植物學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生生物繪圖能力的研究與實(shí)踐

姚元枝+劉良科+李愛民+劉光華

摘 要：本文研究了植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生生物繪圖能力的方法與途徑。首先學(xué)生應(yīng)熟悉生物繪圖的基本要求；其次通過植物學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練生物繪圖基本技能；通過改革植物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核方式，強(qiáng)化學(xué)生的生物繪圖能力。

關(guān)鍵詞：植物學(xué)實(shí)驗(yàn)；生物繪圖；實(shí)踐

生物繪圖是科學(xué)與藝術(shù)相互滲透的產(chǎn)物，是應(yīng)用繪畫手法，將生物體的外部形態(tài)、細(xì)胞、組織、器官等結(jié)構(gòu)特征及生態(tài)環(huán)境、自然景觀的每個(gè)內(nèi)容作科學(xué)形象表達(dá)的一種形式，是自然科學(xué)的重要組成部分，可與文字相互補(bǔ)充，是輔助學(xué)習(xí)生物科學(xué)內(nèi)容的直觀媒介。生物繪圖使難以理解的、枯燥的生物科學(xué)知識(shí)一目了然，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。生物繪圖在物種識(shí)別和鑒定及有關(guān)生物教學(xué)中應(yīng)用廣泛。

植物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物類專業(yè)的主要基礎(chǔ)課程之一，在課程體系中占有重要的地位。植物實(shí)驗(yàn)不僅可以加強(qiáng)對植物學(xué)理論的理解，還可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)植物學(xué)的興趣。植物學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生素質(zhì)的重要途徑。培養(yǎng)學(xué)生的生物繪圖能力是植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重要任務(wù)之一。那么在植物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，如何培養(yǎng)學(xué)生生物繪圖能力呢？

一、 讓學(xué)生熟悉生物繪圖的基本要求

生物繪圖要求表達(dá)規(guī)范，必須科學(xué)、客觀、真實(shí)地描述和反映所觀察的形態(tài)與結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)植物學(xué)有關(guān)的理論，搞清要觀察的結(jié)構(gòu)，掌握各部分特征，畫出結(jié)構(gòu)中最本質(zhì)和重要特征的部分，依據(jù)實(shí)際觀察到的圖像繪圖，不憑想象或單純以教材圖片繪制，以保證形態(tài)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性與生物繪圖的科學(xué)性。

生物圖版面中的圖形分布要均勻、合理，比例恰當(dāng)。生物圖不同于藝術(shù)圖，各部分結(jié)構(gòu)及特征均以點(diǎn)或者線的形式表示。線條清晰、流暢、勻稱；重點(diǎn)突出、主次分明，主要特征顯示清晰，使人一目了然。線條按順手方向一筆勾出，粗細(xì)均勻、光滑、清晰、明暗一致，無深淺之分，線條的銜接必須準(zhǔn)確，接頭處無錯(cuò)位、分叉和痕跡，切忌重復(fù)描繪。不能用直尺或其他圓規(guī)等工具代畫，必須手繪而成。生物圖一般用圓點(diǎn)襯陰，表示明暗和顏色的深淺，以顯示立體感，點(diǎn)要圓而整齊，大小均勻，切忌釘著點(diǎn)、蝌蚪點(diǎn)、條形點(diǎn)、重選點(diǎn)和毛糙點(diǎn)等。根據(jù)需要靈活掌握疏密變化，一般由疏至密，由淺至深，逐點(diǎn)進(jìn)行，不能用涂抹陰影的方法代替圓點(diǎn)。

圖畫好后，將圖進(jìn)行標(biāo)注。圖注必須準(zhǔn)確，突出重點(diǎn)，簡明扼要。最好在圖的右側(cè)，引出平行線不交叉，間隔均勻，圖注部分接近時(shí)可用折線，但圖注線之間不能交叉，必須整齊一致，平行線右端點(diǎn)應(yīng)在同一垂直線上，用鉛筆把各部分的名稱注出，注字盡量要求用仿宋體，注字清秀、工整，使用術(shù)語科學(xué)、規(guī)范；或用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)號，再在圖題的下方按標(biāo)號依次整齊地注明結(jié)構(gòu)名稱。圖題和所用材料的名稱以及部位寫在圖的下方，并加括號標(biāo)明顯微鏡的放大倍數(shù)，注意注字一律用鉛筆。

二、 通過生物繪圖基本技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生生物繪圖能力

通過學(xué)生生物繪圖基本技能訓(xùn)練，達(dá)到培養(yǎng)生物繪圖能力的目的。學(xué)生植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，通常分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)3個(gè)部分。通過基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練生物繪圖基本技能，通過綜合性實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)生物繪圖基本技能，通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提升生物繪圖基本技能。

1. 通過植物學(xué)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練生物繪圖基本技能

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練基本技能結(jié)合以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)1 植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀察及生物繪圖。

由于植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程大多在一年級開設(shè)，學(xué)生剛進(jìn)校，繪圖水平參差不齊，所以有必要開設(shè)這一實(shí)驗(yàn)，并上好第一堂實(shí)驗(yàn)課，講授生物繪圖的意義、特點(diǎn)和方法。植物學(xué)實(shí)驗(yàn)包括形態(tài)解剖、系統(tǒng)分類兩部分，每次實(shí)驗(yàn)基本上都有生物繪圖，因此，第一次實(shí)驗(yàn)課的講解和強(qiáng)調(diào)是非常重要的。同時(shí)要求學(xué)生除了仔細(xì)觀察外，還應(yīng)對教材中所涉及的圖認(rèn)真研究，力爭繪好。本次實(shí)驗(yàn)繪制典型的植物洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖，目的在于讓學(xué)生理解生物繪圖中點(diǎn)、線的含義，輪廓用線表達(dá)，如細(xì)胞壁用均勻的線表示；用點(diǎn)表達(dá)質(zhì)地的疏密，如細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)用點(diǎn)表示，細(xì)胞核用較密集的點(diǎn)表示，細(xì)胞質(zhì)用較稀疏的點(diǎn)表示。為了清楚地表達(dá)細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所畫細(xì)胞不宜過多，畫2-3個(gè)完整的細(xì)胞即可。為了表示植物中的細(xì)胞并非孤立，要求細(xì)胞與相鄰細(xì)胞的連接處要畫出來一些。本次實(shí)驗(yàn)對點(diǎn)、線的要求有一個(gè)基本的概念和訓(xùn)練，老師要親自示范，學(xué)生要反復(fù)地練習(xí)，以求收到良好的效果。

實(shí)驗(yàn)2 植物組織及植物細(xì)胞有絲分裂。

通過實(shí)驗(yàn)1植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖的繪制，學(xué)生基本了解了生物繪圖的要求。植物組織包括分生組織、保護(hù)組織、機(jī)械組織、薄壁組織、輸導(dǎo)組織五大類組織。選擇合適的組織繪圖，如芹菜葉柄橫切面厚角組織結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)一步理解點(diǎn)、線的含義，在對點(diǎn)、線的基本要求上，進(jìn)一步要求各部分的比例適當(dāng)。很多學(xué)生不知道怎么表示細(xì)胞壁在角隅處加厚，要求用平行的短橫線表示，用點(diǎn)表示原生質(zhì)體的疏密，點(diǎn)本身是分散排列的，沒有形成線，從而體會(huì)“點(diǎn)是自由的”這一特征。如繪制機(jī)械組織中石細(xì)胞圖時(shí)，要注意細(xì)胞壁厚、胞腔小、紋孔細(xì)管狀或有分枝等特征。

線有實(shí)線和虛線（連續(xù)點(diǎn)）兩種表達(dá)方式。虛線由連續(xù)的點(diǎn)組成，對點(diǎn)的要求更高，點(diǎn)不但要細(xì)和圓，而且其間隔非常小而均勻。如在植物細(xì)胞有絲分裂圖中，紡錘絲是直線狀的，并沒有膜所形成的輪廓，因此，一般用連續(xù)點(diǎn)表示的線可以很好地表示紡錘絲的結(jié)構(gòu)。

2. 通過植物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)生物繪圖基本技能

綜合性實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)基本技能結(jié)合以下七個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行：實(shí)驗(yàn)3“根的形態(tài)與結(jié)構(gòu)”，實(shí)驗(yàn)4“莖的形態(tài)與結(jié)構(gòu)”，實(shí)驗(yàn)5“葉的形態(tài)與結(jié)構(gòu)”，實(shí)驗(yàn)6“雄蕊與雌蕊的結(jié)構(gòu)和發(fā)育”，實(shí)驗(yàn)7“種子與果實(shí)的結(jié)構(gòu)和發(fā)育”，實(shí)驗(yàn)8“低等植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察”，實(shí)驗(yàn)9“高等植物的系統(tǒng)演化”。

通過基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中植物細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)的繪圖，生物繪圖的基本技能得到了訓(xùn)練，學(xué)生的繪圖基礎(chǔ)普遍提高，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

綜合性實(shí)驗(yàn)主要是繪制植物器官的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。繪制植物器官的外形，繪圖訓(xùn)練將從顯微繪圖轉(zhuǎn)入實(shí)物繪圖，實(shí)物繪圖既要注意整體的結(jié)構(gòu)，又要注意細(xì)節(jié)的表達(dá)。實(shí)物繪圖對點(diǎn)、線的要求很高，線的變化更多，包括長短、曲折、粗細(xì)等；而點(diǎn)則主要表達(dá)實(shí)物的立體形態(tài)。用點(diǎn)和線反映所繪物體的具體薄厚、寬窄、光滑、粗糙、柔軟、堅(jiān)硬等質(zhì)地情況，富有立體感，表現(xiàn)出立體形象。通過調(diào)整觀察的角度及標(biāo)本擺放的方向等，盡量凸顯植物器官外形的主要特征。利用線的粗細(xì)和長短、點(diǎn)的疏密等來表達(dá)植物器官外形的立體形態(tài)，需特別強(qiáng)調(diào)立體形態(tài)的表達(dá)切忌用陰影。通過繪圖來表達(dá)植物器官外形的大小及重點(diǎn)特征。如繪葉片的形態(tài)，不但要把葉片的形狀畫準(zhǔn)確，而且要把葉端、葉基、葉緣、葉脈等一一表現(xiàn)出來。

繪圖順序要與基本概念、基本理論描述相配合，由外到內(nèi)、由下到上、由中心到邊緣，邊畫邊描述，便于掌握記憶。如無限花序簡圖，先畫花軸，小花由下向上或由邊緣向中心畫。

植物器官內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖有簡圖和細(xì)胞詳圖兩種，兩種圖常配合使用。植物器官的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)圖，簡圖用來表示在低倍鏡下所見各種組織和某種特征分子的排列與分布情況，用線條來表示各種組織的界限，不畫細(xì)胞形狀，用不同的畫線方式或符號來區(qū)別不同的組織及特征，表示方法：木栓層用折線表示，韌皮部用點(diǎn)表示，木質(zhì)部用陰影線表示，機(jī)械組織用斜向交叉線表示，油細(xì)胞用圓圈表示，空白處表示薄壁組織。

繪制植物器官的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖時(shí)，根據(jù)器官的大小，繪制一部分圖，如繪1/2、1/4或1/8部分，其余部分可僅繪出輪廓，以表示其完整性，注意把細(xì)胞及組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表達(dá)清楚。植物器官的內(nèi)部構(gòu)造有橫切面、徑向縱切面、切向縱切面，以橫切面為主，由外向里畫部分或全圖。以雙子葉植物木質(zhì)莖的次生構(gòu)造為例，其構(gòu)造從外至內(nèi)依次為表皮、周皮包括木栓層和木栓形成層及栓內(nèi)層、皮層、初生韌皮部、次生韌皮部、形成層、次生木質(zhì)部、維管射線（次生射線）、髓射線、初生木質(zhì)部、髓。繪圖時(shí)，盡量表達(dá)每一結(jié)構(gòu)的細(xì)胞及組織特點(diǎn)。

3. 通過植物學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提升生物繪圖基本技能

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提升基本技能結(jié)合以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行：實(shí)驗(yàn)10“植物結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分的分布”，實(shí)驗(yàn)11“植物器官結(jié)構(gòu)與生態(tài)條件的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)12“植物多樣性”。除了教學(xué)大綱中的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外，每個(gè)學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下或與老師的科研課題相結(jié)合自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

結(jié)合基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)部分的訓(xùn)練，學(xué)生的繪圖能力已經(jīng)有了很大提高。由于課時(shí)關(guān)系，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中繪圖將不再是訓(xùn)練的重點(diǎn)，而重點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，所以繪圖只是輔助。可選擇部分結(jié)構(gòu)繪圖，重點(diǎn)是注重結(jié)構(gòu)的變化和各部分的位置和比例關(guān)系，以體現(xiàn)器官的結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分及生態(tài)條件的關(guān)系，通過繪圖以體現(xiàn)植物的多樣性。如植物結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分的分布中，淀粉粒由內(nèi)向外畫，先畫臍點(diǎn)，再畫層紋。

三、 通過改革考核方式強(qiáng)化學(xué)生的生物繪圖能力

通過考核，督促學(xué)生更好地掌握生物繪圖技巧?？己瞬捎闷綍r(shí)考核和期末考核相結(jié)合的方式。平時(shí)考核，采用每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目考核的方式，每次實(shí)驗(yàn)課的繪圖部分必須在課堂上完成，由老師檢查，當(dāng)場指出不足之處，直到過關(guān)，老師當(dāng)場給出每次的成績，并簽字后，方可離開。將每次實(shí)驗(yàn)課的成績累計(jì)作為本課程的平時(shí)成績，計(jì)入期末的考核成績。每次上實(shí)驗(yàn)課前，對上一次實(shí)驗(yàn)圖繪得好的學(xué)生提出來表揚(yáng)，對馬虎的學(xué)生提出來批評，對于繪畫基礎(chǔ)差的學(xué)生，采用個(gè)別輔導(dǎo)等方法。通過這樣反復(fù)的訓(xùn)練，同學(xué)們掌握了生物繪圖的技能和技巧，并且培養(yǎng)了繪圖能力。

期末考核就是將植物繪圖列入植物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核體系。植物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核體系中有實(shí)驗(yàn)操作考核部分，我們將顯微鏡觀察和繪畫列入實(shí)驗(yàn)操作考核部分，現(xiàn)場考核現(xiàn)場打分，這樣有利于督促學(xué)生更好地掌握植物繪圖技巧。

通過舉辦生物繪圖展，激勵(lì)學(xué)生繪得更好。實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，一般在期中或期末，舉辦生物繪圖展，將好的生物繪圖予以展覽，并存放在植物標(biāo)本室內(nèi)，供參觀。

總之，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中，必須有目的性地選擇繪圖對象進(jìn)行繪圖技能的訓(xùn)練。這樣，經(jīng)過一學(xué)期的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的訓(xùn)練，學(xué)生可以很好地掌握生物繪圖的技能；更重要的是，通過對繪圖的訓(xùn)練培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力，因?yàn)槿绻麤]有仔細(xì)的觀察和理解，就不能繪出好的生物圖。對于學(xué)習(xí)者來說，如果不能正確地理解結(jié)構(gòu)，生物圖再精美也不能說明問題，更不能找到問題的所在，進(jìn)而分析和解決問題，以達(dá)到學(xué)習(xí)的真正目的。良好的生物繪圖技能可為學(xué)生今后的課程學(xué)習(xí)和科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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