创新思维在植物学教学中的探索

胡金璐

（西北工业大学 生命学院，陕西西安 710072）

植物学是一门研究植物的科学，其研究对象是整个植物界，基本任务是认识和揭示地球上所有植物生命活动的基本规律，旨在从基因、细胞、器官乃至整体水平上探究植物的结构与功能，并且解析植物与环境相互作用的规律[1]。目前，植物学课程已在综合类高校和农业院校中普遍开设，课程内容主要为植物细胞与植物组织、植物器官的结构与形态、植物分类与进化等。为了激发学生对植物学课程的学习兴趣，并使其尽快适应大学的教学模式，提高课程教学效果，实现课程教学从理论到应用的突破，该课程教师要不断钻研，不仅要优化课程内容，也要在教学方法和措施上进行创新[2]。本文通过采用信息化教学方式，将“翻转课堂”“混合式教学模式”及“教学评价改革”等方式融合，培养学生的自主学习能力和创新思维。

1 融合多课程内容，增加前沿知识

植物学是生物学专业的一门传统学科，有着比较成熟且固定的教学内容和教学模式。但在生命科学快速发展和各学科交叉的新时代，学科间的界限也越来越模糊，因此，需要扩展植物学知识，培养学生的创新思维，这对培养高水平应用型人才极为重要。该课程探索将植物学和植物生理学的部分内容融合，在授课过程中增加了“光合作用”和“植物激素”的知识点，方便学生理解、掌握植物器官的结构和功能。如在“种子植物营养器官叶”一章中，叶片如何进行光合作用的知识点有助于学生更好地掌握叶的结构，同时，对于植物的发育和生态价值有更深入的理解。

科学技术的发展日新月异，一些最新研究成果进入课程教材需要一定的时间和进一步验证，这导致了现行教材内容的滞后。若课堂中只讲授教材上的知识，学生难以了解本学科的前沿研究，因此，教师需及时更新该课程的知识体系，以便拓宽学生的视野，培养其创新思维和创新能力。此外，课程内容可以适当加入一些国家政策解读以及国内外植物学领域的科研项目进展。

2 开展信息化教学

随着互联网的快速发展，教学信息化时代已经到来，大学生对于信息化教学有着较高的认可度[3]。多媒体教学在植物形态和分类等内容的教学中具有很大的优势，学生可以清晰直观地认识各类植物的形态特征和结构特点[4]。该课程在授课中引入相关知识点的视频，结合传统的腊叶标本和新鲜植物样本，对于学生知识的掌握和兴趣的激发都有显著的效果。例如：BBC 出品的《植物私生活》（The Private Life of Plants）、《绿色星球》（The Green Planet），以及中央电视台纪录片《影响世界的中国植物》等。这些视频制作精美，专业知识应用准确，可以起到良好的教学效果。如在“植物繁殖器官”一章的讲授中，针对果实一节，可以引入纪录片《影响世界的中国植物》中的一集“水果 柑橘家族千年伦理大戏”，展示水果植物世界的繁衍变迁，柑橘家族任意两个都可以杂交出新的品种，独特的繁衍能力令柑橘家族越来越庞大，其中橙子是柚子和柑橘杂交而来，柠檬是由橙子和香橼杂交而来。这个知识点的扩充能让学生对植物果实有更好的理解。同时，在课堂上向学生展示往年植物学实践课程制作的腊叶标本，也是一项十分有效的教学措施，能很好地激发学生的学习热情。

3 “实验入课堂”的植物学翻转课堂教学

植物学是一门理论和实践相结合的学科，在授课过程中应加强对学生观察意识、创新思维及实践能力的培养。植物学课程分为植物学理论课程和植物学实验课程，先讲授理论课后实验操作的传统授课模式，存在理论与实践脱节的现象，导致知识难以内化，学生普遍存在“学完即忘”的情况。在这种情况下，如何优化植物学理论知识和实验实践教学模式，培养学生的自主学习和创新能力，是课程授课教师必须考虑的问题。本文尝试将理论课与实验课结合，并结合“混合式翻转课堂”的形式，培养学生自主探究知识的能力[5-6]。如在讲授植物形态与分类时，教师将“校园及周边植物调查”这一实践内容引入课堂，构建了“混合式翻转课堂”教学模式。首先，让学生课前观看教学视频和教材等资源，掌握基本知识；其次，让学生组成学习小组，从感兴趣的方面自拟题目，利用手机、计算机等工具主动寻找学习资料；最后，学生汇报学习成果，教师参与总结和讨论，引导学生深入思考和拓展。在这个过程中，学生能深入了解每一种植物在形态学和分类学方面的特点，在实践和自主学习的过程中加深对植物的根系、叶形叶性、花和果实内部结构等形态和分类术语的理解，能更好地掌握植物的科属特征和分类依据，将课堂上难以理解的抽象概念与烦琐的分类知识内化。通过翻转课堂，教师使单向教学转变成交互式教学，体现了“以学生为中心”教育理念，培养了学生的创新实践能力，高效地完成了知识传授和内化两个目标。

4 课堂中BOPPPS、PBL 及Seminar 混合教学模式互补

创新思维是素质教育的重要内容，教育实践中尤其要注重培养学生的创新意识和能力，其中课堂教学是对学生开展创新教育的主要途径[7-8]。教师教学技能工作坊（Instructional Skills Workshop, ISW）旨在构建一种培训的教学模式和教学设计系统，即BOPPPS 教学模式。BOPPPS 包含了导入（Bridge-in）、目标（Objective）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participatory learning）、后测（Post-assessment）和总结（Summary）六个环节，通过科学的教学设计和规范的教学流程，使得课堂教学更加系统化和条理化[9-10]。如“种子植物营养器官叶”一节的课堂讲授，在导入环节播放“不会枯萎的人造叶片”视频，激发学生将基础知识进行应用的热情；在前测环节引入俗语“根深叶茂，本固枝荣”，引导学生结合“根”一节的知识深入思考植物叶片的功能和结构及其关系。参与式教学环节尤其能激发学生自主学习的主动性，通过接龙问答、软件提问、小组讨论、分组报告、情景模拟等方式，将课堂由教师讲授为主转变为以学生学习为主，出声思考法是一种重要的思维显性化的方法，能有效提高学生在课堂中对知识内化的能力。

同时，在教学过程中融入启发式教学模式（Problem-Based Learning，PBL），激发学生的创新和创业思维，是高等教育改革的基本要求。启发式教学模式要求在授课中以问题为主线、以学生为主体，通过课堂讨论的方式强化学生对知识难点的理解，从而促进学生开放式探究，同时有利于培养学生团队的合作意识和批判性思维[11-13]。如在“植物繁殖与分化”一节的教学过程中，启发学生思考为何植物细胞可以由一块愈伤组织发育成一株完整的植株，而动物细胞却无法实现？从而让学生对于植物细胞全能性有深入的理解。

Seminar 教学模式以讨论会的形式开展，是一种以素质教育为内容的教学模式，学习小组在前期大量调查研究的基础上，与教师在课堂上深入地进行学科研讨，从而达到“学有所获，教学相长，日学日进”的教育目的[14]。例如，针对知识点“根的发育”，学习小组利用教师提前准备的学习材料和自行检索的信息，深入探讨根冠感受重力的分子机制，让学生在探究中深入思考，最终实现师生“教学相长”。

植物学课程将BOPPPS、PBL 和Seminar 教学模式良好融合，引导学生以学习小组的形式开展学习、讨论和调研，形成了探索、竞争、互助的学习模式，有效调动了学生的学习热情，培养了学生的团结协作精神。

5 教学评价改革

教育部在2018 年就提出“回归常识、回归本分，回归初心，回归梦想”的“四个回归”教学理念，笔者认为合理有效的评价方式和评价体系是真正推动“四个回归”的重要措施之一，对于实现人才培养目标具有重要作用。传统评价机制以考试分数来评价学生的学习情况，学生在考试之前往往会突击复习，难以有效地考查学生对课程知识的内化情况，更未对学生的品行、社会实践能力等方面给予关注与考查。教学评价的初衷应该是全面客观地评价学生的课程学习效果，因此，要积极改革传统考核评价体系，注重过程性考核，重点考查学生运用课程知识的能力和解决问题的能力；同时重视学生平时的学习表现，如课堂参与度、课后素质拓展情况等。课堂参与度考核部分应多元化，将所学知识点转化成课堂思考题，利用雨课堂等平台，在线考核学生的学习情况。课后素质拓展成绩包含了学习小组文献调研报告、“混合式翻转课堂” PPT 制作及汇报、知识点拓展个人作业，要真正推进拔尖创新人才的培养和考核。

6 结语

植物学课程致力于多课程内容交叉与前沿知识点的融合，利用“实验入课堂”、翻转课堂和混合式教学模式的多层次教学改革，显著提高了学生自主学习的能力，增加了课堂教学活力，提高了学生知识内化能力，从而提高了教学效果和质量。课上课下的分组学习模式，建立“任务驱动”的团队合作学习模式，使学生充分认识到开放自主学习和具备团队合作精神的重要性，培养了学生积极健康的学习心态。在信息时代，教师需要不断探索和改进教学内容和教学模式，以发展的眼光辩证看待问题，及时使用新技术、新方法解决问题，培养学生的创新思维和独立思考的能力。