“植物生長素的發現”教學設計

1、教學目的

1.1 知識目標

通過教學活動知道科學家研究認識生長素的過程，理解植物向光生長的機理。

1.2 能力目標

設計實驗，培養學生科學實驗的參與精神，培養發現問題，分析問題和解決問題的能力。

1.3 情感、態度與價值觀目標

培養探究意識，養成“由表及里，從現象到本質”分析問題的思維習慣和認真的態度，知道科學的發展史經過幾代人的努力。

2、教材分析

本課內容是人教版生物必修三第3章第一節，“植物的激素調節”這一內容在全書中所占的比例并不多，但其內容與生產生活聯系密切，所以極其重要。特別是其中的“生長素的發現過程”隱含的科學探究方法和過程，以及設計實驗所要控制的“單一變量”問題，在整個必修課本中處于相當重要的地位，也是培養學生科學探究能力的很好載體，對學生實驗設計能力、提出問題、分析問題、解決問題等能力培養是一個好素材。

3、學情分析

高二的學生經過一年的學習對該學科有一定的感性認識和理論基礎，在日常生活中對植物向光性有所觀察，在高中實驗學習也知道控制變量的重要性。但對科學的生物研究方法沒有形成系統的認識，通過在教學中教師對科學史的層層深入引導，提高學生科學的素養，加強對實驗設計的嚴謹性和原則性的認知。

4、教學重、難點

重點：生長素的發現過程。

難點：生長素的產生、運輸和分布；科學實驗設計的嚴謹性分析。

5、教學策略

在教學過程中采用互動式教學模式，以生長素的發現史為主線，教師提供圖片、討論的資料等素材，通過嚴密的邏輯推理，層層深入，探究問題，引導學生思考實驗設計的嚴謹性和創造性，培養學生自主分析實驗，嘗試解釋實驗。

6、教學過程和組織

6.1 課前準備，創設情境

教師一周前提出問題：“光對植物生長方向有無影響？”并以小組為單位利用綠豆芽討論并嘗試實際實驗觀察其生長方向與光的關系，讓小小的綠豆激發學生對科學研究的熱情。正式上課后小組展示匯報觀察的結果，引出植物向光性的概念。

6.2 達爾文的實驗及其推想（圖1）

借助教材中的圖片提出問題：如果把尖端去除以后，下部會不會彎曲生長？該實驗說明胚芽鞘彎曲生長跟什么有關？由此學生得出與胚芽鞘尖端有關的結論。接著教師進一步提出：胚芽鞘的感光部位在哪里？是尖端還是尖端下部？學生先做猜測，然后師生共同觀看達爾文用錫紙遮蓋胚芽鞘尖端及下部實驗的動畫，引出達爾文的推想：

①單側光照射使胚芽鞘尖端產生某種影響，并傳遞到下部伸長區；②造成背光面比向光面生長快，因而出現向光性彎曲。

6.3 由推想引發的實驗，向光性的原因

詹森的實驗證實了該影響能透過瓊脂片傳遞到胚芽鞘下部，而拜耳的實驗為什么要在黑暗中將切下的尖端放在胚芽鞘一側？通過學生的回答得出拜耳讓該“影響”分布不均，黑暗中完成實驗是為了排除光對實驗的干擾。教師追問：與拜耳的實驗進行對比，單側光下，什么原因造成胚芽鞘彎曲生長？教師的層層鋪墊把植物向光性的真相由實驗推導出來，而不是學生照本宣科。然后師生共同歸納植物向光性的內因和外因。

本素材的目標很明確，大多數教師是按教材的思路去引導學生，從而解決問題。教學中教師不妨從兩個角度思考：從教師角度：①必須明確此課是一個探索歷程的再現；②我們怎樣才能很自然切入科學家實驗設計的用意解決問題呢？③能否將解決問題的思想化歸為培養學生能力？從學生角度：①的敘述為何要講詹森和拜耳的實驗？②植物向光性的內因是怎樣想到的？③是不是解決生物問題都有很巧妙的實驗方法？

6.4 合作學習，討論實驗不足，滲透實驗設計的原則

教師要挖掘教材的疑點，作為進一步培養學生的科學素養的良好契機。再對詹森的實驗設置一連串問題供學生討論：（1）實驗A和B能否互為對照？（2）你對實驗的結果有無質疑？（3）怎么完善這個實驗？設置的問題由淺入深，層層遞進，留足夠的時間讓學生充分討論并以小組代表匯報結果，通過這些問題的解決，學生明白需要設計一對照組排除瓊脂塊對實驗的干擾，即突破了實驗設計中“單一變量”原則的難點，也為后面溫特的實驗埋下伏筆，為什么溫特實驗要設計兩組？有前面的合作學習為基礎，問題自然游刃而解，更凸顯了溫特實驗的巧妙和嚴謹性，揭開生長素發現的完整歷程。

6.5 及時總結，反饋學習效果

利用圖1及時對本章節的知識點進行歸納，而且能通過此圖對生長素的運輸作介紹。最后為檢驗課堂的效果及學生掌握植物向光性的原理，筆者設計了如圖2所示的情況讓學生分析胚芽鞘生長的方向：（插入胚芽鞘的為云母片）

7、教學設計的理念

本課設計的理念是：①課前充分準備，調動學生的積極性和參與度；②利用科學家的研究思路和研究的承接關系突出主線，學習思路明朗化；③注重學生能力的培養，通過學生自主分析實驗、嘗試解釋實驗、提高學生實驗設計和實驗分析的能力，同時以小組為單位進行學習，又培養了學生的合作學習的能力；④多元教學方法通過形象的圖片、動畫。把枯躁深奧的科學發展史轉變為生動有趣的科學探究實驗和發展學生能力的平臺。

8、效果評析

該教學設計經過反復的改進，不僅以科學史為主線，而且讓學生親身經歷了一次“設計實驗——提出假說——實驗驗證——得出結論”的科學探索過程，激發了學生的思維，課堂氣氛活躍。教學時始終貫徹以學生為主體的思想，教師加以引導，把得出問題的結論交給學生，鼓勵主動分析解決問題，及時肯定學生在合作學習中勇于表達的表現，維持探究的熱度。與傳統的教學方法相比，更注重學生在學習過程中的參與，表現和評價，達到了良好的教學效果，而且在廣州市公開教學活動中得到專家和教師的一致好評。