創意植物實驗在中學課程中的應用與開發

摘" 要" 選擇以嶺南師范學院附屬中學設點來開展創意植物實驗，利用師范高校優勢以及校園特色植物資源，整合多方優勢條件，以期設計開發具有實用性、趣味性以及環保性的創意植物實驗。實驗內容主要由植物拓染和制作植物標本構成，堅持貫徹“保護環境，變廢為寶”的理念提高校園植物的利用價值，促進學生創新精神與實踐能力的發展。

關鍵詞" 植物實驗；植物拓染實驗；植物標本制作

中圖分類號：G424.31" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）07-0-04

0" 引言

隨著新課改的深入，課程改革作為教育改革的關鍵內容日益受到重視。教育部于2019年發布《教育部關于加強和改進中小學實驗教學的意見》，要求在2023年前將實驗操作納入中高考學業水平測試，并且在具備一定條件的省份中將實驗操作納入統一考試內容。由此可見，實驗課程在素質教育階段是不可或缺的實踐環節，也是培養學生創新能力與實踐精神的重要途徑。

目前，我國中學教學依舊以應試教育為主導，生物、地理等適合開展實驗課程的科目在初中學業水平考試之前依然處于“非主要”地位，學業水平考試之后則被廣大師生置之不理。而進入高中階段，更加高深的科目理論與巨大的高考壓力擠壓著實驗課的時間，使得實驗課僅碎片化夾雜在理論課程之中。總而言之，在中學階段一直處于“理論課為主體，實驗課為輔助”的局面[1]。

據相關調查研究，在高等教育階段會開設較多的實驗課程。如近年來部分高校建立了數字植物標本館，并積極參與國家植物標本資源庫的建設。這些為實驗課程在中學教學中開展提供了相應的理論支持和經驗指導，具有較強的發展潛能[2]。

廣東省湛江市地處北回歸線以南的低緯地區，屬于熱帶北緣季風氣候，冬無嚴寒，夏無酷暑，光熱充足、降水充沛，具有豐富且有特色的植物資源。嶺南師范學院（包含嶺南師范學院附屬中學）校內的植被景觀綠化率高，校內植被景觀地域性較強。此外，毗鄰校園的寸金公園和瑞云湖公園等綠地可以提供大量具備本地特色的植物原料，主要代表植物有黃風鈴、三角梅、積雪草、紫蘇、蕨類、三點金草、艾蒿、羅勒、大吳風草等。雷州半島狹長的海岸線也能夠采集極具地域特色的紅樹林品種。這些植被類型不局限于校內，能夠保證該校本課程的順利開發。

為了開發湛江市中小學當地植物校本教學資源，設計具有本地特色的創意植物實驗，本項目將結合師范高校優勢在嶺南師范學院附屬中學設點開展研究實驗。

1" 創意植物實驗的教學意義

1.1" 弘揚我國優秀傳統文化

我國地域遼闊，導致氣候類型的多樣性，因此，我國植物地域性十分明顯，我國使用植物作為染色原料具有悠長的歷史且經驗豐富。植物染色最早在周朝便有相關記載，并在官府中設置了專門掌管植物染的“染人”一職。秦漢時期染色工藝便基本上采用植物作為染色原料。在國家非物質文化遺產扎染的制作工藝中普遍也是借助植物原料來完成。而拓染則是屬于植物扎染中的一種，因其操作的簡便性與趣味性可設計成為中學生創意植物實驗的主要操作內容。學生在進行創意植物實驗過程中，通過學習植物拓染的制作流程以及相關歷史來深入學習中華優秀傳統文化，提高中學生的民族自信。

1.2" 實現“生活化”的教學情境

植被在自然環境中扮演著重要的角色，學生在采集植物樣品中可以了解各種植物原料性質，同時可通過植被形狀、生長環境并查閱相關資料去了解各類植物在生活環境中的重要意義。在真實情境中學習理論知識，使抽象概念更加貼近學生的日常生活，便于學生對知識點的理解與學習。

2" 創意植物實驗內容

2.1" 植物拓染實驗

2.1.1" 實驗原料

實驗原料選取湛江校內常見的植株藤蔓與花苞，如黃花風鈴、三角梅、木棉等。新鮮植物汁液著色效果較好，能夠最大程度還原植物本身特有的顏色，因此，在實驗課程中原料以選擇掉落時間較短的花與葉的效果為佳。此外，在多次實驗對比中發現棉麻與雪紡的淺色面料進行植物拓染的效果最佳，因此，實驗主要選用棉麻與雪紡面料來進行拓染。

2.1.2" 實驗前準備

實驗前需要準備好植物原料（根、莖、葉、花苞、花瓣、藤蔓等）、棉麻與雪紡布料、木槌或鐵錘、墊板、透明膠帶、剪刀、用來清洗植物的水盆、固色劑、紙巾。

2.1.3" 實驗步驟及方法

首先，植物原料采集。本著“保護環境，變廢為寶”的理念，實驗主要拾取校園內掉落或人工修剪后殘余的花葉藤蔓。參與實驗的學生以小組為單位進行植物原料采集，并且每個小組配備手機或平板使用軟件進行植物識別與辨認。學生可通過手機識別、教師講解以及小組討論辨認校園植物品種，從而掌握基本中學課程中的生物地理知識，促進中學課程“生活化”。

其次，進行植物原料預處理。學生使用剪刀根據布料大小對植物原料尺寸進行裁剪。裁剪后的植物原料需放置水盆中浸泡10～30分鐘，為了植物原料更易于著色可在水中加入適量的媒染劑。撈出浸泡好的植物原料，使用紙巾擦干表面殘余水珠。挑選出新鮮且輪廓完整的植物原料放在一旁備用。

最后，開始進行植物拓染實驗。在墊板上放置待拓染的布料而后自行設計植物原料的擺放位置。確定好拓染植物擺放位置后使用透明膠帶將其固定在布料上，使用木槌或鐵錘均勻敲擊植物原料，在敲擊過程中敲擊面應保持平整盡量與布料垂直貼合。敲擊力度應由輕到重，力度過大不僅會破壞植物原來的組織結構產生爆漿效果，甚至還可能損壞布料。觀察植物汁液是否均勻留色在布料上，可通過布料敲打面的植物輪廓內的顏色均勻度和深淺度進行判斷。待植物均勻留色在布料上，可將透明膠帶與植物一同取下。水與固色劑按1∶5比例攪拌均勻，水溫控制在50～60℃，將拓染成品放入其中浸泡30分鐘，取出成品晾干。剩余的植物原料以及在敲打過程中產生的植物殘余物可制成肥料或植物標本。晾干后的成品可進行二次加工，縫制為學生日常所需用品，如零錢袋、披肩、手帕等。

2.1.4" 植物拓染實驗特點

植物拓染實驗具有環保性、獨特性以及實用性的特點。環保性主要體現在實驗原料的選擇上，本著“保護環境，變廢為寶”的理念選取校園內落花落葉作為實驗原料。此舉既可充分利用校內植物資源減少實驗經費支出，亦可開發植物使用價值提高落花落葉的回收利用率。獨特性則體現在敲拓染實驗中學生對圖案的設計與擺放。由于學生的審美角度、設計理念不同以及拓染過程手法不同，進而每個學生的拓染作品的圖案和顏色深淺也會有所不同。而實用性主要體現在實驗成品應用于實際生活方面。實驗中的成品可加工制作成衣物、手帕、披肩、收納袋、零錢袋等實用物品在生活中使用。除此之外，在實驗過程中產生的植物原料殘余物可作為校園內植物的有機綠肥（用綠色植物制成的肥料）。

2.2" 植物標本制作實驗

2.2.1" 實驗前準備

1）在對校園內植物進行采集前，需提前制定相應計劃，規劃時間地點并準備必備工具，包括照相機、GPS定位儀、枝剪、標本夾、吸水紙、放大鏡、便簽、采集袋、卷尺、記錄卡等。

2）植物原料采集方法。采集過程中，應遵循采集標本的完整性和代表性原則。一個完整的標本應包括根、莖、葉、花和果，雌雄異株需將雌雄株一同采集[9]。采集時選擇無病害且能代表該植物一般特征的植株。每一種植物采集2份以上標本，防止在標本制作過程中有所損壞而無法替換。

3）標本采集記錄。標本采集后，應立即編號，拴號牌，并填寫采集記錄卡，采集記錄內容包括號數、標本份數、采集日期、采集地點、采集人、海拔高度、生境、生活型、植物形態特征、學名、科名等，填好記錄卡后將植株放進采集袋進行暫存，等待預處理。

4）拍照記錄。采集標本同時對植物枝、葉、花、果等局部特征進行拍照和編號，注意照片編號要與標本編號一致[3]。

5）植物預處理。對植株進行分類后，用清水清洗枝葉上灰塵、蟲卵和根部攜帶的土壤等，一些難以洗凈的泥沙顆粒可用刷子輕輕清掃，在清洗過程中注意動作輕柔，以免造成損壞。清洗干凈后可用吸水紙將植物殘留水分吸干或放置晾干。隨后對植物過多的枝葉進行修剪，盡量將植物各個部分進行平展，修剪至符合臺紙大小即可。

2.2.2" "制作方法與具體步驟

1）標本制作方法的選用。植物標本按制作方法可分為臘葉標本、浸漬標本、葉脈標本、風干標本等。臘葉標本又稱壓制標本，易于制作、容易保存、應用范圍廣且較直觀、便于攜帶[4]，在學校實驗課中方便教師教學和學生操作，因此，本實驗選取制作臘葉標本。

2）臘葉標本制作的主要步驟為：標本的壓制、裝訂和保存。

壓制標本時，先將標本夾一側夾板平放在臺面上，放上幾層吸水紙，隨后將修剪好的植株平鋪在紙上，植株各個部分需全部展開。對于過長的草本植物，可以折成“V”或”N”字形。除此之外可截取根、莖中部（帶葉）、莖上部（帶葉、花、果）三段進行壓制，并且使用號碼牌注明。每份標本均要有正反兩面葉片朝上，以便觀察和鑒定。整理好標本后，在其上放幾層吸水紙，再放下一份植物標本，如此循環。當放置最后一份植物時，需蓋上多幾層吸水紙，最后將另一側夾板壓上，用繩子捆緊即可。為去掉標本中水分，應及時換紙，換紙時間一般需十天左右，在頭三天每天換紙兩次，后幾天每天一次，潮濕天氣要勤換，在第一天換紙時應對標本進行整形，務必使發生皺縮、重疊部分平展開。為防止標本蟲蛀，須定期進行消毒，可采用高溫消毒法，將標本放進恒溫干燥箱烘1～2天。

裝訂標本先將標本擺放在臺紙恰當位置上，通常左上角和右下角會留出一些空間以備粘貼標簽，然后進行裝訂。裝訂標本的方法有三種：訂線（枝條粗硬的標本）、紙條壓（枝條纖細的標本）和膠粘（水生細小的標本如浮萍），一些葉片、花和果實也可用白乳膠固定[5]，裝訂時注意葉片不要相互遮擋。標本裝訂后須用檢索表或由專業教師進行鑒定，對其分科、分屬和分種，必要時可借助野外拍攝的圖片。在標簽上填寫好科名、學名、中名、定名人、日期、編號等項，把填好的標簽貼在臺紙右下角，并把野外采集記錄卡貼在臺紙左上角。最后在臺紙上面粘上蓋紙（一般用半透明的曲光紙）。

標本制作完成后，將標本放入與臺紙規格相同的標本盒內[6]，按植物種類放入標本櫥中，櫥中放置干燥劑和樟腦丸，可有效防止蟲蛀和發霉，以利于長期保存。標本如需經常拿出使用，可在臘葉標本基礎上制作成塑封標本，便于課堂教學和學生觀察。

2.2.3" 植物標本制作過程中的注意事項

制作標本過程中須注意：1）及時壓制標本可避免葉片、花瓣等褪色或萎縮；2）遇到植物果實種子脫落時，可將脫落的果實種子放入密封袋內，袋外填寫號數，將來上臺紙時可將其粘于標本右

側；3）寄生植物連同寄主一起壓制，但需標明；4）過厚的植物器官，可用刀片從中部切為幾個薄片后再壓制；5）多肉植物需先使用沸水進行消殺晾干而后再壓制成標本。

換紙過程中須注意：1）更換下來的吸水紙及時進行晾干，便于重復利用；2）如看到霉變的植物器官應及時摘除，并對各器官擺放位置進行重新設計，增強標本美觀性。

2.2.4" 標本設計與搭配

學生制作完植物標本后，可自行將植物標本和繪畫藝術相結合，制作出具有自然性、專業性和藝術性的植物標本工藝品。常見的植物標本工藝品有植物裝飾畫和滴膠飾品等[7]。裝飾畫制作簡單，適用于中學實驗教學。

在制作裝飾畫前，應先進行畫框選擇和臺紙裝裱，再根據作品構圖設計有目的地采集各類型植物，采集時選取枝葉繁茂、大小適宜且無病害的完整植株最佳，盡量選擇花瓣完全展開、顏色鮮艷的花朵，果實則要選取色彩明艷的核果類并經過特殊加工處理[8]。臘葉標本在裝訂前可對其進行固定、蓋章。此外，將標本與我國詩詞文化相聯系，每件作品可配有相應的文字介紹或詩句，使作品兼具植物的自然美和繪畫詩句的藝術美。

2.2.5" 植物標本的現實意義

我國幅員遼闊，地理環境、氣候條件復雜，植物資源豐富，植物標本承載著植物的物種信息，為研究學習植物學、生物科學、生物技術與農學、園藝等領域提供重要依據，是植物資源調查、開發利用與保護的科學資料[9]。除此之外，植物標本可作為直觀的教學工具，是理論聯系實際的重要橋

梁[10]，學生通過近距離觀察植物標本，可增強對植物種類、形態特征、生活習性等相應知識理解，在標本制作過程中可以提高學生動手能力。

教師還可組織相關競賽或展覽會，展示學生精心制作的標本作品，提高學生學習積極性，這也是應試教育向素質教育轉變，改革生物教學的重要手段之一。創意植物實驗中的制成品，植物標本制作成植物標本裝飾畫，既有觀賞價值又有收藏價值；還可變廢為寶，制作成精美的書簽、創意卡片，為生活增添別樣的風景。此外，在制作標本過程中也可提高自身環保意識，增加對大自然的熱愛。

3" 創意植物實驗的發展建議與對策

現代科技日新月異，在未來教學發展過程中應將現代教育技術手段加入教學中。“互聯網+教育”隨著科技的進步和辦學條件的完善愈加被中學教師所重視。而在實驗課程中利用好現代教育技術，則是實驗課程改革的大方向。便利的科技手段，可為開展創意實驗課程注入新動力。在識別植物種類過程中，可通過使用APP小程序或網絡資料進行辨別對比，縮短學生翻閱植物圖鑒辨別的時間。除此之外，借用科技手段可突破時空限制，為各大中小學間交流與實驗成果分享提供便利的中介平臺。在無時空限制的交流分享中，可最大限度得到多方意見與建議，促使實驗愈加完善。

在實驗教學目標設計上，不僅要把握好學科核心素養也要充分體現創新精神和實踐能力的培養。在落實素質教育全面發展要求的同時，也要促進學生個性化發展。因此，需要構建與素質教育內涵相一致的評價體系。在實驗課程中應更注重表現性評價和形成性評價，以及制定多標準多角度的評價體系，以引導學生提高綜合素養。

綜上所述，雖然湛江市中學的創意植物課程實驗開發程度較低，但有較大的發展空間。特色的植物資源以及師范高校的人才優勢為湛江市推廣創意植物實驗、開發特色植物校本課程提供了有利條件，而將該實驗推廣落實仍需多方共同努力。

4" 參考文獻

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[5]翟明，王祥潤，吳漫婷，等.基于資源普查下植物臘葉標本的規范化制作研究[J].中醫藥學報，2021（11）：43-46.

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[9]焦占娟.淺談植物學教學實習中植物標本的采集和制作[J].河北旅游職業學院學報，2008，13（4）：96-97.

[10]劉艷艷，史志遠，李家美.高校新型植物標本館的建立與發展：以河南農業大學植物標本館為例[J].廣西植物，2022，42（S1）：110-115.

*項目來源：嶺南師范學院2021年度校級教育教學研究和改革資助項目“中學生創意植物標本實驗校本課程的開發與實踐——以嶺南師范學院附屬中學為例”（嶺師教務166號）；嶺南師范學院2022大學生創新訓練項目。

作者簡介：宋軍霞，實驗師。