植物生理學研究性教學探索

周峰

【摘 要】根據現(xiàn)代人才培養(yǎng)的需要，對如何學習植物生理學的問題，從完善教學大綱、制定教學目標、教學內容設置、教學方法選用四方面進行探索，旨在為了培養(yǎng)出學生獨立自主的學習能力，和自發(fā)研究設計實驗的能力。

【關鍵詞】植物生理學；實驗教學

植物生理學是生物學分支學科。它的研究對象是植物生命的活動規(guī)律與機理、調節(jié)、控制以及環(huán)境對其生命活動的影響。包括諸如光合作用、植物代謝、植物呼吸、植物水分生理、植物礦質營養(yǎng)、植物體內運輸、生長與發(fā)育、抗逆性和植物運動等研究內容。

植物生理學是研究植物的生長發(fā)育進程、植物的物質代謝，以及被外界環(huán)境影響與調控的科學，是農業(yè)院校生物類、環(huán)境資源類、植物種植類等各專業(yè)的專業(yè)基礎必修課。授課對象多為生物科學專業(yè)本科生，是一門理論性很強的實驗科學。這類學生的生物學基礎扎實，理論能力強，多為生物科學專業(yè)的高材生。植物生理學教學包括理論教學與實驗教學。實驗教學是21世紀高等教學過程中的重要環(huán)節(jié)，以獲取新知識、科研能力強、專業(yè)技能強等作為21世紀人才需求的基本特點。實驗教學不僅可以驗證理論教學知識成果，還可以培養(yǎng)學生的實踐動手操作能力，分析問題和解決問題的能力，讓學生加深理解課本上的知識，促進學生創(chuàng)新能力的形成和新思維的表達。這里筆者從以下幾方面對植物生理學實驗課程的教學方法進行了思考和探究。

1.根據培養(yǎng)對象，修訂完善教學實驗大綱

上文提到，植物生理學的學生多為生物科學專業(yè)的高材生，其日后發(fā)展道路多為生物學碩士和博士研究生，多走向學術或研究類型的工作崗位。因此，在植物生理學的課程教學研究中，首先要選用優(yōu)秀的教材。如國內王忠主編的教材，再輔以國際著名植物學家Lincoin Taiz和Eduardo Zeiger主編的、當今國際植物生物學領域重要的教科書Plant Physiology. 在教學內容上，要夯實基礎理論知識強調研究熱點問題，注重學識發(fā)展方向，如光合作用中的研究機理、光敏色素的作用機理、成化生理中的ABC模型、水分生理中的水通道蛋白、逆境生理中的抗性生理機制等。在教學手段上，要采用現(xiàn)代技術教學，如多媒體軟件的應用、雙語課程教學的方式等。在實驗教學中，在完成傳統(tǒng)實驗內容的基礎上，應增加一些熱點綜合性實驗內容，如光合速率日變化觀察、光合速率測定等。

優(yōu)秀的教材和完善的教學實驗大綱密不可分。教學大綱是教學的基本依據，也是教學的基本指導文件，不同的學科在制定教學大綱時也要服從不同的課程結構及教學安排要求。既要符合培養(yǎng)目標，體現(xiàn)教學改革精神，也要科學規(guī)范，易于教學和實施。如果一個教學大綱的制定完全不符合科目行情，那這個教學大綱就是白訂，起不到研究植物生理學的作用。教學大綱的制定包括理論課程和實驗課程，實驗課程又包括總的課時數和具體實驗項目的教學需要課時數。在實驗教學的過程中，要把實驗教學分為選學、必學、課外等幾大類別。教學大綱的制定既要反映出學科的特點，又要考慮到如何培養(yǎng)學生的素質教育、動手能力，以及科研思維能力。

2.根據教學大綱，制定教學目標

植物生理學的實驗教學大綱總體上要求基礎性和創(chuàng)新性?；A性是學生必須掌握的實驗方法和課本上基礎的理論知識。只有掌握了基本知識，才能學會利用基本知識和基本技能去設計實驗來解決實際問題。在根據教學大綱訂立教學目標時，要根據學生情況，知識面層次的不同來確立不同層級的教學目標。第一層次要求學生對理論知識的理解理論知識及應具備融會貫通的能力，這個層次作為基礎，是對后面學習的奠基。第二層次要求鍛煉學生的操作能力、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。優(yōu)秀的學者不僅應該學會解決問題，更應該去發(fā)現(xiàn)問題。俗話說，學習是一個把書本從厚讀到薄，再從薄讀到厚的過程。因此能夠自己發(fā)現(xiàn)問題是學習能力一個很大的提高。第三層次要求培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力。植物生理學的研究領域進展較快，因此教材的更新速度也在加快，但各大院校的實驗課程多年不變，實驗課程陳舊，難以發(fā)展后續(xù)知識。針對這個特點來確立教學目標，也是植物生理學科的重中之重。

3.教學內容的設置

在植物生理學教材的編寫和教學過程中，存在著一些與相關學科內容重復、交叉、超前滯后的現(xiàn)象，例如呼吸作用中的“呼吸代謝的途徑”、“物質能量代謝”、“電子傳遞與氧化磷酸化”和“呼吸作用的調節(jié)”等內容，與生物化學重復；礦質營養(yǎng)中一些內容與植物營養(yǎng)學內容重復；生長生理中，“植物細胞的生長和分化”與植物學內容重復；“種子的萌發(fā)”以及“種子的發(fā)育和成熟生理”與后續(xù)的植物育種學有部分重復。

植物生理學I和Ⅱ的開課時間多在大學第4學期，比遺傳學、生態(tài)學、分子生物學、基因工程等課程開課早，所以后開之課必然會影響學生對植物生理學課程的理解，因此，怎樣設置這些教學內容，節(jié)約時間、節(jié)約教學成本是值得教育工作者深思的問題。

植物生理學的課時還存在課時較少與教學內容較多的矛盾，安徽農業(yè)大學進行學分制改革后，按照“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的培養(yǎng)目標，將固有的本科教學2900學時縮減至2400課時，旨在加強學生的自學能力、自我設計的能力，以及獨立發(fā)展能力。在“重基礎精專業(yè)、多開選修課”的指導思想下，為了減少學生的負擔，植物生理學的教學課時減少了35%。但是，隨著現(xiàn)在科學分子生物學領域的迅猛發(fā)展，植物生理學中需要學習的知識越來越多，如何充分利用越來越少的課時，來傳授越來越多的教學內容，是值得教師深思的難題。

4.教學方法的選用

（1）在植物生理學的教學中，在短課時的弊端下，無論教師用何種教學手段，都難以讓學生在短時間內完全了解植物生理學的所有知識點，因此教師應注重培養(yǎng)學生如何利用植物生物學的學習方法和解決問題的手段去獨立解決問題。

（2）充分利用教學條件，用多媒體進行植物生物學的授課，可以更加形象地讓學生了解具體內容。如把示范和課件結合在一起向學生介紹操作方法和講解教學要點效果要好得多。

（3）分組討論，例如在“環(huán)境因素對光合作用的影響”這一實驗中，可將學生分組，討論植物光合作用中，同一因素在不同類型的植物中，譬如水生植物和陸生植物對它們的影響是否相同，引導學生進行自主研究設計實驗。

（4）講授過程中，對學生進行適量的啟發(fā)，從而引導學生積極思考，在思考中發(fā)現(xiàn)并提出問題。教師要在實驗原理、具體操作步驟和實驗注意事項等具體方面，結合學生問題進行精準細致的講解，確保學生理解并掌握實驗，從而達到教學的目的。

5.結語

植物是地球上利用太陽能合成有機物的主要生物，它們的生理活動對人類和自然的可持續(xù)發(fā)展有著極為重要的意義：農業(yè)上需要提高產量和質量，就要了解植物的生理活動；保護環(huán)境中，植物生理學也起著重要作用，如栽種植物防風固沙、凈化水質等。最近的主要問題新能源的開發(fā)也需要利用植物生理學，可以說綠色植物的光合作用是現(xiàn)在地球上轉化太陽能最重要的途徑。基于植物生物學的重要意義，讓學生更好地掌握這一學科成為了當代教師的重要使命。

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