教材插圖二次開(kāi)發(fā)在“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)教學(xué)中的應(yīng)用

胡雪梅

摘 要 在“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)的教學(xué)中，充分利用課本插圖，同時(shí)對(duì)課本插圖進(jìn)行補(bǔ)充完善，循序漸進(jìn)地探究式地啟發(fā)學(xué)生思考，學(xué)生不但能明白課本內(nèi)容，也能進(jìn)行簡(jiǎn)單地實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞 插圖二次開(kāi)發(fā) 生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)史 探究式教學(xué)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

插圖是生物學(xué)的第二語(yǔ)言，也是生物學(xué)教材內(nèi)容的重要組成部分，有著語(yǔ)言文字無(wú)法比擬的形象、生動(dòng)、直觀、簡(jiǎn)潔等特點(diǎn)，帶有插圖的教材其教學(xué)效果要優(yōu)于純文字性教材。教師在教學(xué)過(guò)程中，如能對(duì)插圖進(jìn)行文本資源研究，充分挖掘教材插圖的內(nèi)涵與外延，不但能夠幫助學(xué)生利用課本插圖理解課本知識(shí)，也能訓(xùn)練學(xué)生對(duì)插圖的理解能力。目前所使用的教材插圖給了授課教師許多的發(fā)揮空間，但是教師利用插圖教學(xué)還有不少的缺陷。如有的教師沒(méi)有對(duì)插圖引起足夠的重視，缺乏深入挖掘以幫助學(xué)生理解知識(shí)或教會(huì)學(xué)生分析圖形的方法；有一些新教師不知如何挖掘教材插圖；有的學(xué)生對(duì)插圖視而不見(jiàn)，對(duì)插圖的地位和作用認(rèn)識(shí)不夠。

“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)的教學(xué)模式就是教材插圖二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用的內(nèi)容。采用“引導(dǎo)—探究—發(fā)現(xiàn)”教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的過(guò)程和方法，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的能力，訓(xùn)練其嚴(yán)密的邏輯思維能力和觀察能力。筆者不是用動(dòng)畫(huà)的形式呈現(xiàn)過(guò)程，也不是用文字陳述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，而是直接用課本給出的插圖，用問(wèn)題串對(duì)插圖進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，補(bǔ)充出課本沒(méi)有的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)也用圖形表示，做題也是判斷圖形。這樣不但達(dá)到了利用科學(xué)史進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的目的，也充分利用插圖的生動(dòng)、直觀、簡(jiǎn)潔等特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)插圖的理解和分析能力，一舉兩得。

1 教學(xué)過(guò)程

1.1 用課本“問(wèn)題探討”的圖片引入

師：看到什么現(xiàn)象？（引出植物的向光性）

教師通過(guò)提問(wèn)，引出向光性的概念，注意強(qiáng)調(diào)單側(cè)光。

師：如果是放在室外，能看到這種現(xiàn)象嗎？

教師指出植物向光性是植物的一種向性運(yùn)動(dòng)。

1.2 教師用課本胚芽鞘的研究圖片，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)史”

1.2.1 達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)

教師出示胚芽鞘的圖片，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)胚芽鞘：?jiǎn)巫尤~植物特別是禾本科植物胚芽外的錐形鞘狀結(jié)構(gòu)。

教師提供實(shí)驗(yàn)中胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)的圖片，提出問(wèn)題：看出什么細(xì)節(jié)了嗎？

生：彎曲的部位是尖端下一段（伸長(zhǎng)區(qū)）；背光面的生長(zhǎng)速度：背光面快于向光面。

教師出示達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)的第一組圖片（圖1），提出問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？

教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論：

現(xiàn)象：a向光彎曲生長(zhǎng)，b不生長(zhǎng)。

結(jié)論：胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)需要尖端。

（結(jié)論是闡明自變量與因變量的關(guān)系或具體說(shuō)明自變量對(duì)因變量的影響）

教師出示達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)的第二組圖片（圖2），并提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？

教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論：

現(xiàn)象：c直立生長(zhǎng)，d向光彎曲生長(zhǎng)。

結(jié)論：胚芽鞘感受單側(cè)光刺激的部位是尖端。

教師要求學(xué)生結(jié)合上述事實(shí)，對(duì)胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)做出解釋。

學(xué)生提出并討論他們的解釋，其他學(xué)生完善。完善后的解釋已接近達(dá)爾文的解釋。

教師給出達(dá)爾文的解釋：胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長(zhǎng)區(qū)傳遞某種影響，造成伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快，因而向光彎曲。

學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己能給出跟科學(xué)家差不多的解釋時(shí)，有一種欣喜感，也增強(qiáng)了自信和學(xué)習(xí)的興趣。

教師創(chuàng)設(shè)情境：如果你是達(dá)爾文，接下來(lái)你想解決什么問(wèn)題？這種影響到底是什么？

1.2.2 詹森的實(shí)驗(yàn)

師：這兩組實(shí)驗(yàn)（圖3）有幾個(gè)變量？不遵循實(shí)驗(yàn)的什么原則？如果要加一個(gè)組，應(yīng)該是怎樣的？是實(shí)驗(yàn)組，還是對(duì)照組？

生：兩個(gè)變量——有無(wú)尖端和有無(wú)插瓊脂片；單一變量原則；不作處理；對(duì)照組。

學(xué)生描述現(xiàn)象，總結(jié)出結(jié)論：

現(xiàn)象：切去尖端的不生長(zhǎng)，另兩組向光彎曲生長(zhǎng)。

結(jié)論：胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)需要尖端；胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過(guò)瓊脂片傳遞給下部。達(dá)爾文已得出前面結(jié)論，詹森得出的主要是后面的結(jié)論。

教師提供詹森的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，如圖4所示。

師：云母片不透水，結(jié)果如何呢？

現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)組不生長(zhǎng)，對(duì)照組向光彎曲生長(zhǎng)。

結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響不能透過(guò)云母片傳遞給下部。

1.2.3 拜爾的實(shí)驗(yàn)（圖5）

師：放在黑暗中的目的是什么？設(shè)計(jì)意圖是什么？

生：排除單側(cè)光對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；想造成影響在伸長(zhǎng)區(qū)的分布不均勻。

學(xué)生描述現(xiàn)象，得出結(jié)論：

現(xiàn)象：向?qū)?cè)彎曲。

結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)是由于尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻而造成的。

1.2.4 斯達(dá)克的實(shí)驗(yàn)

教師補(bǔ)充斯達(dá)克的實(shí)驗(yàn)：將含有燕麥胚芽鞘尖端榨出的液汁的瓊脂片，放在胚芽鞘殘樁的一側(cè)，也促進(jìn)這一側(cè)的生長(zhǎng)，引起彎曲。

教師引導(dǎo)學(xué)生分析，得出結(jié)論：胚芽鞘尖端的液汁中有促進(jìn)生長(zhǎng)的物質(zhì)。

1.2.5 溫特的實(shí)驗(yàn)

教師出示圖片（圖6），并提出問(wèn)題：溫特的設(shè)計(jì)意圖是什么？實(shí)驗(yàn)就這樣完整嗎？缺乏什么？如何補(bǔ)充？

生：引起胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是否是一種化學(xué)物質(zhì)；不完整；缺乏對(duì)照；以沒(méi)有放過(guò)尖端的瓊脂塊做同樣的實(shí)驗(yàn)。

教師補(bǔ)充出完整的實(shí)驗(yàn)圖（圖7）。

學(xué)生描述現(xiàn)象，得出結(jié)論：

現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)組胚芽鞘向?qū)?cè)彎曲，對(duì)照組胚芽鞘不生長(zhǎng)也不彎曲。

結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)引起的。

溫特將該物質(zhì)命名為什么？（生長(zhǎng)素）

1.2.6 對(duì)生長(zhǎng)素進(jìn)行小結(jié)

師生總結(jié)：

胚芽鞘感受單側(cè)光刺激的部位是尖端；

生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位是尖端；

生長(zhǎng)素的作用部位是伸長(zhǎng)區(qū)；

生長(zhǎng)素的作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)。

師：生長(zhǎng)素能否透過(guò)瓊脂片和云母片？（能透過(guò)瓊脂片，不能透過(guò)云母片）

胚芽鞘背光面生長(zhǎng)快于向光面的原因是什么？（背光面生長(zhǎng)素比向光面多）

教師解釋單側(cè)光使胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)的原因：?jiǎn)蝹?cè)光照射后，胚芽鞘背光一側(cè)的生長(zhǎng)素含量多于向光一側(cè)，引起兩側(cè)的生長(zhǎng)不均勻，背光側(cè)生長(zhǎng)比向光側(cè)快，向光彎曲。

1.3 對(duì)課本內(nèi)容的深化延伸，用圖表示實(shí)驗(yàn)方案

師：背光面生長(zhǎng)素為什么會(huì)多于向光面？請(qǐng)學(xué)生討論完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，并畫(huà)圖表示。

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案如圖8所示。

教師要求學(xué)生比較圖9中去尖端胚芽鞘的彎曲程度或比較去尖端胚芽鞘的生長(zhǎng)高度。

學(xué)生預(yù)測(cè)結(jié)果：彎曲程度或高度：丁>甲=乙>丙。學(xué)生得出結(jié)論：生長(zhǎng)素的不均勻分布是因?yàn)樯L(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸（從向光側(cè)到背光側(cè)）。

有學(xué)生提出疑問(wèn)：為什么是對(duì)尖端做如此的處理而不是伸長(zhǎng)區(qū)？

教師引出下一問(wèn)題：橫向運(yùn)輸?shù)奈恢迷谀睦铮?/p>

學(xué)生討論完成實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行結(jié)果預(yù)測(cè)，得出結(jié)論。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案如圖10所示。學(xué)生觀察胚芽鞘的生長(zhǎng)情況。

學(xué)生預(yù)測(cè)結(jié)果：甲乙向光彎曲生長(zhǎng)，丙直立生長(zhǎng)。

得出結(jié)論：生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸發(fā)生在尖端。

1.4 用圖形鞏固所學(xué)內(nèi)容（判斷圖11中胚芽鞘的生長(zhǎng)情況）

1.5 學(xué)生閱讀課本，并完成本節(jié)內(nèi)容的最后部分

師：所有植物的向光生長(zhǎng)都是因?yàn)樯L(zhǎng)素的不均勻分布嗎？理由是什么？

教師利用問(wèn)題幫助學(xué)生理解植物激素的概念：來(lái)源；產(chǎn)生部位與作用部位可能不同，需要運(yùn)送；作用特點(diǎn)；化學(xué)本質(zhì)；與動(dòng)物激素比較，有什么相同之處，又有什么不同之處。

學(xué)生閱讀課本，學(xué)習(xí)生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布，并完成技能訓(xùn)練。

2 教學(xué)反思

本課以科學(xué)探索的過(guò)程為脈絡(luò)安排教材內(nèi)容，以科學(xué)發(fā)現(xiàn)中折射出的科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)與科學(xué)的魅力為主線。教師以一系列問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。并且在問(wèn)題的解決過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)的探究思維。學(xué)生初步學(xué)會(huì)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，了解了科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性，培養(yǎng)了科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，也了解生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，體驗(yàn)了科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)方法、曲折及發(fā)展歷程，培養(yǎng)了科學(xué)的思維方法及發(fā)展的科學(xué)觀。

教師通過(guò)對(duì)課本插圖的詳細(xì)注解、分析、補(bǔ)充，甚至完善，挖掘插圖隱性知識(shí)，深化知識(shí)的理解層次，從而幫助學(xué)生理解課本知識(shí)，明白科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。更重要的是教給學(xué)生分析圖形的方法，從而培養(yǎng)并提高學(xué)生分析圖形的能力，也教會(huì)學(xué)生自己用圖形呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。