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生物科学师范专业植物生理学教学方法

 论文栏目:生物科学论文     更新时间:2019/3/14 19:14:10   

摘要:为了提高植物生理学教学质量,文章从基于专业特点优化植物生理学教学内容、结合专业方向改进植物生理学教学方法、强化专业知识促进教学与科研的有机融合、联系专业特色选择设置实验内容四个方面对生物科学师范专业植物生理学课程教学进行探索。

关键词:生物科学师范专业;植物生理学课程;实验教学

植物生理学是一门以实验为基础的应用性和实践性较强的专业基础课,也是一门揭示植物的生命现象与本质及其活动规律的学科。植物生理学作为高等师范院校生物科学专业的专业基础课,其对本专业学生学习和掌握后续专业知识有重要的影响。由于植物生理学课程主要是培养从事中小学生物学教学的毕业生,这门课的教学要针对生物科学师范专业的培养方向进行植物生理学教材及教学内容的选择。为了适应生物科学师范专业人才培养目标,即培养具有较高综合能力的生物科学类师范生的要求,笔者对生物科学师范专业植物生理学课程教学进行了如下的教学改革和实践探索。

一、基于专业特点优化植物生理学教学内容

经过两百多年的发展,植物生理学作为一门独立的学科,研究内容十分广泛,较多内容与其他专业课程讲授的内容交叉,现代植物生理学研究日益呈现出高度综合化的发展趋势。因此,在具体的教学中,要对相关交叉内容的教学情况及时了解,在充分把握教材内容的基础上,通过大量查阅文献,梳理教学重点,略讲或不讲重复的知识点,调整与补充教材的内容。通过阅读近年发表的高水平文献,有意识地把相关的科学研究的最新成果和新发现、新动态引入课堂教学中,在帮助学生理解课堂基本知识点的同时,也开启了学生的探索之门,不仅向学生传授了现有的知识,也让学生了解了科学知识的形成过程,激发学生不断学习探索的兴趣[1]。同时,在具体的教学中注重把当地特色植物与教学内容相融合,使课程的教学既有专业知识的基础性、研究性,又有地方特色性和具体可探性。在植物生理学的教学活动中,教师应结合生物科学师范专业的特色,对教学内容进行针对性调整,把学生在校园可见或日常生活中的植物实例融入植物生理学课程的基础理论学习中,使教学内容和教学方式更具有效性、实用性和专业特色。如在“植物的矿质营养”一章中“植物必需元素主要生理作用及其缺素症”的教学中,可以列举生活中常见的盆栽植物如等绿萝、绿宝石、富贵竹等,通过图片直观展示某种矿质营养丰缺时的特征,进行植物所需矿质元素及其缺乏后对应叶片和植株表型的讲解。同时,通过强化应用性教学来使比较抽象的理论教学具体化,比如,教师在讲“植物激素”的章节内容时,结合校园内植物的整形调控、树体或枝条的修剪技术。这样把植物生理学的理论知识教学与校园绿化植物的实践有机联系起来,不仅能提高学生对理论专业知识学习的兴趣,也有利于学生对该门课理论部分的理解应用及知识的融会贯通。这种具体化与特色化的教学方式,能让学生感受到植物生理学的知识不仅是抽象的科学理论,而且与我们身边的花草树木密切相关,还可以运用所学的课堂知识解释和理解植物相关的活动现象。

二、结合专业方向改进植物生理学教学方法

植物生理学是一门学科理论性较强的基础课程,通常的教学模式是教师利用大量的课堂时间进行“灌输式”讲授,这种教学方式给学生的感觉是植物生理学知识点繁多、内容枯燥、抽象难懂,不利于学生有效学习,激发学生学习该门课的兴趣。因此,笔者结合了生物科学专业的特色,在一些重难点内容的授课上探索了被动“灌输”打基础,互换“角色”主动学的授课模式。例如,在“植物的光合作用”一章中“光反应”讲授完后,教师用一部分时间让学生与学生之间开展互考互评。首先让每个学生对本节的内容进行限时复习后,理出自己认为的重点难点,然后让学生以实名制的方式针对自己的这些重难点列出3到4道测试题,试题由教师统一回收并随机发给非本人作答,此时学生再次对试题中的内容对本节内容进行复习并实名制认真限时作答,在答题完毕后,教师将试卷再次回收后随机发给非出题人答题人批改,学生批改时再次对本节内容进行限时复习后,对题目进行实名批改并把自己认为的正确答案写出,三个环节完成后回收试题,教师对试卷进行批改并对出错较多的知识点进行再次讲解。这种互换“角色”式的教学方式极大地提高了学生主动学习的能力[2],学生带着问题复习理解教材,使学生对本节的内容理解更加透彻,印象更加深刻,同时也让每位学生体验了教师的角色和专业的特色。同时,笔者还把相关的课外知识引入植物生理学,如在“植物的光合作用”一章中,笔者在介绍“叶绿体的结构及光合色素”时,首先从“为什么秋天很多植物的叶片都会变黄呢?”开始发问,引导学生积极思考,而后向学生讲解。然后2019年2月结合叶绿体和色素的种类和特点的讲解后,对叶片由绿变黄展开分析:叶绿细胞中叶绿素的含量在春夏时节较大,而叶绿素含量远高于叶黄素和胡萝卜素,导致叶片的颜色显现叶绿素的绿色。而较强的光照和较高的温度是叶绿素合成的必要条件,随着秋天气温的下降,光照逐渐变弱,阻碍了叶绿素的合成,由于叶绿素见光易分解,分解的叶绿素不能得到有效补充,导致叶片中的叶绿素含量降低,而叶片中叶黄素和胡萝卜素比较稳定,不易受外界温度的影响。因而,叶片就显现出叶黄素和胡萝卜素的黄色。由于这些问题出现在我们的身边,与我们日常生活紧密相关,所以较易激发学生的兴趣和求知欲,利用分析回答的教学方式使学生更有利于接受并掌握所讲的知识。另外,笔者还开展了学生提前分组讨论和自学,学生通过模拟微课的形式对一个小的知识点进行现场微课教学,如“植物的胁迫生理”一章中,教师根据所讲授的胁迫类型拟定了若干个大的选题方向,并将全班学生分为若干讨论小组,小组随机选择预设的讨论选题方向。每个小组组内学生根据选题方向,结合授课内容与组内其他学生讨论出小的选题,然后通过查阅相关文献对相关题目进行文献阅读,并根据自己对选题文献的理解程度,制作好汇报讲解的微课小课件、发给教师审阅合格后,在上课时安排时间让学生上微课,而教师和其他学生则针对某位学生的微课表现进行评判。这种教学方式充分调动了学生的积极性与主动性,使学生由被动角色变为主动积极的思考者,不仅活跃了课堂氛围和学生的思维,也加深了学生对本节知识的理解。与此同时,可以通过传授学生一些基本数据库和文献搜索的查阅方法,把一些国内外主要的植物生理学研究的学术期刊介绍给学生,开阔学生的学习视野,提高学生学习植物生理学专业知识的兴趣和自主学习的积极性。

三、强化专业知识促进教学与科研的有机融合

植物生理学的教学内容随着生命科学理论和研究技术的不断发展而不断补充更新。教学和科研是高校教师的重要工作内容,在本课程的基础内容中引入最新的研究动态和成果,对激发学生的科研潜能和探索未知的兴趣有积极的引导作用,也是高校教师在教学探索、改革和实践中努力的方向。教学和科研对高等教育具有同等重要性,高校教学的目的是将现代的科学理论、知识和研究方法传授给学生[3],如果高校教师仅仅遵循教学参考书的内容教学,就难以激发学生科研意识,不利于学生用科学的、发展的思维学习和理解植物生理学的课程内容。科学研究与教学有机结合的教学模式是现代高等教育积极倡导和推崇的,但如何把教学和科学研究有机结合,则是需要在现代高校教学实践中不断地进行探索和完善。随着植物生理学研究的不断发展,一些新的研究结果在教材参考书中得不到及时呈现,使教科书的编写和内容更新总是长期滞后于植物生理学的研究。教师在完成植物学经典教学内容的基础上,把各章节相关研究的新成果适当加入,就能使学生更好地对教材中的理论知识进行理解,并激发学生探求新知识的兴趣。另外,教师可以在授课时将科学研究的方法和思路介绍给学生,拓展和激发学生的创新思维、科研意识和探索未知科学问题的兴趣[4]。在学好课程内容的基础上,教师可邀请科研兴趣浓厚的学生加入课题研究,积极创造有利条件,使对植物生理学研究感兴趣的学生得到更深入学习的机会。

四、联系专业特色选择设置实验内容

植物生理学教学中的实验教学是培养学生科学动手能力和创新能力的重要环节。由于植物生理学实验课程内容设置的重要性,在实验部分的教学中,应充分考虑到专业培养目标、专业学生的特点及课时量等因素,对实验内容的教学进行具有专业特色的调整。因为生物科学师范专业学生接触的多是校园植物或身边常见植物,在实验教学中应针对该专业的学生特点,尽量以校园植物或身边常见植物进行实验取材。比如,在开展“生长调节剂对植物种子萌发的影响”实验时,可选择校园绿化常见植物樟树种子,设计“赤霉素打破樟树种子休眠”的实验和“水稻种子萌发”实验对照。因为林木植物种子具休眠的特性且种皮坚硬,学生通过这样的实验能够发现,需要用激素打破樟树种子的休眠才能萌芽,且林木种子的发芽时间比农作物种子长。另外,教师还可以从提升学生的创新能力和探索兴趣的角度考虑,多安排设计一些综合性和设计性的实验,减少验证和演示实验。比如,把植物对胁迫耐性差异验证性实验设计改变成设计型试验,首先把整体要求和实验研究内容告知学生,然后让学生自由确立植物的胁迫处理类型和试验材料的选择,选择胁迫处理条件,确定胁迫实验的测量指标参数。在这样的试验设计过程中,学生查阅实验的相关文献资料,在教师的指导下优化、完善、修改试验方案,拟定实验步骤和操作细节,并对数据进行整理分析。这种实验教学的设计是开放式的,打破了教材的局限性,使学生获得足够的发挥空间进行主动性的实验学习。总之,新时代飞速发展的生命科学研究,使植物生理学的理论知识、研究方法、实验技术等有了快速的更新,这一变化趋势对植物生理学的教学工作提出了挑战,要求教师不断进行教学探索和实践,不断提高教学理论水平,适应植物生理学的迅速发展及专业化教学的需求。笔者通过对生物科学师范专业学生“植物生理学”课程教学的思考与探索,并在近三年的教学中对该课程进行了不断地改进、摸索和实践,使改进后的课程内容更贴近生物科学师范专业需求,且更具有专业特色。

参考文

[1]许晓东,卞良.本科工程教育研究性教学探索与实践:以华中科技大学为例[J].高等工程教育研究,2014(2):43-49.

[2]王壮,雷琳.理工类专业英语课程教学改革探索与实践[J].高等教育研究学报,2010,33(1):104-106.

[3]刘长久,李延伟,刘勇平.《物理化学》精品课程建设的教学改革探索与实践[J].高教论坛,2010(1):21-22.

[4]张敏霞.程序设计语言课程教学方法改革的探索与实践[J].中国高教研究,2004(2):94.

作者:王锐 张志敏 姚琪馥 邱岚 单位:铜仁学院

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