體驗式教學在《植物生理學》本科教學中的應用與探索

衛(wèi)丹丹，王丙全，劉美君

(1.忻州師范學院，山西 忻州 034000；2.山西農業(yè)大學玉米研究所，山西 忻州 034000；3.新疆農業(yè)大學，新疆 烏魯木齊 830052)

植物生理學是研究植物生命活動的規(guī)律和植物與外界環(huán)境相互關系的學科，是農業(yè)類院校和師范類院校開設的一門基礎性課程，它與農業(yè)發(fā)展、糧食安全密切相關。農業(yè)產業(yè)在我國經濟產業(yè)中占據著重要地位，尤其我國人口眾多，而土地種植面積有限，我國需要大力發(fā)展現代農業(yè)來解決糧食問題。傳統(tǒng)的教學方法是教師在課堂上用黑板或課件輔助講授，教學過程為知識的解釋和記憶的過程，并沒有親身感受。為了使課堂教學鮮活起來，提高學生學習植物生理學的興趣，我們引入體驗式教學的方法，通過培養(yǎng)植物盆栽和農場勞動的方式，讓學生親身去體驗觀察植物的生長活動規(guī)律。隨著生活中網絡的普及，網絡改變了人們的生活方式，也對課堂教學產生了影響。因此將網絡與課堂教育相結合，推動高等教育發(fā)展，學農助農，培養(yǎng)出當代社會需要的新型農業(yè)人才至關重要。

1 體驗式教學的內涵

圖1 體驗式教學理論模型[1]

20世紀80年代初期，美國科學家凱斯西儲大學教授大衛(wèi)·庫伯(David Kolb)首次提出體驗式教學。他的觀點認為，對知識有效的學習是從活動體驗開始的，通過感受真實情境，形成自己的觀點，進而總結形成理論，并以理論作為行為指導，服務應用于實踐。其理論模型如圖1所示[1]。體驗式教學的核心是體驗。在教師指導下，學生通過親身經歷，在真實情境的體驗中發(fā)現問題，并通過學生自己的努力解決問題，從而形成更深刻的印象。

2 植物生理學的研究內容及課堂現狀

植物生理學主要研究植物生理代謝過程，它研究植物生命活動的規(guī)律、揭示植物生命現象的本質。它的學習過程相對抽象難懂，在傳統(tǒng)教學模式下，學生對大學課堂中的理論學習缺乏興趣，不能深入理解。而且由于植物生理學課堂課時有限，學生如果課前不預習或課后不鞏固知識，學習效果都會降低。隨著城市化發(fā)展和農民工越來越多，新一代的年輕人真正去過地頭或進行過農業(yè)生產勞動的卻越來越少，能種地會種地的年輕人越來越少，這就直接導致農村大量土地荒蕪或少耕種。要發(fā)展農業(yè)，要科學種田，就得認識了解植物，植物生理學課程的學習就顯得尤為重要。但是少了勞動歷練，學生對植物生理學的學習和理解就不深刻。缺乏對生命科學領域科研動態(tài)的關注和實踐探索精神的缺失都不利于農業(yè)新型人才的培養(yǎng)。另外，隨著信息化智能化的快速發(fā)展，國家需要新型農業(yè)人才，也需要這些人才將新技術帶到農場中，切切實實提高農業(yè)生產效率，給農民帶來實惠。

3 體驗式教學在植物生理學中的應用

3.1 學生培養(yǎng)盆栽，觀察植物生長，同時教師合理安排課程章節(jié)

國務院在有關文件中強調，教師在課堂教學過程中要重視創(chuàng)設教學情境。鑒于植物生理學較抽象，在每學期開課時，每學期第一節(jié)課，讓每個學生種植一盆杜鵑等花卉盆栽，從種子萌發(fā)開始，仔細觀察植物成長規(guī)律并記錄植物的生長狀態(tài)。通過照顧植物盆栽培養(yǎng)學生的責任感，并引起學生的興趣。學生在植物培養(yǎng)過程中會遇到澆水施肥、植物生病等問題，學生可以通過查閱資料或請教老師來解決問題，這樣可以提高學生學習植物生理學知識的興趣，還可以讓學生獲得成就感。同時為了約束學生，可以將培養(yǎng)盆栽的生長狀況計入平時成績，這樣學生照顧植物就會更盡心。例如，植物的生長需要適宜光照、充足水分、營養(yǎng)和適宜溫度，因此從種子萌發(fā)開始，學生就會設法創(chuàng)造適宜植物生長的條件，這樣也可以培養(yǎng)學生與盆栽的感情，學生每天觀察植物、總結植物生長規(guī)律、體驗植物的生長過程，這樣有利于學生對理論知識的理解。

植物生理學課程的安排不必拘泥于教材的編排，可以根據植物的生長規(guī)律，對課程進行重排。通過講授了解這門課程的基礎知識，讓學生對植物生理過程和生長規(guī)律進行系統(tǒng)了解，并讓學生舉例他們培養(yǎng)的盆栽植物哪些現象符合這些生長規(guī)律。學生培養(yǎng)植物，首先要播種種子，所以課堂教學中，教師可以先講《種子萌發(fā)生理》、《植物的生長》；在學生培養(yǎng)植物的過程中，可以講《植物的水份生理》《植物的礦質營養(yǎng)》，讓學生培養(yǎng)植物時，注意對植物礦質營養(yǎng)成分的補充和水分的補充；等到植物長出真葉，葉片是光合作用的主要器官，就可以講《植物的光合作用》《植物的呼吸作用》，比較呼吸作用和光合作用這兩個生理過程對植物的影響；等到植物開花結種子時，花作為生殖器官，不能進行光合作用，它的養(yǎng)分的來源是植物的葉片，葉片中的營養(yǎng)物質會轉運到花中才能供應花的生長，這時講《植物同化物的運輸》和《植物的次級代謝產物》，學生就能更好理解知識。而學生培養(yǎng)植物盆栽時可能會遇到夏天溫度高或冬天溫度低的問題，不適宜的溫度會影響植物的生長，這就涉及《植物的抗性生理》。這樣的安排方式，學生既體驗了植物盆栽的整個生命周期，又學習了它整個生命過程中涉及到的植物生理學知識。另外，根據學生培養(yǎng)植物過程中感興趣的話題點及遇到的問題，分小組，組織課堂討論會，要求學生查閱中英文文獻，讓學生學會利用知網等數據庫資料解決他們遇到的問題，并了解科研前沿進展，拓展知識面。通過在課堂上對植物生理過程進行分組討論并自己總結知識要點，使學生成為課堂教學的主人，從而達到“翻轉課堂”的目的。通過創(chuàng)設情境，讓學生培養(yǎng)植物并發(fā)現問題，引導學生思考解決問題，這種體驗式教學的方式有利于提高學生的學習興趣，從而提高課堂教學質量。這種基于情境與問題引導學生思維的方式，是體驗式教學的關鍵環(huán)節(jié)。

3.2 引導學生建立植物生理學思維導圖，總結鞏固課堂知識

俗話說，三人行，必有我?guī)煛，F在是大數據時代，大數據將會對教育帶來革命性的變化，網絡在線教育和大規(guī)模開放式網絡課程將會改變學生的學習、教師的教學方式與方法。通過建立微信群，可以加強教師與學生的聯(lián)系。教師利用微信群及時了解植物生長狀況，指導學生解決植物生長過程中遇到的問題，同時引導學生鞏固理論知識，并利用手機應用等網絡平臺進行知識學習。

教師可以利用微信群提前做課程預告，擴充課堂先行知識，解決課堂課時有限的問題。目前生命科學領域發(fā)展迅速，教師可以將一些與課程內容相關的前沿科研成果的文章和相關視頻發(fā)到微信群，讓學生對課程內容先做預習，對于一些難理解的知識點，可以先行查閱資料，拓展學生的學習途徑。例如向日葵向太陽，窗臺上的植物朝著有光的方向生長，這些都是生長素的分布不均造成的。這些現象會引起學生興趣，也可以在課堂上讓學生結合他們培養(yǎng)的植物盆栽，針對學習過程中的疑問和興趣點進行知識講解和專題討論。鼓勵學生利用慕課app和知網等數據庫，學習各高校碩博論文及期刊論文，查找他們感興趣的課題，讓學生主動學習，發(fā)揮學生的主體作用。同時引導學生關注時事熱點及農業(yè)產業(yè)政策，了解科研動態(tài)。課后教師還可以利用微信群或其他網絡平臺給學生布置作業(yè)，讓學生利用百度等網絡搜索引擎查閱資料，查找文獻，利用大數據篩選功能，精準查找查閱。綜合分析植物生理學中各知識點的關聯(lián)，讓學生以思維導圖的方式總結各種植物生理過程和生長規(guī)律，為他們以后更好地為農業(yè)生產服務打好基礎。

3.3 帶領學生進入農場，體驗生產勞動，并為農民提供技術指導

知識運用到生產中，才不浪費知識，要做到學以致用。大學生的課堂學習要跟農業(yè)科研與農民需求相結合。教師帶領學生對花卉市場、農場和蔬菜大棚進行實地考察，學習植物種植經驗，參與生產勞動，與農民溝通農業(yè)生產中植物種植中遇到的問題，及時匯總、查閱資料，并通過微信群的方式及時反饋，幫助農民解決問題，做到教學相長。學生也可以通過網絡直播的方式宣傳農產品，用自己學到的知識為大眾講解農產品的生長條件及生長規(guī)律，幫農民打開產品銷路，達到助農的目的。

讓學生體驗農場生活，讓學生真正地參與到勞動中去，從勞動中鞏固知識，在農業(yè)生產中將理論與實踐相結合。在農業(yè)生產上，植物會經常遇到一些病蟲害，學生在農場勞動中，可以更真切地觀察作物的生長以及作物遭受病蟲害后的具體特征。讓學生進入大田或大棚農作物生產中，參加農業(yè)勞動，多觀察作物，多與農民溝通，詢問農民在生產中遇到的問題，對反饋的問題進行小組討論或網絡查閱，提出解決方案和對策，利用自己學到的農業(yè)知識幫助農民解決問題，為農民提供技術指導。例如，冬天大棚種植中會遇到低溫弱光天氣，在天氣放晴的時候不能太早打開遮蓬布，而應該讓植物有個適應的過程。因為此時如果太早打開遮蓬布，強光就會照進來，此時的強光能量太大，會對光合系統(tǒng)造成極大傷害，反而不利于光合作用，影響植物正常生長。再比如，冬天大棚里的蔬菜經常會由于低溫而生長緩慢或生長矮小，而研究結果表明，外緣蔗糖可以提高植物的抗低溫能力，蔗糖成本低廉，且不會對植物造成傷害，因此可以通過外源噴施的方式來保護植物，減輕低溫脅迫對植物葉片造成的傷害[2]。

4 結語

圖2 體驗式教學在植物生理學教學中的實施步驟

我們國家需要的農業(yè)型人才應該是將農業(yè)生產與農民需求相結合、知識與產業(yè)技能并存的人才。課堂教學要高效也要育人。本文創(chuàng)新《植物生理學》課堂教學模式，以學生體驗觀察植物生長、自主發(fā)現問題、查閱文獻解決問題為主導，以教師知識講解為輔助，并以思維導圖的方式對知識點進行總結，達到“翻轉課堂”的目的。如圖2所示，體驗式教學模式在植物生理學本科教學中的實施步驟：教師合理安排課堂教學，以體驗式教學的方式讓學生體驗觀察植物的生長、參與生產勞動，通過讓學生自己發(fā)現問題、解決問題的方式調動學生學習的積極性，并以思維導圖的方式對植物生理過程和生長規(guī)律進行總結。并與網絡在線教育相結合，提高植物生理學的課堂教學效果。同時鼓勵學生走入農業(yè)生產實踐中，利用課余時間擴展學習資源，學習實驗技術，提高學生自主學習和解決問題的能力，培養(yǎng)專業(yè)型新型農業(yè)科技人才，達到教輔相長、學以致用、教育強國的目的。