关键词:植物生理学;教学;哲学思想
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1673-291X10-0235-02
收稿日期:2010-01-18
基金项目:河南科技大学人才科学研究基金资助
作者简介:黄华,男,山西临猗人,讲师,硕士研究生,从事植物生理生态学的教学和科研工作研究。
植物生理学属于基础理论学科,也是一门实验学科,实践性很强,它的任务是揭示高等植物生命现象本质及与外界环境的相互关系,并为农林业生产实际服务。因此,要使学生真正学好这门课,除了不断更新知识结构和授课内容外,还一定要注意培养学生的分析思维能力和理论联系实际的意识。这样对学生自学能力和科研能力的提高是很有好处的。
一、在教学中注意辩证思维,体现知识间的内在联系
教材 绪论里,提到学好植物生理学要贯彻辩证唯物主义观点。这并非是形式上的思想教育,而是有很大的实用性的,对于学习自然科学的人,具备辩证唯物主义的观点,以这种科学的方法来学习植物生理学能事半功倍,这不仅要在绪论中重点提及,而且要在整个教学过程中始终贯穿这种观点。
在介绍生理过程的矛盾运动方面,要强调这些过程并非是相互对立的
如:水分代谢中的吸水与失水以及光合作用和呼吸作用中物质和能量的变化,这些过程是矛盾的又是统一的。虽然从整体来看,植物吸收的大部分水分是通过蒸腾散失出去;光合固定的许多物质和能量是通过呼吸过程分解消耗掉的,而且光合的某些过程与呼吸的某些过程可以说是反向的反应,但这些矛盾的过程,同时也是统一的过程。蒸腾拉力是被动吸水的动力,是水分运输的动力。吸水是失水的基础,而失水又是吸水的动力,两者通常处在一种平衡的状态,使植物正常生长;光合固定的物质是呼吸消耗的底物,同时光合和呼吸所需的ADP 和NAD是共同的,许多中间产物是共通的,且光合释放的O2可供呼吸使用,呼吸放出的CO2亦能为光合所同化,所以说光合和呼吸又是相互依存,共处于一个统一体中的。植物体就是一个矛盾统一体,正是在许多矛盾运动中发展构建了植物纷杂而有绪的生命。
在介绍植物与环境的关系方面,强调内因与外因的关系,强调抓主要矛盾和矛盾的主要方面,以及环境条件对植物的影响要一分为二。
1.在内因与外因的关系上,同样的外因,如相同的不利环境对植物造成的伤害程度相差很大,这主要和植物本身的因素有很大关系,这里就要强调不同植物种类、植物的不同生长发育时期等都会在内因方面有很大的不同。水分代谢中要合理灌溉,就必须了解植物的需水规律,找出不同植物的水分临界期,否则若在水分临界期缺水,就会造成严重减产;而在不需要水时,如种子风干蜡熟期进行灌溉也会造成减产。
合理施肥也要在了解作物需肥规律的基础上进行,才能以较少的施肥量获得较好的效果。此外,逆境中植物的抗性也是以内因的变化为条件。
2.在抓主要矛盾和矛盾的主要方面上要强调抓关键,抓限制因子。植物是生长在一个复杂的环境中,许多环境因子和内部因素都会影响植物的生长。在特定时期、特定条件下,一般会有某个或某几个因子起主要作用。如光合作用中,植物的光合速率受光照、温度、水分、矿质营养、CO2供应等外界条件的影响,同时不同内部因素影响光合速率 。若在特定植物、特定部位、特定生育期下,光照充足、温度适宜、矿质营养适宜、水分充足的条件下,由于在一般环境中CO2浓度为限制因子,若能提高CO2浓度,如增强通风或进行CO2施肥,则光合速度能迅速提高。
3.在环境条件对植物的影响要一分为二的问题上,要注意强调环境因子有消极的一面也有积极的一面。如果能充分发挥其积极作用而抑制消极作用,则植物能生长良好。通常环境因子如温度、水分、肥料等都要适宜才是最能促进植物的生长。如温度对于代谢生长来说一般都有三基点:即最低、最适、最高温度,过低或过高都会产生消极作用,只有最适温度才是最适于代谢生长的。逆境胁迫对植物生长来说是不利的、是消极的,但是适度的逆境对植物的健壮生长也是有好处的,而且,不同的逆境种类之间还存在着交叉适应,即植物遭受了一种逆境以后可以提高对该逆境和别的逆境的忍受能力。
此外,还要以联系的观点看问题。为学习知识方便,教材通常都将各种代谢过程分开来进行讲解,环境因子的影响也是各个区分开介绍,生长发育各个知识点也是分开介绍的。而实际上植物体是一个整体,各种代谢生长都是在这一个统一体中进行的,环境的影响也是作用在这一统一体上,各个生长代谢过程相互间不可能完全割裂开来,因此,要注意在掌握各个知识点的基础上将它们联系起来。例如,水分代谢和矿质营养是两个相对独立的过程,但又是不能分割的过程。水分的吸收与矿质营养的吸收同在根部的根毛区进行,水分的运输和矿质营养的运输途径也是一致的,从根部向上运转的动力主要为蒸腾拉力,矿质营养是溶于水中进行运转的。再如,光合作用是受到多种外界因素影响的,如光照、CO2等,这些因素以不同的方式影响到光合速率,同时这些因素相互之间也有影响。如光照的强弱也会影响到CO2补偿点和CO2饱和点,因此在考察CO2对光合速率的影响时,也要考虑到光照的强弱。
通过在教学中贯穿辩证唯物主义观点,以辩证的方法讲解一些现象和观点,使学生真正了解辩证唯物主义在植物生理学中的影响,自觉地应用辩证思维分析问题,从而提高学生的辩证思维能力。
二、在教学中始终贯彻历史的、发展的观点,体现理论联系实际的学科特点
说明学说的不完美性,培养学生大胆怀疑,勤于思考的习惯
以有机物运输的机理中三个学说各自的优缺点的分析,培养学生分析思维能力。
1.说明压力流动学说的特点为:运输由上而下单向运输,从源到库的运输不耗能,但合成利用有机物需耗能;运输不同于被动扩散,是由总浓度高到总浓度低流动。
有利于此学说的证据有:茎的不同高度筛管溢流的浓度差于有机物运输是一致的。
不利于此学说的难题:筛板阻力大,实际所存在的压力势不足以使糖液保持如此快的运输速度。无法解释实际存在的双向运输的事实。
2.说明收缩蛋白学说的特点为:由收缩蛋白收缩伸展将ATP中的化学能转化为机械能,带动原生质流动,需耗能。
有利于此学说的证据:观察到筛管中的微纤丝网,发现其运动。但未有进一步的证据。
3.细胞质泵动学说的特点为:胞纵连束中环状蛋白质丝反复有节奏收缩张弛,产生蠕动,将细胞质泵动,需耗能。
有利于此学说的证据:筛管中有原生质的存在。光镜下见到胞纵连束。可解释双向运输的现象。
不利于此学说的是:未见过筛管中原生质流动现象。胞纵连束的波动过程未直接观察到。电镜下未见到胞纵连束 ,胞纵连束是否存在尚无定论。
说明这三种学说各有利弊,尚无定论,引导学生思考。并指出任何一种学说的提出都是要经过多方证实,由不成熟到成熟,由不完善到完善,集众家之长不断改进,尽量与事实相符,即使是已得到大家承认的学说也可能会有其不完全正确的地方。任何理论学说,都是需要经过不断检验的。引导学生在掌握基本知识的基础上,大胆怀疑,小心求证,不迷信书本知识。
结合植物生理学产生的过程,注意对学生正确认识论的引导和强调理论联系实际
植物生理学是一门年轻的学科,但是却有很早的历史渊源,植物生理学是伴随着人类发展的历史一步一步走过来的,人类从农业生产中总结了很多的栽培方式、粮食贮藏技巧等,可以说是植物生理学雏形和基础,也给植物生理学提出了很好的研究课题;由于受认识能力和手段的限制,人们不可能解释全部的生理现象,这样就出现了19世纪以来,理化科学和试验手段改进对植物生理学的促进作用,从学科脱颖而出到重大发现层出不穷,人们不断探索生理现象本质;最后形成的理性知识再反过来更好地指导农林业生产,回到实践中去。充分体现了人类认识自然的规律,然而知识是无止境的,随着研究手段的现代化和太空科技的发展,人类必将在植物生理学科中取得娇人的成绩。
总之,在植物生理教学中可以结合理论知识,从不同方面培养学生分析思维能力,使学生不仅掌握基础理论知识,还能提高自身能力。
参考文献:
李合生.现代植物生理学:第2版.北京:高等教育出版社,2006.
潘瑞炽.植物生理学:第5版.北京:高等教育出版社,2004.
张继澍.植物生理学.北京:高等教育出版社,2006.
Philosophic Thought in Plant Physiology Teaching
HUANG Hua, KONG Xiang-sheng, GAO Shuang-cheng, YI Xian-feng
Abstract: The paper demonstrated that how to train the dialectical ideation of undergraduates in teaching,basis on the characters and contents of plant physiology.
Key words: plant physiology;teaching reform;philosophic thought
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