探究學(xué)習(xí)在茶樹(shù)育種學(xué)中的運(yùn)用

袁紅雨　韓艷婷

摘要：茶樹(shù)育種學(xué)是茶學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，種質(zhì)資源是茶樹(shù)育種的基礎(chǔ)材料。茶樹(shù)育種學(xué)的教學(xué)目標(biāo)，不但是要求學(xué)生掌握課程的概念，更重要的是要實(shí)現(xiàn)有意義學(xué)習(xí)。圍繞河南地方茶樹(shù)種質(zhì)資源的遺傳多樣性研究，設(shè)計(jì)出了引導(dǎo)性探究學(xué)習(xí)策略，有效地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和責(zé)任心以及操作技能，取得了較好的學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)了認(rèn)知、能力和情感三個(gè)方面有意義學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：茶樹(shù)育種學(xué);探究學(xué)習(xí);有意義學(xué)習(xí)

探究學(xué)習(xí)是指學(xué)生通過(guò)完成對(duì)一個(gè)真實(shí)問(wèn)題開(kāi)展的科學(xué)探索，實(shí)現(xiàn)有意義學(xué)習(xí)的過(guò)程。探究學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)方法，教學(xué)的關(guān)注點(diǎn)是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，而不是傳授具體的科學(xué)知識(shí)。

探究式學(xué)習(xí)符合建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的過(guò)程，而是主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)的過(guò)程，是將新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)整合到自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，建構(gòu)自己的理解。因此，有效的教學(xué)必須是建立在學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，從而使學(xué)生能夠?qū)⑿赂拍钆c已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系;鼓勵(lì)學(xué)生成為一個(gè)主動(dòng)的、自我管理的學(xué)習(xí)者;為學(xué)生提供真實(shí)的學(xué)習(xí)情景;強(qiáng)調(diào)合作學(xué)習(xí)。

一、探究學(xué)習(xí)的組織與實(shí)施

根據(jù)茶樹(shù)種質(zhì)資源表型性狀遺傳多樣性研究這一主題開(kāi)展探究學(xué)習(xí)。植物表型多樣性是植物基因型與所處的生態(tài)環(huán)境多樣共同作用產(chǎn)生的，是遺傳多樣性的重要表現(xiàn)。茶樹(shù)是葉用經(jīng)濟(jì)作物，葉片的表型性狀是選擇育種材料的重點(diǎn)。葉片性狀遺傳多樣性最為豐富，選擇葉片來(lái)評(píng)價(jià)茶樹(shù)的遺傳多樣性簡(jiǎn)便、快速、經(jīng)濟(jì)，可以直觀反映茶樹(shù)種群的遺傳結(jié)構(gòu)與變異大小。本次引導(dǎo)探究學(xué)習(xí)的問(wèn)題確定為茶樹(shù)葉片表型多樣性研究。

探究式學(xué)習(xí)的第一步是制定調(diào)查方案。學(xué)生首先通過(guò)查找資料，確定對(duì)茶樹(shù)葉片的15個(gè)表型性狀進(jìn)行觀測(cè)分析，其中，包含葉面積、葉形、葉色等12個(gè)描述性性狀，以及葉長(zhǎng)、葉寬和葉片厚度3個(gè)數(shù)量性狀。對(duì)于描述性性狀按照其標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)賦值轉(zhuǎn)化為數(shù)量性狀，例如，根據(jù)葉面積變異類型，可把葉片可分為小葉、中葉和大葉三個(gè)級(jí)別，賦值分別為1、2、3。根據(jù)葉形的變異類型，可把葉片分為披針形、長(zhǎng)橢圓形、橢圓形、近圓形，賦值分別為1、2、3、4。然后分小組設(shè)計(jì)并繪制出茶樹(shù)種質(zhì)資源12個(gè)描述性性狀的表格。在這個(gè)階段，盡可能讓學(xué)生小組自己制定詳細(xì)工作方案，包括調(diào)查工具準(zhǔn)備（填寫(xiě)的表格、尺子等）、時(shí)間地點(diǎn)安排、人員分工等。教師只是指導(dǎo)，比如與學(xué)生一起討論方案的科學(xué)性與可行性。學(xué)生積極參與計(jì)劃及準(zhǔn)備，理解科學(xué)的本質(zhì)和科研的重要性。

第二步是開(kāi)展實(shí)地調(diào)查。首先引導(dǎo)學(xué)生理解茶樹(shù)種質(zhì)資源調(diào)查要選擇種子繁殖、樹(shù)齡在30年以上的茶園。每份資源采取10片當(dāng)年生枝干中部典型的成熟葉片，并對(duì)其進(jìn)行觀察、判斷、記錄。

第三步是數(shù)據(jù)處理、分析。針對(duì)每一種描述性狀，確定每一種變異類型出現(xiàn)的頻率，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即用Excel軟件計(jì)算各表型性狀的平均值、最大值、最小值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、遺傳多樣性指數(shù)等基本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。再根據(jù)葉片的大小、性狀和顏色，采用SPSS 22.0進(jìn)行相關(guān)性分析和聚類分析，對(duì)所考察的種質(zhì)資源進(jìn)行分類。最后以圖表的形式呈現(xiàn)調(diào)查結(jié)果，并形成解釋和結(jié)論。

第四步是展示、表達(dá)和交流。每個(gè)小組對(duì)調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行整理，做成PPT在班級(jí)進(jìn)行匯報(bào)，并接受其他小組成員的質(zhì)疑和提問(wèn)。學(xué)生在討論中思考并評(píng)判別人的觀點(diǎn)，同時(shí)修正自己的觀點(diǎn)，形成更合理的解釋，逐步得出正確的結(jié)論。

二、教學(xué)效果

針對(duì)茶樹(shù)種質(zhì)資源表型性狀遺傳多樣性研究這一主題來(lái)設(shè)計(jì)探究式學(xué)習(xí)。本文采用的是引導(dǎo)式探究學(xué)習(xí)。茶樹(shù)育種學(xué)通常采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，菜譜式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生對(duì)探究學(xué)習(xí)的方法不熟悉，他們習(xí)慣于根據(jù)教師提供的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。如果直接采用開(kāi)放式探究，可能會(huì)使學(xué)生無(wú)所適從。通過(guò)引導(dǎo)式探究，培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)展探究學(xué)習(xí)所需的各種技能，最終為采用開(kāi)放式探究打下基礎(chǔ)。開(kāi)展引導(dǎo)式探究，教師首先從介紹研究茶樹(shù)遺傳多樣的背景和意義開(kāi)始，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。然后，引導(dǎo)學(xué)生把遺傳多樣性這樣一個(gè)一般性的科學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成表型性狀多樣性表現(xiàn)問(wèn)題，再逐漸聚焦到葉片或其他器官的表型多樣性調(diào)查，這樣就成為一個(gè)具體的可以探究的科學(xué)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生凝煉科學(xué)問(wèn)題的能力。

茶樹(shù)育種學(xué)在大三的秋季學(xué)期開(kāi)設(shè)，學(xué)生已學(xué)習(xí)過(guò)遺傳學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)，并具備一定的文獻(xiàn)閱讀能力、觀察分析能力和數(shù)據(jù)處理能力。教師在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生分成小組研讀相關(guān)文獻(xiàn)，制定調(diào)查方案，并對(duì)每個(gè)小組的調(diào)查方案進(jìn)行討論，保證了方案的可操作性和科學(xué)性。學(xué)生根據(jù)自己的方案設(shè)計(jì)表格，進(jìn)行實(shí)地觀察和數(shù)據(jù)采集、記錄、整理、分析，并嘗試對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋。教師在學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)踐的過(guò)程中，主要作用是引導(dǎo)、指導(dǎo)和督促，提供專業(yè)上或者方法上的支持，并關(guān)注學(xué)生探究的過(guò)程、做事的態(tài)度以及實(shí)施的進(jìn)度。學(xué)生遇到問(wèn)題，可以小組討論或者咨詢老師共同解決。

三、探究式教學(xué)的效果評(píng)價(jià)

探究式教學(xué)效果評(píng)價(jià)主要看學(xué)生掌握知識(shí)的程度，對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行問(wèn)題分析和解決的能力，育種知識(shí)的掌握和建構(gòu)，學(xué)習(xí)方式的改變等。這種學(xué)習(xí)策略取得了較好的學(xué)習(xí)效果，大多數(shù)學(xué)生對(duì)這種學(xué)習(xí)方式給出了積極的評(píng)價(jià)。

“通過(guò)葉片來(lái)研究茶樹(shù)種質(zhì)資源的遺傳多樣性，加深了我對(duì)遺傳多樣性的理解，我也初步掌握了如何根據(jù)一個(gè)一般性問(wèn)題，提出一個(gè)可以調(diào)查的科學(xué)問(wèn)題。這種探究式學(xué)習(xí)，讓我明白了探究學(xué)習(xí)是一種有效的學(xué)習(xí)方法?！?/p>

“通過(guò)查閱資料、制定調(diào)查方案、獨(dú)立開(kāi)展調(diào)查研究，我不但掌握了葉片的形態(tài)分類、描述方式、數(shù)據(jù)采集與分析、遺傳多樣性計(jì)算等實(shí)踐技能，還加深了對(duì)探究學(xué)習(xí)策略的理解以及系統(tǒng)地呈現(xiàn)和解釋數(shù)據(jù)的技巧?！?/p>

“探究式學(xué)習(xí)增強(qiáng)了自己學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和責(zé)任心，也鞏固了自己的專業(yè)思想以及學(xué)好茶學(xué)專業(yè)的動(dòng)力。將來(lái)有機(jī)會(huì)，自己也樂(lè)于從事茶樹(shù)新品種選育工作?！?/p>

探究式教學(xué)主要是讓學(xué)生通過(guò)育種知識(shí)的學(xué)習(xí)，自主探究、理解和掌握育種中基本的知識(shí)與技能，特別是學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的提升。

（責(zé)任編輯 曹雯梅）