淺談植物園在生物教學(xué)中的運(yùn)用
一、植物園及其產(chǎn)生和發(fā)展
(一)植物園的定義
植物同(botanical garden)是近代西方植物學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要產(chǎn)物。1963年，國(guó)際植物聞協(xié)會(huì)(Intenrational Associationof Botanical Gardens)對(duì)植物園的定義是“對(duì)公眾開(kāi)放、植物部有標(biāo)簽的機(jī)構(gòu)”叫植物聞或樹(shù)木同。1998年，國(guó)際植物園保護(hù)組織(BGCI)(Botanic Gardell Conservation Internationa1)對(duì)植物同的定義為：擁有活植物收集區(qū)，并對(duì)收集區(qū)的植物進(jìn)行記錄管理，使之可用于科學(xué)研究、保護(hù)、展示和教育的機(jī)構(gòu)被稱之為“植物園”。目前，我國(guó)時(shí)植物目的理解強(qiáng)調(diào)植物同是以植物學(xué)、同藝學(xué)和美學(xué)的理論和實(shí)踐為指導(dǎo)，從事植物種質(zhì)資源遷地保護(hù)的研究機(jī)構(gòu)。。生物多樣性是植物同的核心，美麗的外貌、科學(xué)的內(nèi)涵和人與自然和諧共處的準(zhǔn)則是植物圃的基本要素。
(二)植物園的產(chǎn)生及其發(fā)展階段
世界植物岡產(chǎn)生及其發(fā)展的歷史，是一部人類(lèi)加深認(rèn)識(shí)植物、保護(hù)植物和擴(kuò)大利用植物的歷史。就其起源和發(fā)展的歷史來(lái)看，主要可以分為四個(gè)階段：
啟萌期：植物同的起源最早可以追溯到中國(guó)的古代庭周，至今已有千年之久。中閩，有記錄的古代庭同可追溯到漢代的“上林苑”和6世紀(jì)的“獨(dú)樂(lè)聞”。秦朝阿房宮里記載的小種植同、藥同或花園，即是我國(guó)古代植物同的雛形。唐、宋、元、明、清皇宮花同更是當(dāng)時(shí)園林的典范，也是我國(guó)早期植物同的代表。這些庭同主要進(jìn)行植物引種繁殖、藥用開(kāi)發(fā)、休閑觀賞和食用等功能比較簡(jiǎn)單的同林活動(dòng)。因而，中國(guó)古代庭園可看作是現(xiàn)代植物園的雛形或啟萌期。
成長(zhǎng)期：現(xiàn)代植物同發(fā)展的早期是在l6世紀(jì)文藝復(fù)興時(shí)期的歐洲，岡而成為歐洲文明發(fā)展的產(chǎn)物。植物園“Botanic(Botanica1)Garden”的名稱就是得名于這個(gè)時(shí)期。1543年在意大利建立的比薩植物同和1545年建立的帕多瓦藥用植物園，是歐洲歷史上最古老的具有科學(xué)意義上的植物園。另外，早期植物同還有法同巴黎植物同(1635年)、英國(guó)愛(ài)丁堡植物(1670年)和切爾兩植物同(1670年)、德國(guó)大萊植物嗣(1679年)和日本東京小石川植物鬩(1684年)、存這個(gè)時(shí)期里，植物同的功能主要以收集研究藥用植物和輔助醫(yī)藥專業(yè)教學(xué)為主。
興盛期：在l8一19世紀(jì)的歐洲，隨著工業(yè)革命的興起和殖民主義勢(shì)力的擴(kuò)張，歐洲經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)迅速崛起，加速了殖民地國(guó)家塒植物戰(zhàn)略資源的研究和掠奪，同時(shí)，自然科學(xué)突飛猛進(jìn)，植物學(xué)、生物藥學(xué)、園藝、藝術(shù)等都得到快速發(fā)展，植物園作為物種保存和科學(xué)研究的重要基地，也得到了空前的發(fā)展大量新奇的植物從世界各地被引種至植物同供鑒定研究，從而使收集栽培的植物遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出藥用的范圍，如世界著名的英國(guó)皇家植物同邱剛(1759年)成為以分類(lèi)學(xué)研究為中心的、綜合性的植物岡，其保存的植物就達(dá)數(shù)萬(wàn)種，幾乎占世界植物種類(lèi)總數(shù)的十分之一。莢周密蘇里植物(1859年)、俄羅斯科馬羅犬植物同(1713年)和印度加爾各答植物園(1787年)等著名植物圜也是這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)物。"
二、現(xiàn)代植物園的任務(wù)和作用
植物同從起源、發(fā)展到現(xiàn)在都與人類(lèi)社會(huì)變革密切相關(guān)。因此，植物園除了具有歷史性、文化性、園藝性和科普性特征外，還同時(shí)具有現(xiàn)代性、民族性和多樣性等特點(diǎn)。近年來(lái)，基于可持續(xù)發(fā)展的理念，植物囝的核心思想發(fā)生了顯著變化。當(dāng)前植物同的核心任務(wù)是：植物多樣性的遷地保護(hù)，即在植物同對(duì)稀有瀕危、特有的植物物種和有重要價(jià)值的植物種質(zhì)資源實(shí)行遷地保護(hù)(ex situ conservation)。。植物遷地保護(hù)和自然生態(tài)景觀的重建把植物同推到植物生態(tài)保護(hù)的第一線，成為植物種質(zhì)的遷地保存的主要承擔(dān)者。這是歷史賦予植物園新的任務(wù)，這也成為了生態(tài)旅游業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域。因此，現(xiàn)代植物園的主要任務(wù)是：物種保護(hù)、科學(xué)研究、科普教育、旅游和新植物材料的產(chǎn)業(yè)化5個(gè)方面。"
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，植物岡的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①植物園是珍稀、瀕危植物種就地保護(hù)和遷地保存之所，是珍稀瀕危植物保護(hù)的“方舟”；②促進(jìn)城市生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，為城市綠化提供了大量植物種質(zhì)資源；③植物圃是野生藥用、經(jīng)濟(jì)植物開(kāi)發(fā)利用的生產(chǎn)基地，有利于促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；④植物同是科普教育、知識(shí)傳播、教育培訓(xùn)、環(huán)境保護(hù)的重要基地，有利于科學(xué)研究、科學(xué)普及和國(guó)民環(huán)保素質(zhì)的提高；⑤介入現(xiàn)代國(guó)際公約的制定，凸顯其在國(guó)際事務(wù)中的作用。
三、植物園在生物教學(xué)中的應(yīng)用
(一)實(shí)現(xiàn)教學(xué)“三位一體”，提高教學(xué)質(zhì)量
利用植物園開(kāi)展生物學(xué)教學(xué)能使生物課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)習(xí)實(shí)踐融為一體，避免傳統(tǒng)單一教學(xué)環(huán)節(jié)的缺陷。植物同一般都有完善的植物原始數(shù)據(jù)庫(kù)，為學(xué)習(xí)者提供良好的條件。園中收集制作的大量臘葉標(biāo)本和其它各類(lèi)標(biāo)本，為學(xué)習(xí)者提供了植物分類(lèi)、形態(tài)、解剖、生態(tài)學(xué)方面的資料。同時(shí)，植物同都是以植物學(xué)和園藝學(xué)為基礎(chǔ)，進(jìn)行植物分類(lèi)學(xué)、解剖學(xué)、細(xì)胞學(xué)、微觀形態(tài)學(xué)、生態(tài)學(xué)、植被學(xué)、植物地理學(xué)、植物生態(tài)地理學(xué)、植物遺傳學(xué)、植物繁殖、植物栽培、引種馴化、雜交育種、種質(zhì)保存以及綜合利用等方面的研究。可以承擔(dān)有關(guān)院校的植物學(xué)、植物分類(lèi)學(xué)、果樹(shù)學(xué)、蔬菜學(xué)、觀賞聞藝學(xué)、樹(shù)木學(xué)等教學(xué)。另外，利用植物園參加課堂教學(xué)，可以提供實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和材料，對(duì)提高相關(guān)學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量起到十分重要的作用。
(二)結(jié)合現(xiàn)代科技，提高教學(xué)效果
現(xiàn)代植物園一般都有先進(jìn)的科普展覽館，里面配備有聲、光、電等現(xiàn)代化展示設(shè)備，可以圖文并茂地介紹有關(guān)基礎(chǔ)植物學(xué)、植物的演化史、植物在人類(lèi)生活中的不同用途，植物與人類(lèi)和環(huán)境的關(guān)系，如何合理開(kāi)發(fā)利用植物資源及生物多樣性保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等多種科學(xué)知識(shí)，有效提高青少年受教育的效果。同時(shí)，還可以利用植物同的溫室、展廳、電子圖書(shū)、音像資料、宣傳手冊(cè)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位、立體化教育，其內(nèi)容甚至可以擴(kuò)大到生態(tài)文明和社會(huì)倫理等領(lǐng)域，讓學(xué)生在視聽(tīng)感知、身心感受中得到潛移默化式的教育。
(三)參與課外活動(dòng)，提高學(xué)生興趣
利用學(xué)校寒暑假、節(jié)假日及全國(guó)“科技周”、春(秋)游等，在植物園中廣泛開(kāi)展多種形式生物學(xué)課外活動(dòng)，既能讓學(xué)生在游樂(lè)中學(xué)到知識(shí)，又能感受到學(xué)習(xí)知識(shí)的樂(lè)趣。例如，通過(guò)參加植物園舉辦的“植物王國(guó)漫游”、“植物世界探秘”等各種夏令營(yíng)活動(dòng)，以參觀名貴花木、珍稀特有植物、藥用植物、趣味植物等為目的的“植物學(xué)科普一日游”活動(dòng)，結(jié)合“世界環(huán)境日”、“世界地球日”、“植樹(shù)節(jié)”等專題性活動(dòng)等，使青少年學(xué)生進(jìn)一步了解到人與環(huán)境的關(guān)系、植物資源對(duì)人類(lèi)生存所起到重要作用、環(huán)境對(duì)人類(lèi)社會(huì)作用、人類(lèi)生存環(huán)境所面臨的威脅和如何保護(hù)環(huán)境、維持生態(tài)平衡等方面的科學(xué)知識(shí)。"
(四)進(jìn)行科學(xué)探究，提高科研能力
植物圃除了擁有豐富的植物知識(shí)、學(xué)科奧秘、文化氛圍和歷史淵源外，還包含有微生物、酶、細(xì)胞和基因等高新生物技術(shù)的應(yīng)用。在完成生物教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，還能給學(xué)生提供學(xué)科探究平臺(tái)。如，可以利用植物同的豐富資源作為高新生物技術(shù)應(yīng)用的`原材料，從事植物美化、食品、藥材、纖維、油脂、淀粉、香料、建材等原材料及優(yōu)良抗性品種研究。目前，北京教學(xué)植物園的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，已初步建成水質(zhì)、土壤、氣象、顯微觀察等實(shí)驗(yàn)室并于2005年對(duì)學(xué)生免費(fèi)開(kāi)放。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生可以從事地面水質(zhì)的分析檢測(cè)、土壤理化性質(zhì)的分析及土壤污染檢測(cè)、小環(huán)境氣象因子的觀測(cè)分析、生物形態(tài)結(jié)構(gòu)的顯微觀察等方面的研究。
(五)培育人文科學(xué)精神
現(xiàn)代植物園的成就，不僅包含著大量植物園工作者的血汗，而且也體現(xiàn)了那些歷盡平生的開(kāi)創(chuàng)者的畢生精力，包含著豐富的科學(xué)人文精神。從英國(guó)邱岡的開(kāi)創(chuàng)者霍克父子(w．J．H．ker和J．D．H．ker)、德國(guó)伯林大萊植物園的恩格勒(A．En-gler)教授到我國(guó)老一輩的植物園林學(xué)家，如黃以仁、錢(qián)崇澍、陳煥鏞、鐘觀光、秦仁昌、劉慎諤、胡先輔、林輔等，他們?yōu)槭澜绗F(xiàn)代植物園的建設(shè)與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在植物園中緬懷這些前輩，主要是學(xué)習(xí)他們?yōu)橹参飳W(xué)事業(yè)奮斗一生的堅(jiān)毅精神和卓越貢獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的人文科學(xué)精神。
(六)為教師培訓(xùn)提供條件
植物園的工作成果代表了各地區(qū)的科研條件與水平。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是近代信息科學(xué)與分子生物學(xué)及細(xì)胞工程學(xué)的發(fā)展，加上微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展，使生物科學(xué)更向全球化與縱深化的微觀領(lǐng)域發(fā)展。植物圃已經(jīng)成為自然“巨系統(tǒng)”和社會(huì)“巨系統(tǒng)”交流中的一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，因而植物園能不斷地結(jié)合創(chuàng)新技術(shù)開(kāi)展工作，并從自然界“巨系統(tǒng)”和社會(huì)“巨系統(tǒng)”中獲得新的能量、新的物質(zhì)及新的信息。這些內(nèi)容為生物學(xué)教師的繼續(xù)教育提供重要保證。目前，世界上很多著名植物園都能提供針對(duì)學(xué)科教師的知識(shí)講座、繼續(xù)教育以及專業(yè)化知識(shí)等方面的培訓(xùn)活動(dòng)，使工作在育人一線的生物學(xué)教師在專業(yè)知識(shí)、學(xué)科研究、文化思想和科普活動(dòng)等領(lǐng)域得到全面提高。
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