鄭 玲 袁聰穎 易 力
(洛陽師范學院 生命科學學院,河南 洛陽 471934)
植物學是生物科學專業的一門核心基礎課程。 在新的教育形勢下,植物學已經不僅僅局限在植物學專業知識方面的學習。 它已經成為一門通過讓學生接觸、了解、熱愛植物界和其賴以生存的環境,進而挖掘蘊藏其中的科學素養與人文精神,在教學過程中滲透生命觀念,引導學生逐步樹立正確的價值觀、生命觀,鍛煉學生的思維能力、培養學生的文化自信及審美能力的學科。 這就需要在專業課教學的過程中,采用有力的教學措施, 將思政與自然科學有機融合起來,實現知識、能力、情感態度價值觀等教學目標的達成。
在引導學生獲得植物學領域的基本事實、 概念、原理的同時,深入發掘其蘊含的認識論、方法論,特別是自然辯證法的哲學思想和思維方式,并初步形成生物學基本觀點,即生命觀念。 主要為生命(植物)的物質性、植物結構與功能相統一、植物生命系統的整體性、植物的進化觀、植物和環境是統一的整體等觀點。
比如在講到被子植物三大營養器官(根、莖、葉)的形態結構時,要將結構和與功能的相適應的觀點滲透其中。 根的主要功能是吸收水分和無機鹽。 為了適應這樣的功能,根尖表皮細胞的細胞壁不角質化或僅有薄的角質膜,部分表皮細胞的細胞壁還向外突出形成根毛,以擴大根的吸收面積。 內皮層上凱氏帶對于根的選擇性吸收具有重要的作用。 植物的莖,主要功能為運輸和支持。 韌皮部的篩管主要擔負輸導有機物質的功能,將葉子合成的有機物運送到植物體的各個部分。 木質部的導管主要擔負輸導水分和無機鹽的功能。 將根吸收的水分和無機鹽運送到植物體各個部分。髓射線或維管射線具有橫向運輸的作用。皮層中的厚角組織和韌皮部的韌皮纖維、 木質部的木纖維具有支持的作用。 植物的葉片, 主要功能是光合作用。 葉片多為綠色的扁平體,有利于葉片充分接受陽光。葉脈的支持功能可使葉片充分伸展在空間。葉片結構可分為表皮、葉肉和葉脈。 葉肉中的柵欄組織或葉肉細胞富含葉綠體,且主要分布于上表皮,便于進行光合作用。
又比如講到植物界各大類群的特征時,則要使學生理解生物的進化觀。 植物界各大類群藻類植物、菌類植物、苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物、被子植物是由低等到高等,有原始到進化的。 仔細分析各大類群的特征,還會發現它們存在著由簡單到復雜、由水生到陸生的進化規律,這和達爾文的“生物進化論”可以說是不謀而合的。 再比如講到旱生植物和水生植物的葉片時,可以從“植物和環境是統一的整體”這一觀點入手,使他們理解不同環境中葉片存在的巨大差異。
通過植物學課程的學習使學生學會運用所學的植物學知識分析和解決某些生活、生產或社會實際問題。 引導學生將課本知識和現實生活相聯系,提升思考問題、解決問題的能力。
比如在講到植物的篩管和導管的作用的時候,可以用“古代用斧子狠砸棗樹樹干來增加棗樹產量”的做法,向學生提出問題:“這和植物哪一類組織相關? ”進而引導學生分析問題、解決問題,同時區分篩管和導管的功能。 又比如講到植物莖的內部結構的時候,可以提出一句諺語“樹不怕空心,就怕剝皮”,使學生將植物學知識和現實生活聯系起來,并進一步明確了心材、韌皮部等重要結構的功能。再比如講到根的結構這一部分時,可以把綠豆芽、白蘿卜、紅蘿卜帶入到課堂里。引導學生觀察綠豆芽的尖端部分,學習根尖的四部分結構。通過觀察白蘿卜和紅蘿卜的橫切面,學習根的初生結構,同時明確白蘿卜的木質部較多,所以水分豐富,而紅蘿卜的韌皮部較多,所以營養豐富。
在教學過程中,要引導學生理解植物資源的多樣性在生態平衡中的重要作用,提高環境保護意識。 同時培養熱愛植物,珍愛生命的情感,切實加強投身生態文明建設的責任感與使命感。
此部分內容除了教材上的相關內容外,還可以結合本院科研情況進行教學。 如我院教師研究的“靈寶杜鵑的生物多樣性保護”(國家自然科學基金)。 因靈寶杜鵑為河南特有植物,其由于花形大、成簇生長、花朵繁盛、樹齡長而具有很高的景觀利用價值。 更為重要的是,其作為特有種并具備植物基因庫的科研價值和自然遺產價值。 而我院正在建設的“黃河中下游濕地”項目,立足黃河中下游濕地植物物種多樣性和群落演替、濕地植物遺傳多樣性,對于保護黃河流域的植物資源具有重要的意義。
在植物學教學中注意鍛煉學生具備一定的科學探究和實踐能力,培養理性思維。引領學生在植物學的科學探究中發展探究能力、合作能力、實踐能力和創新能力,培養邏輯思維、實證思維等理性思維。 通過植物學研究領域重大發現的學習,培養學生的探索精神和創新意識,并關注植物學研究最新進展。
例如,在講到根的發育過程時,不僅要將根的初生結構和次生結構講清楚,使學生理解結構與功能相適應的觀點。 而且要引導學生理解根的發育過程是一個動態的、連續的過程,鍛煉學生的邏輯思維能力,并通過觀察同一種植物在不同時期的裝片,提升學生的實證思維。
在植物學的學習的過程中將傳統文化(古詩詞)、美學與植物學知識有機融合,提升發現美、欣賞美的能力及對中國傳統文化的傳承。
例如,在學到苔蘚植物時可以引用劉禹錫的詩句“苔痕上階綠,草色入簾青”;在講到植物分類中槭樹科的楓樹時引用“停車坐愛楓林晚,霜葉紅于二月花”;在講到薔薇科的梅花時引用“疏影橫斜水清淺,暗香浮動月黃昏”;在講到菊科的艾草時,可以引用“彼采艾兮,一日不見,如三歲兮”;在欣賞詩句的同時,學習到了植物學知識,同時也加深了對古代傳統文化的理解。
在植物學學習的過程中,通過學習古今植物學家科學研究的故事和當代植物領域的重大發現,培養學生社會擔當和愛國主義精神,引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。
例如,二十世紀七十年代,植物學家蔡希陶為響應國家尋找“南藥”(止血藥)的指示,開始了艱難尋找血竭之源的艱苦工作。 他帶領年輕的科技工作者在孟連地區南壘河岸的金山、 銀山上進行地毯式的搜索,終于發現了大片的龍血樹。 隨后以此樹為研究材料,研制成了上好的止血藥。 當時的老百姓終于用上了廉價的國產止血藥,擺脫了病痛的折磨。
激發教師課程思政的意識是課程思政取得實效的首要環節。 現實中有的教師只注重知識傳遞、無視價值塑造,對所教課程的育人功能認識不足,這就使得課程思政的效果大打折扣。 要在植物學教學中真正地開展課程思政,就要首先提升教師的思政教學意識和水平。 這就要求教師積極參加課程思政建設培訓,提升開展思政教育的意識和能力。 同時積極申報課程思政方面的項目和實踐,如“思政樣板課程”“思政論文比賽”等。 還可以在成立植物學課程思政課題組,定期進行思政公開課展示和說課展示,提升課堂思政教學能力。
教學大綱的正確設計和合理使用能夠明顯地提高教學質量,它不僅可以起到溝通教師和學生的媒介作用,還可以起到對學生和教師都有約束力的“契約”作用,促使他們各自完成自己的施教和學習任務。 因此,教師需要更新植物學教學大綱。 新的教學大綱在原有的知識、能力等課程目標基礎上,增加了思維、品格、價值觀等思政方面的目標。 要將思政元素與植物學知識點有機融合,實現知識、能力、思維、品格多維度的全方位育人。 同時還要探索以學生和專家反饋、課程成績分析、課程目標達成度評價等為主要方式的課程評價體系,建立全員參與、持續改進的課程思政建設運行機制。
踐行“以學生為中心”的教育理念,在植物學教學過程中積極開展案例式、情境式、討論式、研究式等多種教學模式的探索和實踐, 將課程思政滲透入具體的教學環節中,引領學生形成生物學的基本觀念,鍛煉理性思維, 培養學生勇于探索的精神和社會主義核心價值觀。 例如,在講到裸子植物的時候,可以舉例沙漠植物“百歲蘭”。 百歲蘭雖只長兩片葉子,卻能在連仙人掌都無法生存的納米比沙漠存活, 挑戰了植物耐干旱和極端惡劣環境生存的極限。 百歲蘭的超強適應干旱的能力完全取決于它的葉子。 它的葉子能夠從沙漠強烈溫差導致的少許霧氣中凝結水分。在這樣惡劣的環境條件下一株百歲蘭可存活幾百年到一兩千年之久。 從這個例子引導學生認識到植物對于環境的高度適應性,使學生認同適者生存的自然法則,并鼓勵學生在新的環境中主動適應環境,這樣才更有利于自身的發展。
新的植物學課程評價標準將課程思政作為教學質量重要的評價指標加入評價體系中。 通過網絡平臺實現過程性評價,同時將教學過程中的互評、自評和教師評價結合在一起。 關注課堂教學整體性目標—過程—評價的一致性。 制作評價量化表,從教學理念(核心素養)、教學目標、教學策略等方面進行基于課程思政的評價。 布置帶有思政元素的開放性課后作業,調動學生充分利用課余時間,鞏固課堂教學成果、彌補課時不足、擴展課程的深度和廣度。 在平時成績和期末考試中均加入思維、品格等層面與思政相關的考核點,促進學生綜合運用所學知識。
植物學實踐教學主要包括植物學實驗和野外實習,是植物學教學的重要組成部分。 在植物學實驗的植物形態解剖學部分,要善于引導學生觀察、分析植物裝片。 在觀察植物根、莖、葉、種子、果實發育過程的裝片時, 一方面引導學生在觀察植物微觀結構的時候,要善于發現和欣賞植物的美;另一方面也要關注到植物任何一個器官的發育都是動態的、 發展的過程,使學生能夠體驗到動態發育的觀點。 在制作植物裝片時, 要以科學家刻苦鉆研的事跡鼓勵學生發揚“工匠”精神,關注每一個細節,做到精益求精。 而在植物分類實驗部分和野外實習中,要引導學生關注我國豐富的植物資源,體驗到植物的多樣性,形成保護植物、維護生態環境的意識。
總之,在植物學教學中融入思政建設,已經是植物學課程建設的重要組成部分。 在植物學教學中,要通過有效的教學措施和途徑,將課程思政和教學內容有機融合起來,實現育人過程中的“潤物細無聲”。