“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)設(shè)計與反思

殷東旭

摘 要：本節(jié)課教師引導(dǎo)學(xué)生重走植物生長素發(fā)現(xiàn)的歷程，讓學(xué)生學(xué)會探究，明確探究性學(xué)習(xí)的一般步驟，培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：生長素；探究性學(xué)習(xí)；科學(xué)史

一、教材分析和教學(xué)策略

“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)是人教版必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第三章第一節(jié)的內(nèi)容。教材分3個階段介紹了科學(xué)家的研究工作，以“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”這段歷史為線索，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)問題、尋找證據(jù)并在嚴(yán)密推理的基礎(chǔ)上作出判斷的，理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法。因此在本節(jié)的教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問題，創(chuàng)設(shè)一個“知識再發(fā)現(xiàn)”的探究情景，讓學(xué)生對向光性現(xiàn)象做深入的自主探究。

二、教學(xué)過程

1.走進(jìn)生活，感性認(rèn)識

課前幾周，要求學(xué)生在教室或家里窗臺上放盆植物，交代學(xué)生不要移動位置，觀察其生長情況，并思考原因，在課上交流討論，引出植物的向光性。教師也可展示“天下第一奇山”黃山四絕之一的奇松：迎客松和送客松的圖片，根據(jù)植物向光性的特點(diǎn)嘗試解釋二者彎曲生長的原因，由此引發(fā)學(xué)生積極探究植物向光性的原因。

2.實(shí)驗(yàn)材料的選取——胚芽鞘

胚芽鞘是本節(jié)課中實(shí)驗(yàn)的必備材料，了解胚芽鞘的特點(diǎn)至關(guān)重要。教師在課前指導(dǎo)生物實(shí)驗(yàn)小組栽種小麥種子讓其萌發(fā)，課上學(xué)生觀察萌發(fā)的種子，讓學(xué)生對胚芽鞘有個直觀的感性認(rèn)識。結(jié)合孟德爾的遺傳規(guī)律實(shí)驗(yàn)中材料選取的原則，學(xué)生討論胚芽鞘作為實(shí)驗(yàn)材料與整個植株相比的優(yōu)點(diǎn)。

3.師生共同分析達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)，回顧對照實(shí)驗(yàn)，明確探究實(shí)驗(yàn)思路

由于對胚芽鞘材料比較陌生，學(xué)生對于胚芽鞘是否向光彎曲生長并不確定，所以首先探究第一個問題：單側(cè)光對胚芽鞘生長的影響。通過這一問題的探究，學(xué)生明確了探究實(shí)驗(yàn)的步驟及要注意對照及單一變量的原則，為后邊學(xué)生的自主探究做鋪墊。

教師引導(dǎo)學(xué)生提出有價值的問題：“既然胚芽鞘向光彎曲生長，則胚芽鞘感光的部位，是尖端還是尖端下部？”教師在多媒體上展示探究實(shí)驗(yàn)的思路，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可以提出：單側(cè)光刺激下，胚芽鞘向光彎曲的部位在哪？教師引導(dǎo)學(xué)生在不影響植物生長的情況下對其進(jìn)行標(biāo)記，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論：胚芽鞘向光彎曲的部位在尖端下部，同時可觀察到背光側(cè)比向光側(cè)生長快，從而向光彎曲生長。此時學(xué)生提出疑惑：尖端感受到單側(cè)光刺激后，如何引起尖端下部生長彎曲的呢？師生共同分析達(dá)爾文對此作出的假設(shè)。

4.充分利用教材，學(xué)生自主合作探究

教師引導(dǎo)學(xué)生思考：對于達(dá)爾文的假設(shè)，哪些問題有待于進(jìn)一步驗(yàn)證？鼓勵學(xué)生再次提出問題：①如果存在這種刺激，尖端產(chǎn)生的這種刺激究竟是什么？②如果存在這種刺激，尖端產(chǎn)生的刺激真的能傳到下部的伸長區(qū)嗎？③如果存在這種刺激，在單側(cè)光的照射下如何引起伸長區(qū)彎曲生長呢？針對這三個問題采取學(xué)生分組合作探究學(xué)習(xí)的方式，每組任選一題。

問題一：如果存在這種刺激，尖端產(chǎn)生的刺激真的能傳到尖端下面的伸長區(qū)？（詹森實(shí)驗(yàn)）

教師給出實(shí)驗(yàn)材料，對學(xué)生不熟悉的物質(zhì)作進(jìn)一步的說明：胚芽鞘、云母片（不透水，可阻斷物質(zhì)運(yùn)輸）、瓊脂塊（物質(zhì)可透）、光源，帶一小孔的暗箱，云母片與瓊脂塊本身不影響植物生長。學(xué)生分析詹森的實(shí)驗(yàn)，指出該實(shí)驗(yàn)的不足，并將其完善，從而鼓勵學(xué)生敢于挑戰(zhàn)權(quán)威和教材。

問題二：在單側(cè)光的照射下如何引起伸長區(qū)彎曲生長？（拜爾實(shí)驗(yàn)）

教師指導(dǎo)學(xué)生直接分析拜爾實(shí)驗(yàn)，并思考以下問題：①拜爾實(shí)驗(yàn)中黑暗條件的目的是什么？尖端放置在一側(cè)的目的是什么？②與達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)相比，拜爾可以得出什么樣的結(jié)論？③與達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)相比，推測單側(cè)光影響的是尖端刺激的產(chǎn)生還是刺激分布的不均勻？④能否對這一假設(shè)設(shè)計實(shí)驗(yàn)繼續(xù)驗(yàn)證。

問題三：如果存在這種刺激，尖端產(chǎn)生的這種刺激究竟是什么？（溫特實(shí)驗(yàn)）

教師提示學(xué)生：如果尖端確實(shí)通過產(chǎn)生某種物質(zhì)來影響下部生長，那么這種物質(zhì)應(yīng)該可以轉(zhuǎn)移到一種“載體”里面，從而使該“載體”具有與尖端同樣的作用。學(xué)生根據(jù)教師給的實(shí)驗(yàn)材料及提示進(jìn)行小組討論匯報，教師及時評價，并告訴學(xué)生這就是溫特的實(shí)驗(yàn)。

隨著上述三個問題的逐步解決，教師及時引導(dǎo)學(xué)生自我總結(jié)植物向光性的原因。

5.閱讀教材，以自主學(xué)習(xí)為主，教師答疑為輔

對于生長素及其本質(zhì)、植物激素的概念、生長素的運(yùn)輸內(nèi)容學(xué)生閱讀教材自學(xué)即可，教師只需解釋“形態(tài)學(xué)上、下端”這個名詞。最后教師指出有關(guān)植物向光性的原因還在繼續(xù)探究，科學(xué)永無止境。

三、教學(xué)反思

本課例中教師利用達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)一方面得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，另一方面就是讓學(xué)生明確探究活動的一般步驟及注意的原則，為接下來學(xué)生自主探究活動的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。在分析經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的思路、結(jié)論時，教師對于學(xué)生探究過程中存在的問題要及時指導(dǎo)，對于學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)要及時評價。探究性學(xué)習(xí)不是學(xué)生學(xué)習(xí)的唯一方式，在植物激素的概念及生長素運(yùn)輸?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容中，教師應(yīng)讓學(xué)生自主閱讀教材，總結(jié)相關(guān)的知識。

參考文獻(xiàn)：

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編輯 張珍珍