树立现象本质互动的思维

做学问有三层境界，第一层是“看山是山”，第二层是“看山不是山”，第三层是“看山仍是山”。当达到第三层境界时，“山”已有了新的内涵。这也是哲学上现象和本质的互动，透过现象看本质，通过本质再重新认识现象，从而使学问得到提升和升华。这种思维也可用来指导植物生理的教与学。因为植物的生命现象普遍存在于现实世界中，揭示掩盖在生命现象下的本质规律，也正是植物生理学研究的内容，本质规律的发现为再次重新认识生命现象提供理论依据。在教学过程中应有意识地甚至刻意地引导学生把所学的知识和植物的生命现象联系起来，当看到植物生命现象时应该思考生命现象下的本质规律，并再次用学到的知识来解释植物的生命现象，从而使学生的认知能力达到一个新的境界。如看到光合和呼吸现象时应自然地想到植物对光能的吸收转化，电子在内囊体电子传递链上的传递，伴随着O2的释放，发生光合磷酸化生成ATP+NADPH，ATP+NADPH作为光合同化力在叶绿体基质中参与卡尔文循环同化CO2，于是碳水化合物生成，与此同时把活跃的化学能转化为稳定的化学能贮藏在碳水化合物中；呼吸作用是碳水化合物糖酵解生成丙酮酸，丙酮酸在有氧的条件下进入线粒体参与三羧酸循环，糖酵解和三羧酸循环生成的NADH和琥珀酸作为电子的供体参与线粒体内膜呼吸电子传递链上电子的传递，在电子传递的过程中生成水并发生氧化磷酸化生成ATP，ATP是能量货币，从而为植物的生长发育提供能量支持。当喝绿茶时应想到茶叶中的多酚氧化酶，杀青可让其失去活性避免氧化茶叶中的儿茶酚和单宁为红褐色；喝红茶时应想到利用多酚氧化酶氧化儿茶酚和单宁来制作红茶。当在深秋看到红色的枫叶时应想到叶子中可溶性糖含量的升高和积累，降低了细胞的冰点，起到了御寒的作用，与此同时也形成花青素，叶子表现出不同的红色；叶子绿色时是叶绿素含量高，橙色时是胡萝卜素含量高，黄色时是叶黄素含量高。通过这种现象和本质的互动思维，就把植物生理学习和生活紧密联系到一起，从而使学生对植物生命活动的认识上升到更高的层次。

2 植物生理学教学过程中学生几种能力的培养

2.1 实验能力的培养

实验的功能有：(1)理论验证，(2)实践应用，(3)科研方法。理论验证是通过实验体会、理解理论的正确性，实践应用是把理论成果应用到实践，科研方法是利用实验探索植物的生命活动。由此可见实验能力培养的重要性。故在学生实验能力培养上提出以下策略：(1)强化基础实验，如叶绿素含量的测定、光合呼吸强度的测定、抗氧化酶活性的测定等。(2)加强综合实验，如热激诱导玉米幼苗耐热性观察及其可能生理生化机制，NAA对小麦根芽生长的影响，槐米中芸香苷的提取、纯化与鉴定等。(3)向学生开放植物生理实验室，使学生能够自我学习和训练。

2.2 查询利用文献资料能力的培养

课堂教学的课时有限，很难满足学生对知识更全面深入地了解。学生须在课余时间拓展和深化知识，查询利用文献资料的能力培养显得尤为重要。查询文献资料的途径有：(1)网络查询，利用各种搜索引擎。(2)图书馆查询。(3)各种学术数据库，如维普数据库。(4)文献查新机构。引导学生查询利用文献的训练方法有：(1)设定植物生理相关专题，布置为课外作业。(2)收集学生提出的问题，以此为题目引导学生查阅相关文献资料加以解决。学生在查询利用文献资料的过程中还可培养以下能力：(1)自学的能力。(2)发现问题、解决问题的能力。(3)追踪前沿科技的能力。(4)科研的能力。

2.3 科研能力的培养

科研能力是一种综合能力，涉及到学生发现问题的能力、查询利用各种文献资料的能力、实验的能力等。通过科研把这些能力整合，从而达到解决问题的能力。教师在科研活动中应吸收学生参加一些有关植物生理的科研项目或设置一些小型的研究课题，让学生参与其中。这样可调动学生学习的积极性，提高学生的科研素养和创新能力，同时也使学生获得了解决实际问题的能力。

3 结语

植物生理学教学质量的提高应是教师和学生共同努力的结果。通过在思想上强化植物生理的重要性，激发学生学习的兴趣和动力；借助一些思维方法理解植物生命活动的本质规律；培养学生实验的能力、查询利用文献资料的能力、科研的能力；这些措施的实施其目的就是为了推动植物生理学教学质量的提高。

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