“生長素的發現過程”角色體驗式教學

摘 要： 本文以高中生物學教學內容“生長素的發現過程”為例，探索如何在生物課堂教學中開展角色體驗式教學，充分調動學生學習的積極性和主動性，提高課堂教學效率。

關鍵詞： 生長素的發現過程 角色體驗式教學 教材分析 教學過程

一、教材分析

“科學實驗設計的嚴謹性”是本節的難點，通過“生長素的發現過程”歸納出了科學實驗設計的一般方法，在此基礎上利用本節教材中的“技能訓練”，學生就能較順利地完成對“科學實驗設計的嚴謹性”的分析，從而突破教學難點。

二、教學過程

（一）創設情境，激發興趣。

教師進行敘述：前陣子學校里發生了一次很慘烈的“跳樓事件”，不知道同學們聽說過沒有？學生立即很驚奇。立即議論紛紛，露出很詫異的表情。老師接著說：太慘了，粉身碎骨啊！——太可惜了，那么好的一盆花！學生哄堂大笑，也長舒了一口氣——原來跳樓的是花盆啊。此時老師及時提出問題：據知情者說，這盆花的主人很懶，把它放到外面窗臺上好久了。請思考：為什么長期位置不動的花盆會掉下去呢？——自然引出植物的向光性。

（二）投影史實，體驗過程。

（投影）呈現向光性的概念。[設問1]植物為什么具有向光性？引入達爾文的實驗。

講述：1880年，達爾文研究了光照對胚芽鞘生長的影響。并設計了相關實驗（投影）達爾文向光性實驗示意圖。解說：1.胚芽鞘受到單側光照射，結果彎向光源生長。2.切去胚芽鞘的尖端，結果胚芽鞘既不生長又不彎曲。3.用錫箔小帽罩住胚芽鞘的尖端，結果胚芽鞘直立生長。4.用錫箔套住胚芽鞘尖端下面一段，單側光只照射胚芽鞘尖端，結果胚芽鞘仍然彎向光源生長。

“旁攔思考題1”：1.為什么分別遮蓋胚芽鞘尖端和它的下面一段呢？2.胚芽鞘彎曲生長的是哪一部分？3.感受單側光刺激的又是哪一部分？達爾文就推想：單側光照射胚芽鞘的尖端，尖端可能會產生某種刺激，這種刺激傳到尖端下部的伸長區時，會造成背光側比向光側生長快，因而出現了向光彎曲生長。

[設問2]胚芽鞘尖端確實會產生某種影響嗎？尖端產生的這種影響怎么又會影響到尖端下部的生長呢？引入鮑森·詹森的實驗。

1910年，鮑森·詹森進一步做了以下實驗。（投影）詹森的實驗設計：解說：1.切掉胚芽鞘的尖端，在光的照射下，不生長。2.若在胚芽鞘下方放置瓊脂片，在光的照射下則向光彎曲生長。“旁攔思考題2”：尖端產生的刺激傳到下部它為什么能使得生長區兩側生長不均勻？引入拜爾的實驗。

1914年，拜爾進一步做實驗。（投影）拜爾的實驗設計：解說：將胚芽鞘尖端切下，并移到另一側，置于黑暗中培養，會發現胚芽鞘向放尖端的對側生長。實驗說明：尖端產生某種刺激，在下部分不均勻，造成胚芽鞘彎曲生長；那么，達爾文、詹森、拜爾所提出的“刺激”究竟是什么呢？胚芽鞘的尖端產生的刺激可能是某種化學物質，這種化學物質一旦分布不均勻，胚芽鞘就將彎曲生長。究竟是不是化學物質呢？如果是，又是哪種化學物質呢？引入1928年荷蘭科學家溫特的實驗。（投影）溫特的實驗設計：解說：把切下的胚芽鞘尖端先放在一瓊脂塊上，幾小時后，將胚芽鞘尖端移去，然后將這瓊脂塊切成一些小塊，最后放置在切去尖端的胚芽鞘的一側，結果胚芽鞘向放瓊脂的對側彎曲生長。溫特的實驗進一步證明造成胚芽鞘彎曲生長的刺激確實是一種物質。溫特認為這可能是一種和動物激素類似的物質，并把它命名為生長素。單側光照射導致生長素在向光側和背光側分布不均勻造成的。生長素在背光側比向光側分布多，因而引起兩側的生長不均勻，從而造成向光彎曲。

《旁攔思考題3》：溫特提出植物體內存在生長素時，有沒有提出這種物質？他是怎樣做出這一推測的？引入以下內容：1914年，科學家首先從人尿中分離出具有生長效用的化學物質——吲哚乙酸，但是由于植物體內含量極少，因此到1946年人們才從植物體內分離出生長素，并確定他就是吲哚乙酸，進一步發現植物體內具有生長效應的物質還有吲哚丁酸。

（三）角色表演，感受體驗。

四個小組各選出一名同學分別扮演達爾文、詹森、拜爾和溫特，班長講旁白。假設他們坐在一起開了一次座談會。設計一個片段，用簡潔的一兩句話概括“自己”在生長素發現過程的貢獻，語言要生動、準確。選一個小組表演一下。比如：甲：大家好！我是達爾文。乙：我是詹森。丙：我是拜爾。丁：俺是溫特。（原來溫特是山東人）甲：我發現植物具有向光性，經過實驗，我猜測胚芽鞘尖端“可能”產生了某種刺激。乙：這種刺激還能透過瓊脂片傳遞給下部呢！丙：彎曲的原因原來是尖端產生的刺激在其下部分布不均勻造成的。三人一起：這種刺激可能是一種化學物質啊！丁（點了點頭）：通過我的實驗，證實了這確實是一種化學物質。

旁白：生長素的發現使人們認識到：植物的向光性是由于生長素分布不均勻造成的。像生長素這樣的，由植物體產生的，能從產生部位運輸到作用部位，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物被稱為植物激素。

可以多選幾組學生表演，讓更多的學生體會生長素的發現過程，從中領悟科學家如何設計對照實驗增強實驗的可信度，同時體會科學家實驗設計的嚴謹性，從而養成嚴謹的思維習慣和實事求是的態度。

（四）總結點評，升華體驗。

教師總結：人類的許多科學發現，就是這樣經過一代一代人的探索，才一步一步地接近事實的真相。每一位科學家所取得的進展可能只是一小步，眾多的小步將是科學前進的一大步。科學發展到今天關于植物的向光性的研究還在進行中，還有很多不完善的地方有待進一步得到證實，從而啟發學生關注和認識植物向光性的研究并沒有結束，而是在不斷探索和發展中。