三种感官媒介在“园林植物识别”教学中的优化

王凯

摘要： 目的：本研究以提高“园林植物识别”教学效果为目标，找到文字、语音和图片三种感官教学媒介在“园林植物识别”教学中的优化方案。方法：采用正交试验的方法，分析了三种不同感官媒介对课程教学效果的影响规律。结果：三种媒介的综合使用效果最佳，其次为图片和语音，而文字和语音的组合效果最差。结论：文字教学45分钟，语音教学30分钟，图片教学30分钟的最优媒介组合方式可以有效提高课程教学效果。

Abstract： Objective： Aimed to find the best approach of literal data， phonic data and pictorial data， which were selected as three sense mediums in ornamental plant recognition class. Method： Orthogonal test were used to investigate the influence on teaching effectiveness. Result： The results indicated that combination of the three sense mediums was the best plan， then the phonic and pictorial combination is the second， but the literal and phonic combination was worst. Conclusion： The optimization was literal data 45min， phonic data 30min and pictorial data 30min， which could improve the recognition result effectively.

关键词： 园林植物；识别； 文字；语音；图片

Key words： ornamental plants；recognition；literal data；phonic data；pictorial data

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）10-0171-04

0 引言

无植物，不园林。在山石、水体、建筑、植物这四大造园要素之中，唯有植物富有生命，给园林以生机，使园林可多彩。园林植物“识别”是“应用”的基础，也是园林专业学生必须掌握的核心技能之一。然而，园林植物种类繁多，形态各异，加之季相和生长周期的变化，导致识别难度较大。学生最初接触园林植物的时候往往兴趣浓厚，但是，随着学习的深入，识别量的增加，很多植物之间容易发生混淆，学生的识别正确率开始下降，有的学生开始觉得枯燥乏味，主动性降低。传统的园林植物识别教学通常是以教师讲授书本为主，同时辅助以标本或图片，最后通过实地植物实体识别，带领学生完成教学任务，教师从教室内到教室外，经常讲得筋疲力尽，而学生则是短时记忆为主，难以加深印象，自主巩固，最后普遍存在“记地不记植物”的现象[1]，很大程度上影响了学生掌握园林植物素材的程度，更不能满足日后工作的需要[2，3]。

针对以上问题，如何改进教学方式方法，提升教学效果就显得迫在眉睫。为了使学生多掌握，且掌握牢固这些优美丰富的园林植物素材，在今后实际工作中能够灵活运用，游刃有余，多年来，学者和教师们为此积极开展教学改革与研究，创新教学方法，比如媒体教学法、角色扮演法、情境模拟法、师生互动法，阶段考核法等等，皆可提高园林植物识别的教学效果[4-6]。然而关于教学媒介对教学效果的影响规律，却鲜有报道。

作者在总结多年“园林植物识别”教学经验的基础上，选择文字、语音和图片三种感官媒介作为影响因素，分别设置相应水平，进行正交试验设计与分析，力求找到三种感官教学媒介对“园林植物识别”教学效果影响的最优组合方案，在吸引学生的注意力的同时，满足学生的新奇心理，使抽象枯燥的学习内容转化成为形象有趣、可听可观的内容形式，全面调动学生的学习积极性和主动性。

1 试验方法

1.1 单一因素试验

试验在2015-2016学年第二学期进行，从园林系园林技术专业三个班级（5363、5364、5365班）每班随机选取30人进行试验，每班的30名学生随机分成3组，每组10人，进行单一感官媒介方式的教学，班级间同类试验组作为重复，分别标记为A1，A2……，B1，B2……和C1，C2……（A，B，C分别代表文字、语音和图片媒介；1，2，3代表来自不同班级的重复组）。参照本门课程标准，以10种园林植物为教学任务量；依据现行课时时间安排，设置试验的时间范围为0-50分钟，时间梯度设为10、15、10、25、30、35、40、45、50min，另将初始时间0min作为空白对照，并将其结果带入误差分析。每次在各梯度时间试验结束后，到学院植物园实地考察学生识别园林植物实体的正确率，得分数值为每组10名学生识别正确率的平均值。

1.1.1 文字媒介对园林植物识别教学效果的影响

学生在试验时间内，以教师发放的文字教学资料为媒介，进行10种园林植物的学习，期间教师不做语言讲解，不播放音频，没有图片展示，依据时间梯度，在各时间节点的学习结束后，进行考核。

1.1.2 语音媒介对园林植物识别教学效果的影响

学生在试验时间內，以教师播放的语音教学资料为媒介，进行10种园林植物的学习，期间教师不提供文字参考，没有图片展示，在各时间节点的学习结束后，进行考核。

1.1.3 图片媒介对园林植物识别教学效果的影响

学生在试验时间内，以教师提供的图片教学资料为媒介（仅标有名称，但无具体描述），进行10种园林植物的学习，期间教师不提供文字参考，没有语音解释，在各时间节点的学习结束后，进行考核。

1.2 正交优化试验

试验在2015-2016学年第一学期进行，学生分组的方法与单因素试验相同。选择文字（A）、语音（B）、图片（C）三个因素，各自取两个水平，参照单因素试验得出的正确率范围设置因素水平（表1）。使用L8（2）7正交试验设计表做正交优化试验[7]，每个试验重复三次（不同班级相同处理类型作为重复组）。

2 结果与分析

2.1 单一媒介因素对园林植物识别教学效果的影响

教学媒介，在《美国教育大百科全书》中泛指任何用来传播知识的通讯手段，包括文字印刷资料，图片、图表、模型、幻灯片、听觉材料、电影等。其中，文字资料长期以来在我们教与学的整个过程当中占有统治地位，例如教材课本、指导书、习题集就是常见的文字教学媒介形式；图片资料以其直观、形象的特点，如贴图、照片、图库等，在现代教学当中也得到了广泛运用。这两种教学媒介都是从视觉接受开始，通过人眼捕捉信息，进而刺激大脑，形成记忆，完成学习的过程。不同之处在于前者属于抽象记忆，学习者需要通过逻辑思维和联想对文字信息进行分析、归纳和重整，实现记忆的再现；而后者属于形象记忆，学习者可以对园林植物的具体形象进行记忆与再现。此外，在教学过程中教师讲授课程的内容是通过语音传递给学生的，所以听觉在记忆和学习的过程中也会起到重要作用，然而与之相应的专门语音教学则仅仅常见于外语学习过程中，其它课程的学习中语音则只是起到简单的信息传递作用。

本研究选择常见的三种感官教学媒介（文字、语音、图片），分别研究了它们对于“园林植物识别”教学效果的影响。如图1A所示，识别正确率随着文字教学时间的延长整体呈现逐渐升高的趋势。通过Duncan多重比较，在10-15分钟范围，组间差异不显著（P>0.05），15-40分钟范围，识别正确率间变化极为显著（P<0.05），达到80.61%，此后在40-60分钟内，正确率变化不大（P>0.05）。由图1B可以看出，识别正确率随着语音教学时间的延长整体呈现逐渐上升的趋势。通过Duncan多重比较，在10-45分钟范围内差异显著（P<0.05），此后变化不明显（P>0.05）。再如图1C所示，识别准确率随着图片教学时间的延长整体呈现逐渐升高的趋势。通过Duncan多重比较，发现各组数值间的正确率在整个试验范围内均达到显著差异（P<0.05）。综合三个图显示的变化规律，较短的10分钟学习后，经过文字、语音和图片教学后的植物识别正确率分别为33.1%、24.7%和38.3%，我们推测图片媒介可以在较短时间内快速刺激大脑，形成认知，而学习者接受语音媒介的刺激所形成的认知性记忆则较弱，印象不够深刻。此外，多重比较分析可以看出，各试验中识别准确率达到峰值所用的时间为文字教学需40分钟，语音教学需45分钟，图片教学在试验结束时（50分钟）仍可继续升高。我们分析，人脑在接受外界刺激并形成记忆的过程不是没有限度的，在试验时间范围内，文字教学更容易使学生产生疲劳，从而影响识别量的增长；反观图片教学则表现得更为生动有趣，学生可以继续接受信息。试验结束时，比较各单一媒介因素教学下园林植物的识别正确率数值，文字、语音和图片组分别为85.41%，75.73%和92.58%。可见只考虑单一因素条件下，媒介教学在学生大脑中产生认知印象的牢固程度不同，图片>文字>语音。我们推测图片对于植物识别的学习过程可以进行较为强烈的感官刺激，形成较为深刻的感官印象，语音教学后形成的印象则最不牢固。根据单因素试验结果，本文选择三者的时间交集范围设置正交试验水平，各因素分别设定30分钟和45分钟两个水平。

2.2 正交优化试验

正交试验通过多种因素和水平的设计，可以科学合理地分析众多条件中代表性较强的条件，在数理统计的基础上得出因素和水平的最佳组合，从而指导实践工作，减少盲目性和资源的浪费。国内外学者利用正交试验设计做了大量研究，在生产生活的诸多领域得出了行之有效的优化方案，提高了生产效率和工作质量[8-10]。

如表2所示，通过极差分析后R值的大小来判断三种感官教学媒介对园林植物识别正确率影响程度的大小顺序为A×B×C > B×C > C > B > A > A×C > A×B。可见三种感官教学方式综合运用可以有效提高植物识别的正确率，达到最为理想的教学效果。另外，语音和图片的组合使用，也可以达到较高的教学效果，这就为学生自学和户外教学提供了理论参考依据。但是，文字与语音，文字与图片的组合使用，却容易产生相互干扰，阻碍识别记忆形成，导致识别正确率低于单因素的影响。同时，直观分析通过每一水平下的试验指标值总和（T值）的比较，本文得出三种感官教学方式的最优组合为A2B1C1，即文字教学45分钟，语音教学30分钟，图片教学30分钟。

如表3所示，通过方差分析，各种感官教学方式的组合对于园林植物识别的准确性均具有显著影响，说明本试验中选取的三种感官教学媒介对于教学效果的影响均具有重要而积极的意义。其中文字，文字和语音，文字和图片的影响在试验范围内达到显著水平，而语音，图片，语音和图片，文字、语音和图片的影响达到极显著水平。

捷克教育家夸美纽斯在《大教学论》中写到：“一切知识都是从感官开始的”，即在教学过程中学生认识时的直观感受可以使抽象的知识变得形象和具体，从而有助于学生认知程度的提高[11]。多感官媒介教学就是通过不同的方式，有效地调动学生的视觉、听觉、触觉、味觉等多重感官，加深对大脑的刺激，以便形成较为牢固准确的认知记忆。具体到感官教学方式对园林植物识别的影响，也有学者做了一些研究。沈大刚指出教师讲解结合图片观察可以提高学生识别植物的熟练程度，运用信息技术手段，可以增加学生的学习兴趣[12]。徐德兰和朱正利认为仅仅在课堂上增加标本、挂图、新鲜枝条等教学方式，难以达到显著提升植物识别教学效果的目的[13]。杜明芸等建议教师减少课堂 “讲”的时间，建议多引导学生自己观察、记录、完成植物识别调查报告，结合使用图文并茂的电子標本、PPT等多种媒体资源，提高学习质量。同时，他们还指出一味地减少理论课时，机械地增加实验课时，并不能加深学习印象，反而会降低识别植物的效果[14]。

依据本试验的结果，在实际的教学过程中，我们可以优选文字、语音和图片教学方式的综合使用，而如果实际情况或教学条件受到限制，只能使用两种或一种教学方式的时候，我们优选语音和图片组合教学或单一使用语音或图片作为媒介教学方式，可以收到较为良好的效果。

3 结论

文字、语音和图片媒介对园林植物识别的正确率均具有显著的影响。不考虑交互作用时，这种影响的强弱关系为C>B>A，即图片>语音>文字；考虑交互作用时，这种影響的强弱关系为A×B×C > B×C > C > B > A > A×C > A×B，即三种媒介的综合使用效果最好，其次为图片和语音，而文字和语音的组合效果则不理想，甚至产生相互干扰，比单一媒介教学效果还差。经过正交优化试验分析，确定三种感官教学媒介的最优组合为A2B1C1，即文字教学45分钟，语音教学30分钟，图片教学30分钟。在园林植物识别课程授课过程中，教师可以据此设置教学环节，营造教学情境，进行立体化教材的开发及其它相关教学活动的开展，从而有效提高教学质量。

参考文献：

[1]杜明芸，臧德奎，郭先锋.园林专业园林树木学实验、实习课的教学改革初探 [J].实验室科学，2008（4）：38.

[2]潘文明.观赏树木 [M].北京：中国农业出版社，2009.

[3]邱国金，王磊，葛晋纲，等.创建具有高职特色的精品课程——园林树木国家级精品课程的建设与实践 [J].高等农业教育，2009（8）： 65-67.

[4]崔向东，郭国友，刘辉芳.高职《园林树木》课程教学改革与实践 [J].课程整合，2010（8）：55-57.

[5]李成忠.高职《园林树木》课程教学方法初探 [J].黑龙江生态工程职业技术学院学报，2009（1）：1-4.

[6]样善云，黎素平，隆卫革，等.“园林树木”课程为例基于工作过程的课程模式探索 [J].中国职业技术教育， 2012（7）：61-62.

[7]Liu T.， Zhao J.， Li H. etc. Evaluation on Anti-hepatitis Viral Activity of Vitis vinifer L. [J]. Molecules， 2010（15）：7415-7422.

[8]纪丽莲.荷叶中抑菌成分的提取及其抑菌活性的研究 [J].食品科学，1999（8）：64-66.

[9]姜萍，叶汉玲，安鑫南.苦楝提取物的提取及其抑菌活性的研究 [J].林产化学与工业，2004，24（4）：24-27.

[10]Sharma A.， Vinod Y.， Raghavendra R.Optimization of kerf quality characteristics during Nd： YAG laser cutting of nickel based superalloy sheet for straight and curved cut profiles [J]. Optics and Lasers in Engineering， 2010， 48， 915-925.

[11]夸美纽斯（著），傅任敢（译）.大教学论[M].北京：教育科学出版社，1984.

[12]沈大刚.《园林树木学》教学方法改革的研究与实践[J].安徽农业科学，2009，37（26）：12835.

[13]徐德兰，朱正利.《园林树木学》教学方法探讨 [J].徐州工程学院学报，2007，22（12）：79-81.

[14]周春玲，孙玉林，刘孟.园林植物识别教学方法的探索 [J].中国林业教育，2009，27（1）：76-78.