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研讨式教学法在“植物生理学”课程教学中的应用
杨琴，周国英，何苑皞，曹凌雪
中南林业科技大学生命科学与技术学院，湖南 长沙 41000
[摘 要]针对林业院校开设“植物生理学”课程所遇到的主要问题，结合中南林业科技大学教学的基本特点和人才培养目标，笔者在生物学专业“植物生理学”课程教学中引入了研讨式教学方法。该模式改变了单一的传输式教学模式，形成了教师引导，学生组建小组、查阅资料、讨论交流、总结汇报、互动评分的研讨式教学模式，提高了学生的自主学习能力和教师的教学质量。
[关键词]研讨式教学法；植物生理学；应用
[基金项目]2020年度中南林业科技大学教学改革研究项目（“新农科”背景下《植物生理学》课程思政的设计与实践）。校级教改项目没有编号
[作者简介]杨琴（1991—），女，安徽芜湖人，博士，中南林业科技大学生命科学与技术学院，讲师，研究方向为植物生理学教学与研究。
[中图分类号]G642.4 [文献标识码]A
植物生理学是研究植物生命活动规律、揭示植物生命现象本质的科学，通过教学使学生认识植物的物质代谢、能量转化和生长发育等的规律与机理，为植物生产和品质改良提供理论依据。在高等农林院校的本科教学中，“植物生理学”是多个涉农专业的必修课程。近年来，随着课程教学改革的深入，“植物生理学”课程教学目标提高、内容增加，学时缩减，使得课程教学面临诸多挑战[1]。因此，如何在有限的学时内提高学生学习兴趣、突出重点、简化难点、提高本科课程“植物生理学”的教学质量，最大化实现课程预设目标，是目前该课程教改过程中的核心问题。
一、“植物生理学”在生物学科中的重要性
植物生理学是中南林业科技大学生物学科本科专业基础课程，也是学生较早接触的主干专业课程之一。一方面，科学合理地设置实施该课程的教学对激发学生专业学习兴趣、培养良好学习习惯、提高从事科学研究的综合能力等具有重要作用。另一方面，在学生已学习植物学、有机化学、分子生物学、细胞生物学等相关课程的基础上，让学生了解植物科学的概况和进展，认识生命科学研究的重要性，完善学生的知识体系，提高专业研究能力，培养解决实践问题的能力和创新型思维有着重要意义[2]。
二、“植物生理学”教学内容
植物生理学主要内容可以分为三部分：第一部分水分和矿质营养，讲述植物的水分生理和矿质营养；第二部分物质代谢和能量转换，内容包括植物的光合作用、呼吸作用、同化物运输和次生代谢物；第三部分植物的生长和发育，内容包括细胞信号转导、植物生长物质、生长生理、生殖生理、成熟和衰老生理以及抗性生理。其中，呼吸作用、细胞信号转导分别也是生物化学和细胞生物学的重要知识点，因此这两部分内容可以精简，着重提到植物特有的呼吸途径即可。细胞信号转导内容可以让学生自学，并布置作业，检查学生掌握知识的效果。同时在植物的生长生理中关于植物激素生理作用的内容，高中生物课本中也有介绍，因此可略讲激素的生理作用，把讲授重点放在植物激素作用机制上[1]。
三、“植物生理学”教学目标
培养复合应用型人才是教育部实施卓越农林人才教育培养计划的重要内容之一，近年来逐渐受到高等院校的重视，农林院校复合应用型人才培养目标是培养一大批不仅要专业基础扎实、知识面广、应变能力强、有协作意识和创新能力，还要具备跨学科的综合知识和跨领域的工作能力，有服务国家和人民社会责任感、有献身国家农林事业方向、有解决农林业生产实际问题能力的高水平应用型人才，更好地为新农村建设服务[3]，这就要求课程教学目标能够紧密结合人才培养目标。因此，植物生理学的教学目标，不仅要让学生熟练掌握基本概念和经典基础理论，还应能够灵活运用植物生理学知识解决农林业生产中的实际问题，合理地利用水、肥、光、植物生长调节物质等发展农林业生产、保护和改造自然环境，为农业的可持续发展和实现农业现代化服务。
四、“植物生理学”在教学中存在的问题
“植物生理学”课程教学内容理论性强、概念复杂，特别是植物体内的物质代谢及能量转换层面的知识，其概念抽象晦涩、不易理解，致使学生在学习这门课程的过程中感到难学、学习效果不佳，其原因主要有以下三个方面：
（一）教学内容难以理解和掌握
“植物生理学”课程具有综合性、理论性和实践性的特点，课程内容涉及面广，专业理论不断增多，实际教学课时却不断减少，加之“植物生理学”课程是本科阶段通识教育课程向专业教育课程的一个过渡，很多学生还用大一课程学习的习惯和态度对待这门课程，这使得很多本科生对“植物生理学”课程关键知识点和基本原理的理解和掌握产生困难，致使学习效果不佳[1]。
（二）缺乏实践教学
实践教学在“植物生理学”课程教学中占有十分重要的地位。学生动手能力、综合分析能力和创新能力的培养主要依靠实践教学来完成，因此强化实践教学具有着重要意义。但笔者发现，中南林业科技大学“植物生理学”课程实践教学课时少，需要完成的实验项目又比较多，所以往往都是老师讲解实验原理、目的、步骤，学生不用动脑就可机械地完成实验，缺乏学习的主动性和积极性[1]。
（三）教学方式单一
“植物生理学”课程教学内容多，授课课时少，在现有的课时中，如果还是采用老师讲，学生听，这种传统的教学方式，完全无法完成课程的任务量，达到既定的教学目的。此外，学生学习的积极性很低，大多都是处于一种“知其然，而不知其所以然”的状态。因此，教师应放弃传统的教学方式，革新当前植物生理学的教学模式，采用研讨式教学，以学生为主体，增强学生的求知欲，提高植物生理学的教学质量，提升该课程的教学效果。
五、研讨式教学法的含义及意义
研讨式教学方法，是以解决问题为中心的教学方式，由教师创设问题情境，然后师生共同查找资料，研究、讨论、实践、探索问题并提出解决方案的教学方式，它使学生更加主动和深入地掌握知识和技能[4]。研讨式教学方法主要包括自讲式、讨论式、启发式、专题式、阅读式、讲授式和案例式等多种具体教学方式。研讨式教学要求以“导”为主，设置贴近学生生活的情境，提出有思考价值的问题，它不仅要求教师全面深入了解本领域的发展前沿，而且要了解学生原有知识结构和能力水平。这种教学方式主要是以学生为主体，教师不过多地干预学生的学习，尤其是思考过程，给学生提供充足的独立思考和自由探索的空间，以期培养学生自主学习能力。学生在经历自学和探究的过程后解决困惑、攻克难题，更能体会成功的喜悦，因而会更加热衷于自主学习和独立思考。教师在此过程中也能够及时得到学生的反馈信息，了解教学效果和教学内容的疑难点，以便教学有的放矢。由于研讨式教学法的教学形式具有多样性，因而课堂气氛活跃，节奏紧凑，既增加了学生的学习兴趣，又提高了学习效率[5]。
三、研讨式教学法在“植物生理学”教学中的应用
一般而言，研讨式教学方法比较适用于实践性较强的专业课程。它要求学生利用已掌握的专业理论知识和技能，查找资料和学习新知识、新技能，通过问题研讨方式，在解决问题过程中更好地掌握专业知识和应用技能[6]。“植物生理学”是植物学的一部分，但它同时也可看作普通生理学的一个分支。植物的基本组成物质如蛋白质、糖、脂肪和核酸以及它们的代谢都与其他生物（动物、微生物）大同小异。但是，植物本身又有一些独特的地方，如①能利用太阳能 ，用来自空气中的CO2和土壤中的水及矿物质合成有机物，因而是现代地球上几乎一切有机物的原初生产者；②植物扎根在土中营固定式生活，趋利避害的余地很小，必须能适应当地环境条件并演化出对不良环境的耐性与抗性；③植物的生长没有定限，虽然部分组织或细胞死亡，仍可以再生或更新，不断地生长；④植物的体细胞具全能性，在适宜的条件下，一个体细胞经过生长和分化，就可成为一棵完整的植株。因此，“植物生理学”在实践和理论上都具有重要的意义，比较适合开展研讨式教学。笔者基于前期调研和深入研讨，形成了如图1所示的研讨式教学模式，具体实施步骤如下：
图1 研讨式教学的实施步骤
第一，教师广泛查阅与“植物生理学”课程相关的前沿科学研究成果和实践课题，与学生分享相关资料，并了解学生的兴趣点。
第二，教师根据教学大纲要求、专业培养目标及学生的知识结构基础，确定研讨课题。
第三，学生根据自己前期查阅的相关资料和自己的兴趣点，选择研讨课题，并自行组建研讨小组。
第四，在教师的引导下，各小组针对本组的研讨问题，分工协作，查阅资料，通过批判分析、讨论交流、整理总结等过程，撰写研讨报告并准备课堂讲解PPT。
第五，各小组分别在课堂上进行本小组PPT汇报，要求每位同学都要对自己负责的内容进行讲解并阐述自己的观点，其他小组学生可提出问题，相互交流讨论。
第六，教师要对每个小组汇报的内容进行点评和总结，引导学生发散思维，激发学生创新意识。同时根据教师事先制作的评分表对学生的汇报和讨论情况进行评分。
研讨式教学法以“引”为主，要求学生通过查阅资料、研究讨论后解决或探讨问题，充分地体现学生主体性原则、启发性原则、循序渐进原则、和谐性原则。
六、植物生理学教学中的其它探索
（1）优化课程内容
随着课程体系的改革，作为生物学专业主干课程的植物生理学课时也是一再压缩。在有限的课时内，对课程内容进行合理优化、突出重点是取得良好授课效果的前提。一方面，教师可通过精简教学内容，讲授与自学相配合，抓住学生的兴趣点，增加课程关注度。如“细胞信号转导”，这部分内容主要是细胞生物学的重点知识，教师在讲授这部分内容时可以学生自学为主，辅以课下作业检查自学情况。此外，教师在开课前也可对学生进行兴趣点及背景知识调查：你注意到生活和生产中哪些活动可能与植物生理学有关?你未来想从事的工作与植物有关吗?哪些学生的大学生创新项目或毕业设计是和植物有关?这个调查结果可以帮助教师准确把握学生对该课程的了解和兴趣点，教师可以有的放矢地将这些内容整合到授课过程中，对激发学生学习兴趣、提高对课程的关注度起到积极的作用。另一方面，教师可合理串联知识点，培养学生从规律、运动和整体的角度来看待植物的生命运动。植物生理学主要有三部分内容，从学生上课的积极性和作业完成情况显示绝大多数同学对第三部分植物的生长和发育兴趣浓厚，这主要是因为第三部分内容与现实生活、农业生产联系紧密，而前两部分内容主要是基础知识点，内容晦涩、抽象及难懂，学生对其理解和掌握比较困难。如学生普遍对于植物运动的现象比较感兴趣，但对水分和矿物质在细胞间的移动和气孔运动原理等知识点却提不起兴趣。因此，教师在授课的时候可以提出问题：植物的运动包含哪些?很多同学会回答：含羞草的运动，睡莲昼开夜合。教师对学生的答案给予肯定之后，并可结合气孔的运动进行相关讲授[7]。
（2）作业和考核方式改革
多样化的课后作业，引导学生对知识点活学活用，对问题进行发散思维。课后作业的完成情况是教师了解学生对知识点掌握和运用程度的重要渠道，也是师生沟通的一种方式。多样化的课后作业，可以引导学生利用所学理论知识来解释现象。例如，教师在讲授完其中一章节后，可让学生手绘或利用XMind等软件绘制思维导图，促进学生打破思维定势、扩展发散思维、形成良好的思维习惯，从而激发学生的创新能力，实现培养创新型人才的目的，为教学改革注入新的动力[8]。而在考核方式上，为避免学生为考试而学习，教师应采取多样化的考核方式。在实际教学中发现，通过试题考试形式往往达不到激发学生自主学习积极性的效果，有的同学为了通过试题考试，经常临时抱佛脚，熬夜刷题，死记硬背，甚至不惜通过作弊等形式以求通过考试，完全达不到课程教学目的。近年来，采取多样化的考核方式：通过学习通、超星等辅助教学工具，让学生线上完成章节作业；学期中间安排2-3次理论考试，考察学生对知识点的掌握情况；安排专题汇报，加深对知识点的理解。这样学生的学习任务在教学过程中逐一完成，而不是积在最后，依靠考前冲刺。
七、结束语
本科生课程教学工作是本科生培养的重要环节，其中教学内容和教学方法的改革是课程建设的重中之重，这就要求任课教师要根据植物生理学的最新研究进展和成果，合理优化教学内容，改进教学方法，从而激发学生学习兴趣，提高学习效率和培养主动学习的能力。
任课教师在教学过程中发现，很多同学上课时听懂了，但做题、考试或遇到生产实际中的具体问题时，却与学到的知识、技能联系不起来。因此，教师在教学活动中尝试多样化的教学方式是必要的，要能够将课前、课中、课后紧密联系起来，要能够将课本理论知识和生产实践联系起来，以提高学生分析解决问题的能力。当然，研讨式教学法作为一种全新的教学法应用到“植物生理学”课程教学中，还有其不足之处。学生学习的难度增大、要求提高，对部分同学而言产生了极大的压力；学生查找资料时受到资料不足的限制等。作为任课教师，我们也期待着这种教学法在进一步实践中不断完善，并加以推广，以利于大学生能力的培养与素质的提高。
参考文献
[1]郑敏, 顾延生, 李继红. 植物生理学教学改革的探索与实践[J]. 高校生物学教学研究(电子版), 2017, 7: 37-40.
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[3]张全国, 何松林, 宋安东等. 实施综合改革工程培养应用型卓越农林人才［J］. 高等农业教育, 2013, 7: 3-6.
[4]郭汉民. 探索研讨式教学的若干思考[J]. 湖南师范大学社会科学学报, 1999, 28: 108-111.
[5]李益顺. 研讨式教学中“自我中心论”探析[J]. 湖南师范大学教育科学学报, 2002, 1: 102-105.
[6]阳令明, 张俭民, 李丽民等. 基于问题的互动研讨式教学模式的构建研究[J]. 高教学刊, 2016, 19: 89-90.
[7]郑敏, 顾延生, 李继红. 植物生理学教学改革的探索与实践[J]. 高校生物学教学研究, 2017, 7: 37-40.
[8]闫勇, 张丽红, 刘靖靖等. 思维导图在微生学教学中的应用[J]. 微生物学通报, 2020, 47: 1019-1025.
Application of Research Teaching Method in the Teaching of Plant Physiology
Yang Qin, Zhou Guoying, He Yuanzhi, Cao Lingxue
College of Life Science and Technology, Central South University of Forestry Science and Technology, Changsha, Hunan 410004
[Abstract]: In view of the main problems encountered in the course of "Plant Physiology" in forestry colleges and universities, combined with the basic characteristics of teaching in Central South University of Forestry Science and Technology and the goal of talent training, the author introduces a research teaching method in the course of "Plant Physiology" in biology major. This model has changed the single transmission teaching mode, formed the teacher guidance, the student set up the group, consulted the data, discussed the exchange, summarized the report, the interactive score discussion type teaching mode, has improved the student's autonomous learning ability and the teacher's teaching quality.
[Key Words]: Application of Study Teaching Method in Plant Physiology
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