植物與植物生理學(xué)教學(xué)中要關(guān)注的幾個(gè)“聯(lián)系”

王中軍 黃 俊

（1.鹽城生物工程高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇鹽城 224051；2.天津大學(xué)農(nóng)學(xué)院 天津 300072）

植物與植物生理學(xué)是中、高職農(nóng)科類專業(yè)一門重要的公共基礎(chǔ)學(xué)科，學(xué)好該課程是學(xué)好其后續(xù)專業(yè)課程的重要前提。目前各中、高職學(xué)校普遍在積極推行課程改革，總的來看，植物與植物生理學(xué)的教學(xué)時(shí)數(shù)有所減少，在整個(gè)課程體系中的地位有所變化。在這種情況下，如何適當(dāng)整合植物與植物生理學(xué)教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率，是一個(gè)值得關(guān)注和探討的問題。植物與植物生理學(xué)眾多知識(shí)點(diǎn)之間有諸多“聯(lián)系”，這些“聯(lián)系”有的是內(nèi)容上相似，有的是內(nèi)容上相通，有的是內(nèi)容上有對(duì)應(yīng)關(guān)系，有的是因親緣關(guān)系建立的“聯(lián)系”。筆者認(rèn)為，在教學(xué)中關(guān)注并處理好這些“聯(lián)系”，能有效地整合各知識(shí)點(diǎn)，并使之串聯(lián)起來，呈現(xiàn)在學(xué)生面前的植物體是形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理活動(dòng)相互統(tǒng)一的有機(jī)整體，從而有利于學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。

一、器官形態(tài)上的“聯(lián)系”

無論是營養(yǎng)器官之間，還是營養(yǎng)器官與生殖器官之間，在形態(tài)上的差異是比較明顯的，這使得肉眼就可判別器官類型[1]。但只要認(rèn)真觀察，就不難發(fā)現(xiàn)，植物各器官之間是存在很多“聯(lián)系”的?；ㄑ亢腿~芽組成上有對(duì)應(yīng)關(guān)系，花被為葉變態(tài)而來，根、變態(tài)莖、變態(tài)葉之間在形態(tài)和功能上有諸多相似之處。事實(shí)上，植物地上部分器官都是由莖尖（胚芽）生長(zhǎng)錐生長(zhǎng)發(fā)育而來，器官分化都是從芽分化開始的，這樣他們之間形態(tài)上存在各種各樣的“聯(lián)系”就可以理解了，同樣這也是在講解器官形態(tài)上的“聯(lián)系”的著眼點(diǎn)。

二、器官結(jié)構(gòu)上的“聯(lián)系”

植物體各器官在結(jié)構(gòu)上也有明顯的不同，但這種不同并沒有使植物體各器官彼此“割斷”，而只是在各器官之間出現(xiàn)了某些“轉(zhuǎn)化”。這些轉(zhuǎn)化主要存在于植物的“關(guān)節(jié)”部位，如莖基部與根之間的轉(zhuǎn)化，葉柄、花梗、果柄等基部與莖之間的轉(zhuǎn)化，是“轉(zhuǎn)化”不是“割斷”這就是“聯(lián)系”。植物的根從土壤中吸收的水和無機(jī)鹽，葉通過光合作用合成的有機(jī)物，都能運(yùn)輸?shù)街参矬w的其他部位，說明植物體內(nèi)存在一種相當(dāng)于動(dòng)物體內(nèi)“血管”的結(jié)構(gòu)，它將植物體連成為一個(gè)整體，植物體中的這個(gè)“血管”就是維管束。維管束是貫穿于整個(gè)植物體的一種結(jié)構(gòu)，它在通過植物體的各個(gè)“關(guān)節(jié)”時(shí)，僅僅是作“適當(dāng)?shù)恼{(diào)整”，其基本結(jié)構(gòu)和功能并沒有改變，因而，它就將整個(gè)植物體連成一個(gè)有機(jī)的整體。教師在講解這部分“聯(lián)系”時(shí)，就應(yīng)該抓住維管束這個(gè)“綱”，將結(jié)構(gòu)部分知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，這樣，植物在學(xué)生眼中不再只是“根”“莖”“葉”等一個(gè)個(gè)彼此分離的獨(dú)立部位，而是一個(gè)有機(jī)的整體。

三、生理活動(dòng)上的“聯(lián)系”

植物體作為一個(gè)整體，其各種生理活動(dòng)之間的“聯(lián)系”也是普遍存在的。植物的水分代謝（水分的吸收、蒸騰作用）與礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸之間的“聯(lián)系”，光合作用、呼吸作用、礦物質(zhì)代謝相互之間以及與有機(jī)物的運(yùn)輸、分配之間的“聯(lián)系”，植物激素與植物生長(zhǎng)發(fā)育之間的“聯(lián)系”等，這些“聯(lián)系”較為復(fù)雜一些，需要教師對(duì)植物各種生理活動(dòng)有較透徹的理解，真正從整體的角度思考植物“生活的道理”，才能在講課中得心應(yīng)手，“聯(lián)系”自如。

四、基于繼承關(guān)系的“聯(lián)系”

植物的一些器官或部位是由另外一器官或部位“生成”而來的，從而構(gòu)成繼承性“聯(lián)系”。如果實(shí)主要由花或花序“生成”，種子由子房“生成”，果實(shí)與花或花序、種子與子房的各個(gè)部位之間就有了對(duì)應(yīng)關(guān)系。而同時(shí)花又是由花芽分化而來，枝條由葉芽分化而來，這樣花與花芽、枝條與葉芽的組成部分又有了對(duì)應(yīng)關(guān)系。另一種情形，如根尖的分生區(qū)下部細(xì)胞經(jīng)分化補(bǔ)充根冠細(xì)胞，上部細(xì)胞經(jīng)分化成為伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞，伸長(zhǎng)區(qū)上部細(xì)胞經(jīng)分化又形成根毛區(qū)的初生構(gòu)造，初生構(gòu)造經(jīng)次生生長(zhǎng)形成次生構(gòu)造。如果說以上各種“聯(lián)系”是橫向的，那么這種繼承性“聯(lián)系”則是縱向的。教師在分析教材時(shí)要進(jìn)一步挖掘各種繼承性“聯(lián)系”，便于學(xué)生更全面地理解和掌握各知識(shí)點(diǎn)之間的“聯(lián)系”，確立植物體的“整體觀”。

五、形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能上的“聯(lián)系”

植物在長(zhǎng)期的進(jìn)化中，使得各部位的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與其生理功能逐步趨于統(tǒng)一，各部位的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征總是與它們的功能是相適應(yīng)的，這種“聯(lián)系”在植物體內(nèi)十分普遍（幾種較為典型的“聯(lián)系”見表1），因而在教學(xué)中如何運(yùn)用好，就顯得尤為重要。這部分“聯(lián)系”體現(xiàn)的是形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能三者之間的對(duì)應(yīng)和統(tǒng)一關(guān)系，因而在運(yùn)用這些“聯(lián)系”時(shí)，就必須抓住這種對(duì)應(yīng)關(guān)系和統(tǒng)一進(jìn)行講解，有必要對(duì)整個(gè)教材內(nèi)容進(jìn)行適度整合，而不必完全拘于形態(tài)→結(jié)構(gòu)→生理功能這種機(jī)械的程式。

表1 植物形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能之間的典型“聯(lián)系”

六、微觀與宏觀的“聯(lián)系”

植物與植物生理學(xué)教材中植物學(xué)部分的內(nèi)容順序通常是細(xì)胞→組織→器官，在組織教學(xué)時(shí)總體上也是按照這樣的次序進(jìn)行，這本身就已清晰地反映了植物體微觀與宏觀之間存在的“聯(lián)系”。當(dāng)然植物中微觀與宏觀的“聯(lián)系”還存在于細(xì)胞與植物的各種生理活動(dòng)之間。如葉片氣孔開閉（光合作用、蒸騰作用）與保衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)胞壁不對(duì)稱加厚有關(guān)，導(dǎo)管、篩管的輸導(dǎo)作用與管狀死細(xì)胞或管狀無細(xì)胞核細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)，根毛區(qū)的吸水與根毛細(xì)胞具有較大的液泡和細(xì)胞表面積有關(guān)，水稻等禾本科植物通氣組織發(fā)達(dá)與早期莖中央大量薄壁細(xì)胞存在有關(guān)，花粉粒和胚囊的發(fā)育與細(xì)胞的減數(shù)分裂有關(guān)，植物體是一個(gè)完整的有機(jī)體與細(xì)胞間存在的胞間連絲有關(guān)[2]。教師在講解一些生理現(xiàn)象和功能時(shí)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)說明與哪些細(xì)胞和怎樣的結(jié)構(gòu)有關(guān)，要將植物體的微觀部分與宏觀部分有機(jī)結(jié)合起來，這樣才能有利于呼應(yīng)前后知識(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)化形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性。

七、個(gè)體基于親緣關(guān)系的“聯(lián)系”

從進(jìn)化論來講，植物之間都是有親緣關(guān)系的，只是這種親緣關(guān)系有遠(yuǎn)有近，因而這種基于親緣關(guān)系建立起來的“聯(lián)系”是普遍存在的。親緣關(guān)系較近的，其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能相似之處較多，反之相似之處則較少。從與親緣關(guān)系遠(yuǎn)近的密切程度來看，生殖器官又高于營養(yǎng)器官。自然分類法中界→門→綱→目→科→屬→種的順序，反映了所屬植物親緣關(guān)系由遠(yuǎn)到近，相似之處由多到少的次序。這要求教師在講解某一種植物時(shí)，能舉一反多，不但要講植物個(gè)體的特點(diǎn)，還要講該植物所屬的屬、科的植物特點(diǎn)，這樣讓學(xué)生既能見“樹木”，也能知“森林”，既能知道該種植物的特殊性，也能掌握與該種植物有一定親緣關(guān)系植物的共性。在安排教學(xué)內(nèi)容時(shí)，可考慮將植物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)（主要是形態(tài)部分）與植物分類內(nèi)容進(jìn)行適度的交叉和穿插，效果會(huì)更好。如在講到復(fù)葉時(shí)，可補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)豆科植物一般都為復(fù)葉，有羽狀復(fù)葉、三出復(fù)葉，但反過來具有復(fù)葉的植物不一定都是豆科植物；而在講到唇形花冠時(shí)，可補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)唇形科植物都具有唇形花冠，同時(shí)具有唇形花冠的一般也都是唇形科植物。這樣將植物的某一特征與具體植物體聯(lián)系起來，既利于學(xué)生掌握植物的某一特征知識(shí)，也有利于枯燥、難記的分類部分知識(shí)的學(xué)習(xí)。

八、植物與環(huán)境的“聯(lián)系”

植物總是生長(zhǎng)在一定環(huán)境中的，一個(gè)植物所具有的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能總是其長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果，因而植物與環(huán)境之間必然存在各種“聯(lián)系”。如水稻的莖中空、水生植物葉片上表皮氣孔數(shù)比下表皮氣孔數(shù)多能適應(yīng)水生環(huán)境；松、柏等植物的針（鱗）形葉、仙人類植物的葉刺能適應(yīng)干旱的氣候；鹽角菜等抗鹽植物因其薄壁細(xì)胞具有鹽泡而具有抗鹽能力；高等植物具有兩套光反應(yīng)系統(tǒng)而使植物能在多種天氣條件下進(jìn)行光合作用。同時(shí)，不同植物對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)性是有差別的，這為人類進(jìn)行作物選種、改良土壤和保護(hù)生態(tài)環(huán)境等提供了依據(jù)。所以，無論是從植物教學(xué)本身，還是從強(qiáng)調(diào)環(huán)境和生態(tài)保護(hù)意識(shí)來講，將植物與環(huán)境“聯(lián)系”起來都是非常必要的。

植物（尤指高等植物）體是一個(gè)完整的有機(jī)整體，其內(nèi)部“聯(lián)系”還遠(yuǎn)不止這些，正是存在著這些“聯(lián)系”，才使其各部位能協(xié)調(diào)運(yùn)作，從而保證了植物體完成各種復(fù)雜的生理功能[3]。教學(xué)上，教師要善于發(fā)現(xiàn)和運(yùn)用這些“聯(lián)系”，使學(xué)生“融會(huì)貫通”各知識(shí)點(diǎn)，以進(jìn)一步提高植物與植物生理學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效率。