数字学习资源对提升植物识别技能的探究

□王惠兰

(山西广播电视大学， 山西 太原 030027)

今天刻意记住的一个植物名字，三天后忘记了。小时候熟悉的一些植物，远远一瞥就能辨识。什么原因使我们转瞬即忘，又是什么原因使我们经久不忘。

当代教育心理学家Richard E.Mayer的“意义建构/生成学习”理论认为，学习者在环境中的经历体验，引起知识发生变化，知识的变化通过行为变化反映出来。反过来说，这种行为变化源自学习者的经历体验。

从经验到知识，从知识到行为，这就是学习过程。从知识积累到行为产生，即从记住知识到学以致用解决问题，中间经历了选择、组织、整合认知过程，经历知识建构过程，最终达到学习迁移的目的。学会的重要标志是学习迁移，即学以致用，举一反三，触类旁通。

植物识别最大的瓶颈，是文本形态描述、植物图像和植物实体三方比对的过程。 “有名无实”或者“名不副实”，是学习者普遍遇到的难点问题。教学实践中，针对难点问题，为学习者提供有结构的丰富的学习材料，将识别植物的四个步骤——知道名字、认识图像、实地辨识、说出主要形态特征，按照学习心理，选择合适媒体和适当表达方式呈现在数字学习资源中，文字、图片、视频、互动交流等多通道呈现植物信息，搭建植物识别多重情景；辨认、比对、判断、检测等方法多措并举，促进植物识别名副其实，进而让学习者的植物识别水平由感觉记忆上升为长时记忆。总之，借助数字学习资源，将文本的植物形态描述准确映射到客观的植物实体，将植物实体的典型特征选择恰当的方式数字化呈现，切实帮助学习者提升植物识别技能。

课题组借鉴《山西常见园林花木辨识》课程国开学习网平台资源建设的教学经验，参照“易混淆园林植物识别方法”录像教材的使用效果评估，总结了数字学习资源对提升植物识别技能切实可行的做法，在此与同行共享。

一、图文并茂，凸显图示优势效应

多媒体学习认知理论认为，词语和图像在大脑的不同通道(听觉记忆系统和视觉记忆系统)进行加工，耳朵里听到的声音和眼睛里看到的图像，分别建构成言语表征和图像表征，言语表征与图像表征整合，再与已有知识整合，主动加工成新的认知，并长时间记忆。

与文字呈现的信息相比，人们更容易记住图像呈现的信息，即图示优势效应。认识一种植物，文字与图像双重通道刺激，这时植物名字的出现不是抽象的，是有具体意义的。借助植物图像，激发具体性效应，植物识别能力提升明显。数字学习资源容量大，便于呈现丰富的植物图像，呈现植物的典型特征、细小部位、隐藏特征，图示优势效应充分体现。

(一)典型特征，特别呈现

公园里漫步一圈又一圈，丰富的植物眼前一次两次多次经过，百余种植物，你记住了几种？过眼不忘的有多少？打开相关资料，植物图片满篇，到实际中去，又能辨识几种？学习科学的容量有限原理告诉我们，人不是录像机，不可能对看到的所有信息照单全收，而是一次只能加工一小部分材料。在识别植物过程中，只有选择性关注特别呈现的材料，从中掌握植物的典型特征，植物的识别要领就能一语道破，一图点明。

银杏的扇形叶，独一无二，看叶识银杏，轻而易举。同科同属的金钟花与连翘相似，金钟花茎节间有片状髓，连翘茎节间中空，呈现两张剖开茎的图片，一目了然。凌霄的果实像豆角，会被误认为是荚果，其实是蒴果，把果实剥开，同豆角比对一下，荚果、蒴果泾渭分明。

(二) 细小部位，放大呈现

并非所有植物的典型特征都能一目了然，有的需要凑近了看，有的需要借助放大镜看。数字学习资源可以用放大的眼光，呈现植物的细小部位。

同科同属的山梅花和太平花，像双胞胎一样难辨难分。区别的关键点是看叶子背面、花梗和花萼外是否密被柔毛。高分辨率拍摄叶背、花梗及花萼图片，便于观看是否有柔毛这个细微的典型特征。臭椿和香椿，不同属不同科，亲缘关系较远，却常常混淆难辨。看叶痕是辨识方法之一。聚焦拍摄二者的叶痕图片，并列比对，叶痕形状和维管束痕迹数量一清二楚。就是在冬天，就是只有一根枝条，也能区分臭椿和香椿。

(三) 隐藏特征，动态呈现

大部分植物的识别特征为显而易见的外部形态特征，但有的植物识别特征潜形匿迹,藏而不露，要看到茎、叶、花、果表面形态下的隐藏特征，需要解暗箱，需要借助外力来发现。

紫薇，又名痒痒树，用手轻轻地触摸它的树干，植株会从上到下摆动起来，表现出怕痒的感觉，这个特征足够引起学习者的好奇，那就拍个小视频，把“怕痒”这个隐形特征显现出来，既激发学习者兴趣，又轻而易举解决识别要点。杜仲的全株富含胶质，树皮、叶片、果实撕开均有多数白色细丝物。这个特征对识别杜仲很有用，借助黑背景，拍摄叶子或嫩枝拉丝的小视频，一撕了然。

二、灵活布局，促进生成加工认知

对数字学习资源来说，学习材料的布局方式如同传统教学的教学场景搭建。一定程度上，教学设计目的、教学过程实施及教学策略的运用依赖布局方式体现出来，依托布局方式来实现。数字学习资源中，学习材料的布局空间不仅是平面布局，更有立体布局，纵横交错的多维布局，形成相互印证、相互整合、相互比对的知识结构网，形成遵循相邻原则、减少无关认知、促进生成加工的教学场景。

(一) 铺垫基础知识，文字描述图形印证

植物分类知识中涉及许多形态学术语，每一个形态学术语对应一个形态学类型。准确、熟练掌握这些形态学术语，是提升植物识别技能必备的基本功。如合欢的形态特征：“二回偶数羽状复叶，互生，羽片4～12对，小叶10～30对；小叶长圆形，对生，全缘；头状花序于枝顶伞房状排列，花萼管状，5裂；花冠漏斗状，5裂，裂片三角形，黄绿色，短小不明显；雄蕊多数，花丝细长如缕状，半白半红，毛绒绒形似马樱。荚果带状，扁平。”可以统计一下，短短百余字的文字描述，有多少形态学术语在其中。对于初学者来说，每一个形态学术语都需要去想象，都需要将文字转化为图形来理解。借助数字学习资源的扩展性，在需要解释的形态学术语的关键点上，生成链接，点击或鼠标经过出现对应的形态结构图，这样一个个形态学术语的理解障碍迎刃而解。

(二) 遵循相邻原则，整合呈现图文信息

形态学术语图形化，勾勒出植物茎、叶、花、果的素描图，要将植物局部器官的素描平面图拼接成植物完整的立体结构图，需要实地拍摄的植物图片来呈现。承载数字学习资源的学习平台，容量大，便于呈现丰富的图片。识别一种植物，呈现的图片数量、图片内容很重要，图片摆放的位置同等重要。如果植物文本的形态描述在一页，而相应的植物图片又在另一页，或者大段的文字描述在页面上方，大量的植物图片在页面下方，学习者需要切换页面或者拖拽滚动条才能图文比对，这种相互分离、孤立呈现的图文编排方式，会造成无关认知加工，降低学习效果。减少无关认知加工，需遵循空间相邻原则，合理布局学习材料，将形态描述的文字同与之对应的图片紧邻排列，整合呈现，图片实体印证了文字描述，文字抽象概括了图片内容，同步印证，同步构建，学习效率大大提升。

(三) 区分易混淆植物，并列比对清晰明了

孤立识别一种植物，不难；难在身处植物王国，百花盛开，百树争翠，百眼难辨。识别易混淆植物更是难中之难。人间四月天，徜徉公园，玉兰、望春玉兰、二乔玉兰，亭亭玉立，含苞待放，似乎都是亲姐妹，混淆难辨；桃、杏、梅、樱、李、梨，竞相绽放，争奇斗艳，感觉个个如亲戚，似是而非。借助数字学习资源的布局灵活性，将易混淆植物排排并坐，捉对出现，不比不知道，一比就明了。

法桐、梧桐、泡桐，就这三个桐字，加之都有大大的叶子，就让许多人对这三种植物张冠李戴，混淆难辨。其实这三种桐树在分类上属于不同的科，细细辨识，截然不同。有比较就有鉴别。利用数字学习资源，将三种桐树同时约见，从树皮颜色、树叶的形状、果实的类型等方面将三种桐树图片，并列比对，逐一说明，结果泾渭分明。

北方的早春，被金灿灿黄色花瓣叫醒了，人们都说迎春花开了。其实在这明媚靓丽的黄色世界里，不仅仅有迎春花的身姿，还有连翘的风采，有金钟花的绚丽。三者因为花期相近，花色相似，花形相似，容易混淆。借助数字学习资源，将这三种木犀科易混淆植物“栽植”在一起，看树形、看小枝、看花瓣、看叶子，通过比对观察，三者不再纠缠不清。

三、穿越时空，丰富建构材料

一定程度说，学习如拼积木，就是选择相关的材料，接着组织这些材料，并整合原有材料，经过主动加工，最后形成连贯的认知。学习过程就是一个不断建构的过程，建构需要不断完善材料，需要选择现有的材料，需要同化原有材料，需要主动推断、重构材料，最后综合这些经验建构出合理的意义解释。

在传统教学中，识别植物最常用教学方法是实地实习。实地实习一般选择在暑期。由于实习时间的限制，由于植物的生长周期不同，实习时可能会错过植物开花或结果的关键生长阶段，即不可能观察到植物的全貌。地处较远的两种易混淆植物比较，往往也是鞭长莫及，不能实地比对观察。借助数字学习资源，可以穿越时空，同时呈现不同地区、不同生长时期的植物器官，便于学习者组织、整合、加工有结构材料并形成全面连贯的认知。

(一) 不同生长时期的茎、叶、花、果同时呈现，拉近时间

雪松常见，但雪松的松塔不常见，种子更是难得一见。这是因为雪松需要有二三十树龄才开花结果。即使看到松塔，里面大部分是空心的。雪松雌雄异株，雌球花比雄球花晚10天左右开放，雌、雄球花开放不同期，自然授粉概率低，园林上常提前收集花粉，人工授粉结实。雪松花期10～11月，球果第二年10月成熟。要观察雪松的形态特征，需要“拼接”不同资源，形成完整的形态特征图。借助数字学习资源呈现出茎、叶、花、种子全景图，力图拉近时间距离，换来学习者对雪松植物全方位的感知。

(二) 不同地区的易混淆植物并列出现，缩短距离

紫荆，北方常见的园林植物。紫荆花，香港的区花，又叫洋紫荆。两种紫荆，同属于豆科植物，花色相似，名字相似。紫荆和洋紫荆，一字之差，有什么区别呢？洋紫荆在热带、亚热带地区广泛栽培，但在北方地区很少看到。借助数字学习资源，让两种紫荆隔空并立，同台比对。

四、激活已有情景，促进意义建构

人的学习不是从零开始，都是以原有的经验为基础的知识建构过程。建构主义者认为，知识是学习者主动建构起来的，知识的意义存在于一定的情境中，每一位学习的人不能超越具体的情境来获得知识，学习就是在特定的情境中建构知识的意义和意义系统。学习是由经验引起的学习者知识的变化。在已有经历和体验的基础上，在新的情境中叠加新的经验，从而认识和行为发生变化。

面对一个未知的植物，学习者首先是调动大脑中已有经验，运用大脑中既有的植物图式同化新植物并进行合理化解释，试图去命名去分类。当已有经验不能解决新问题时，主动学习就开始了，学习促使学习者已有经验发生重组或改造，因而对新植物生成新的合理解释和认识。《山西常见园林花木辨识》数字学习资源设计中，添加了“景观特色”这一模块，其中包括植物的俗名、名字由来、特定的称谓、相关的诗词及景观效果等熟悉的内容。这些看似题外话的内容，就是要充分激活、还原、创设情境，提供丰富建构材料，促使学习者主动建构植物分类知识。

(一) 俗名入手，如遇故人，寻根问底

染过指甲吧，认识指甲草吧，指甲草也叫凤仙花。金针肯定吃过，长金针的植物是什么样的，原来学名叫黄花菜。五叶地锦和三叶地锦常用于垂直绿化，认识吗？就是天天路过的爬山虎。识别植物，从文绉绉的中文学名(凤仙花)入手，好似隔得好远，及至说出俗名(指甲草)，原来就在眼前。已有经验就是新知识的切入点，是构建凤仙花知识意义的立足点。同样，植物名称的由来，如石竹因其茎节膨大似竹而得名，如丁香因其花细长如丁且有芳香而得名。还有植物的特定称谓，国色天香——牡丹，花中皇后——月季花，行道树之王——法桐。这些熟悉的内容，都是引发学习兴趣的落脚点，是建构相关植物知识的结合点。

(二) 诗词入手，画意顿生，兴趣倍增

关于植物的诗词不胜枚举。牡丹是我国特有的名贵花卉，自古文人雅士咏唱不绝。“桃李花开人不窥，花时须是牡丹时。”“唯有牡丹真国色，花开时节动京城。”唐代诗人杜牧的“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花。”描写了秋季枫树的如霞似火。清明时节，梨树花开，似雪白，如梅香，确是“占断天下白，压尽人间花”。

读诗词，体味凝练的笔触，意会传神的雅韵，感触深挚的意境。诗中有画，画中有诗，正是这些心向往之的画面，人们爱屋及乌，对所描写的植物产生浓厚的兴趣。

(三) 景观切入，视觉冲击，聚焦注意

相信这样的经历不会陌生，因为某篇文章迷人的情景描述，而冲动想去亲身体会被描述的场景地。文字的魅力能使景观跃然而出，引发强烈的心灵感应，引发亲身体验的行为欲望。数字学习资源的“景观特色”模块，就是借助文字的灵性与美丽，感受植物的视觉冲击力，聚焦学习者的注意力。

清明前后，紫荆花开，远望一团紫雾朦朦胧胧，近观满枝紫花彩蝶累累，树与树，争奇斗艳，枝与枝，争先恐后，花与花，锦簇争妍，干枯的树枝，娇柔的紫花，就这样和谐成满条红。你认识黄栌如果是春天，一定是圆圆叶片中久久不落宛如烟雾的紫红花序让人生怜；你记住黄栌如果是秋天，肯定是层林尽染中烂漫如火的黄栌最是绚丽，引人入胜……这样的景观描述，令人神往。

通过“景观特色”模块的感性描述，期望学习效果迁移。从感性到理性，从主观到客观，从表面到实质，是唤醒是铺垫。因为熟悉俗语，愿意关注植物细节；因为喜爱诗情画意，所以追根寻底；因为向往美丽，激发深入了解植物的兴趣。

五、论坛相互辨识，促进学习迁移

与传统的学习资源相比较，数字学习资源最大的优势在于互动性。学习中的问题，可以通过学习平台寻求答案。植物世界丰富无比，尽管传统的、电子的识别植物工具很多，但对不同水平的学习者来说，总有未知植物出现。“这是什么植物”的求助声从未间断。以相互辨识植物为主要目的的“互动讨论区”应需而生。不认识的、不确定的、局部特征的植物图片纷纷上传，论坛帖子不断刷新。

(一) 经验叠加，辨出真面目

薰衣草庄园名字不陌生吧。薰衣草庄园蓝色一片都是薰衣草吗？未必。蓝花鼠尾草、柳叶马鞭草就常常被当作薰衣草发送到论坛中。有的同学赞叹“薰衣草”的壮观，有的同学追究“薰衣草”的细节图片，仔细辨认，最后否定。有同学上传了新疆旅游时真正薰衣草的照片，有同学查找了薰衣草和鼠尾草的区别。最后去伪存真，还原薰衣草本来面目。同学们一致感叹：蓝色一片未必都是薰衣草。

(二) 集思广益，辨全植物信息

一位同学上传一张植物图片，看叶子像松柏。一位同学用识花APP查了，说是柽柳。一位同学说附近公园就有挂牌植物，不像柳树，秋天开花。有了名字，有了观察点，按图索骥，初识柽柳。另有同学说，到过新疆，路边到处都是，导游说是红柳，枝条串羊肉串用。知道用处，知道别名。好几个同学说看到烤羊肉串的，满满一篓子枝条，要扒过去看看是不是红色的枝条……柽柳的形态特征就在一步步接力中建构起来。

(三) 各抒己见，辨来更多问题

孔雀草因花色丰富、花期长，成为花坛的常用花卉。孔雀草与万寿菊容易混淆。“这是孔雀草还是万寿菊”的图片层出不穷。二者叶形、花形极为相似，加之栽培品种都很多，株高、花径、花色、瓣形均有不同程度的变化。参考中国植物志区分标准，还是混淆难辨。不断地有花序梗、总苞的特征图片上传，不断地有质疑声出现……

从错误认识到正确辨识，从模棱两可到泾渭分明，从略知一二到一清二楚，从认识局部特征到知悉全貌，从一个问题引发更多问题，识别植物技能就在不断互动中逐步提升。如果要向别人讲清楚一件事情，自己首先要彻底弄明白这件事情。弄清楚“这是什么植物” 的事实同时，需要相关植物形态学的概念做支撑，需要鉴定植物的程序做支撑，需要不达目的绝不放弃的信念做支撑。看似回答“这是什么植物”的问题，其实我们教学目标的五种知识类型——事实、概念、程序、策略及信念都得到了同步提升。这是一个提问的平台，是一个知识建构的平台，更是一个迁移测验的平台。

经过两年多的教学实践，从调查学习需求，到课程目标设置，从摸底学习困难，到教学策略设计，从平台资源建设到录像教材修改，从学习者使用反馈意见到学习效果检测，《山西常见园林花木辨识》课程国开学习网平台资源建设日趋完善，“易混淆园林植物识别方法”录像教材教学效果显现。可以说，数字学习资源是识别植物的聚光灯、放大镜，是植物密码的解读器；是识别植物的垫脚石、整合器，是易混淆植物的专类园。通过使用数字学习资源，学习者植物识别技能提升效果显现。

《山西常见园林花木辨识》课程的服务对象——“一村一名大学生计划”和山西“农村干部学历提升工程”学习者，正是实施乡村振兴战略最基层的执行者。基于这样“顶天立地”的大目标，希望通过识别常见园林植物，触类旁通，认识更多园林植物，以及辐射到当地植物的应用和保护，学以致用，造福地方。希望为培养留得住、用得上、干得好、带得动的高素质农村人才，为培养造就一支懂农业、爱农村、爱农民的“三农”工作队伍，贡献绵薄之力。