高中生物疑难点教学的新实践：植物标本的多元化应用

植物标本是指将植物的整体或局部整理后，经过加工，保持其原形或特征，供生物学等学科科学研究、教学或陈列观摩用的实物。植物标本的常见制作形式有蜡叶标本、覆膜标本（塑封标本）、树脂标本、浸渍标本等。

长期以来，在高中生物教学中，植物标本的制作主要是作为社团活动以展示为目的开展的，与学科教学结合较少。然而，教学实践表明，植物学相关知识的匮乏严重制约着学生生物学核心素养的提升和高中生物学部分模块、章节的学习效果，例如遗传与进化、生物与环境、植物生命活动的调节等内容。将植物标本的制作与鉴赏与高中生物教学有效融合，能够快速补充学生的植物学知识，提升学生的生物学核心素养，突破遗传与进化、生物与环境、植物生命活动的调节等章节的疑难点。

1 利用植物标本理解植物的进化、分类及群落的物种组成

1.1 利用植物标本阐释植物分类与进化历程

植物分类是根据植物的形态、遗传等特征进行系统分类的科学，可以揭示植物间的亲缘关系和进化历程。通过观察苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物的典型标本，学生可直观辨识其主要差异及演化趋势。例如，蕨类植物的孢子囊、裸子植物的雄球花 / 雌球花与种子、被子植物的花/ 种子/ 果实等结构特征，清晰反映了植物繁殖策略的演化历程。

进一步观察木兰科、杨柳科、豆科、蔷薇科、芍药科等代表性植物的枝叶、花、种子与果实标本，学生能直观发现同科植物在关键器官形态上的相似性，从而深刻理解植物分类的原理以及果实和种子结构对传播的适应性意义。

1.2 利用植物标本解析群落的物种组成

物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质的重要因素。其中，植物的物种构成是群落的基础。为帮助学生掌握群落物种组成的调查方法，我们组织开展了校园植物物种调查实践活动，通过采集并制作标本对校园植物进行分类统计。

学生在活动中采集并制作了涵盖27 科、47 属的54 种校园植物标本。其中，裸子植物 3 科 5 种，被子植物 24 科 49 种。分析显示，蔷薇科植物在校园中占比最高（如榆叶梅、碧桃、晚樱、山楂、月季等12 种），多为观赏性花木；其次为木樨科（4 种）、豆科（4 种）、松科（3 种）、菊科（2 种）、芍药科（2 种）、杨柳科（2 种）等。这一分布格局反映了当地的主要栽培物种与环境特征。基于调查数据，学生成功编制了校园植物分类表，从而深刻理解了物种组成的概念及其生态学意义。

2 利用植物标本阐释有性生殖过程

2.1 利用植物标本观察、比较花的结构

有性生殖主要包括精卵细胞的产生和受精作用两个过程。对被子植物而言，卵细胞在雌蕊的子房中产生，精子在雄蕊的花药中产生。当雄蕊中的花粉和雌蕊中的胚囊达到成熟时，花就会开放，为传粉做准备。由花粉囊散出的成熟花粉，借助媒介被送达同一花或另一花的雌蕊柱头上后萌发，花粉管延伸进入胚珠，将精子注入胚囊，最终两个精子分别与卵细胞和中央细胞结合，称为双受精。

通过采集制作不同植物的花朵标本，学生得以近距离观察比较花部结构（如花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊）的多样性及传粉方式（风媒、虫媒等），从而清晰理解花蕊在有性生殖中的核心作用及有性生殖的全过程。

2.2 利用植物标本揭示花与果实、种子的关系

花作为植物的繁殖器官，形成有性生殖过程中的雌雄配子，并进一步发育为种子和果实。花期过后，花冠、雄蕊、雌蕊柱头及花柱也都凋谢，胚珠发育成种子，子房（或其连带部分）膨大发育成果实。果实不仅保护内部种子，其结构也利于种子传播。通过系统观察同种植物花、种子及果实的系列标本，学生能清晰认识到三者实为同一器官在发育时序、形态功能上演化的连续体：花是果实与种子的先导，果实和种子则是花的有性生殖产物。

3 利用植物标本厘清植物的发育过程及发育节律的调节

3.1 利用植物标本厘清植物的营养生长阶段与生殖阶段

被子植物的生活史存在两个基本的阶段，一个是营养生长阶段，另一个是生殖阶段。在营养生长阶段，种子在形成以后，经过一个短暂的休眠期，在获得适合的内在和外界环境条件时，萌发为幼苗，并逐渐长成具有根、茎、叶的植物体。在生殖阶段，花粉母细胞和胚囊母细胞经过减数分裂分别产生雄性的精子和雌性的卵细胞，最终通过传粉受精完成世代交替。

3.2 利用植物标本探究植物发育节律的调节

植物的发育节律既受自身物种类型、生理控制的影响，也受环境因素，包括温度、光照、水分等的调节。为探究此规律，可引导学生对不同植物各发育时期进行观察、记录与标本采集。例如，乔木、灌木的生长发育期一般细分为如下几个时期：萌动期（芽开始膨大期），展叶期，开花期（花序或花蕾出现期、开花盛期），果熟期（果实形成期、果实成熟期），叶秋季变色期，落叶期。通过记录采集时的环境数据（日期、温湿度、光照时长、降水等），学生可归纳总结物种类型和环境因子对植物生长发育的调节模式。

此外，在标本采集与制作过程中，学生还能直观了解植物对不同生境的适应性特征、群落结构特点以及生态位分化等生态学知识。

4 结语

本研究通过系统开发植物标本在高中生物教学中的多元化应用场景，证实其在解决遗传与进化、生物与环境、植物生命活动调节等核心模块教学难点上具有显著价值。标本不仅是静态的观察对象，更是动态知识建构的载体：

在知识层面，学生通过亲手采集、制作与跨时空比对标本，将抽象的繁殖机制（如双受精）、分类系统及发育节律转化为具象认知；

在能力层面，基于标本的探究活动（如校园群落调查、花 - 果发育序列观察）培养了科学思维、数据分析和生态问题解决能力；

在素养层面，学生从形态结构适应（如种子传播策略）、环境响应（如温光调控发育）等维度，建立起生命观念与生态责任意识。

这种“以实物驱动探究”的教学模式，不仅弥补了传统课堂缺乏实践载体的短板，更为核心素养的落地提供了可推广的范式。未来可进一步拓展标本在分子遗传学、群落演替等前沿模块的应用，持续赋能生物学教育创新。