“生長素的發(fā)現(xiàn)過程”角色體驗(yàn)式教學(xué)

摘 要： 本文以高中生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容“生長素的發(fā)現(xiàn)過程”為例，探索如何在生物課堂教學(xué)中開展角色體驗(yàn)式教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高課堂教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞： 生長素的發(fā)現(xiàn)過程 角色體驗(yàn)式教學(xué) 教材分析 教學(xué)過程

一、教材分析

“科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性”是本節(jié)的難點(diǎn)，通過“生長素的發(fā)現(xiàn)過程”歸納出了科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般方法，在此基礎(chǔ)上利用本節(jié)教材中的“技能訓(xùn)練”，學(xué)生就能較順利地完成對“科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性”的分析，從而突破教學(xué)難點(diǎn)。

二、教學(xué)過程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣。

教師進(jìn)行敘述：前陣子學(xué)校里發(fā)生了一次很慘烈的“跳樓事件”，不知道同學(xué)們聽說過沒有？學(xué)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?。　上Я?，那么好的一盆花！學(xué)生哄堂大笑，也長舒了一口氣——原來跳樓的是花盆啊。此時(shí)老師及時(shí)提出問題：據(jù)知情者說，這盆花的主人很懶，把它放到外面窗臺(tái)上好久了。請思考：為什么長期位置不動(dòng)的花盆會(huì)掉下去呢？——自然引出植物的向光性。

（二）投影史實(shí)，體驗(yàn)過程。

（投影）呈現(xiàn)向光性的概念。[設(shè)問1]植物為什么具有向光性？引入達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)。

講述：1880年，達(dá)爾文研究了光照對胚芽鞘生長的影響。并設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)（投影）達(dá)爾文向光性實(shí)驗(yàn)示意圖。解說：1.胚芽鞘受到單側(cè)光照射，結(jié)果彎向光源生長。2.切去胚芽鞘的尖端，結(jié)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(jié)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(cè)光只照射胚芽鞘尖端，結(jié)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(cè)光刺激的又是哪一部分？達(dá)爾文就推想：單側(cè)光照射胚芽鞘的尖端，尖端可能會(huì)產(chǎn)生某種刺激，這種刺激傳到尖端下部的伸長區(qū)時(shí)，會(huì)造成背光側(cè)比向光側(cè)生長快，因而出現(xiàn)了向光彎曲生長。

[設(shè)問2]胚芽鞘尖端確實(shí)會(huì)產(chǎn)生某種影響嗎？尖端產(chǎn)生的這種影響怎么又會(huì)影響到尖端下部的生長呢？引入鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)。

1910年，鮑森·詹森進(jìn)一步做了以下實(shí)驗(yàn)。（投影）詹森的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：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?！芭詳r思考題2”：尖端產(chǎn)生的刺激傳到下部它為什么能使得生長區(qū)兩側(cè)生長不均勻？引入拜爾的實(shí)驗(yàn)。

1914年，拜爾進(jìn)一步做實(shí)驗(yàn)。（投影）拜爾的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：解說：將胚芽鞘尖端切下，并移到另一側(cè)，置于黑暗中培養(yǎng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)胚芽鞘向放尖端的對側(cè)生長。實(shí)驗(yàn)說明：尖端產(chǎn)生某種刺激，在下部分不均勻，造成胚芽鞘彎曲生長；那么，達(dá)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(chǎn)生的刺激可能是某種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)一旦分布不均勻，胚芽鞘就將彎曲生長。究竟是不是化學(xué)物質(zhì)呢？如果是，又是哪種化學(xué)物質(zhì)呢？引入1928年荷蘭科學(xué)家溫特的實(shí)驗(yàn)。（投影）溫特的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：解說：把切下的胚芽鞘尖端先放在一瓊脂塊上，幾小時(shí)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(cè)，結(jié)果胚芽鞘向放瓊脂的對側(cè)彎曲生長。溫特的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明造成胚芽鞘彎曲生長的刺激確實(shí)是一種物質(zhì)。溫特認(rèn)為這可能是一種和動(dòng)物激素類似的物質(zhì)，并把它命名為生長素。單側(cè)光照射導(dǎo)致生長素在向光側(cè)和背光側(cè)分布不均勻造成的。生長素在背光側(cè)比向光側(cè)分布多，因而引起兩側(cè)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(nèi)存在生長素時(shí)，有沒有提出這種物質(zhì)？他是怎樣做出這一推測的？引入以下內(nèi)容：1914年，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有生長效用的化學(xué)物質(zhì)——吲哚乙酸，但是由于植物體內(nèi)含量極少，因此到1946年人們才從植物體內(nèi)分離出生長素，并確定他就是吲哚乙酸，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)植物體內(nèi)具有生長效應(yīng)的物質(zhì)還有吲哚丁酸。

（三）角色表演，感受體驗(yàn)。

四個(gè)小組各選出一名同學(xué)分別扮演達(dá)爾文、詹森、拜爾和溫特，班長講旁白。假設(shè)他們坐在一起開了一次座談會(huì)。設(shè)計(jì)一個(gè)片段，用簡潔的一兩句話概括“自己”在生長素發(fā)現(xiàn)過程的貢獻(xiàn)，語言要生動(dòng)、準(zhǔn)確。選一個(gè)小組表演一下。比如：甲：大家好！我是達(dá)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(fā)現(xiàn)植物具有向光性，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，我猜測胚芽鞘尖端“可能”產(chǎn)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(chǎn)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(xué)物質(zhì)??！?。c(diǎn)了點(diǎn)頭）：通過我的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了這確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)。

旁白：生長素的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)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(chǎn)生的，能從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物被稱為植物激素。

可以多選幾組學(xué)生表演，讓更多的學(xué)生體會(huì)生長素的發(fā)現(xiàn)過程，從中領(lǐng)悟科學(xué)家如何設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可信度，同時(shí)體會(huì)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性，從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣和實(shí)事求是的態(tài)度。

（四）總結(jié)點(diǎn)評，升華體驗(yàn)。

教師總結(jié)：人類的許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)，就是這樣經(jīng)過一代一代人的探索，才一步一步地接近事實(shí)的真相。每一位科學(xué)家所取得的進(jìn)展可能只是一小步，眾多的小步將是科學(xué)前進(jìn)的一大步?？茖W(xué)發(fā)展到今天關(guān)于植物的向光性的研究還在進(jìn)行中，還有很多不完善的地方有待進(jìn)一步得到證實(shí)，從而啟發(fā)學(xué)生關(guān)注和認(rèn)識(shí)植物向光性的研究并沒有結(jié)束，而是在不斷探索和發(fā)展中。