“生長(zhǎng)素的生理作用”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)

李心玲

(山東省泰安第一中學(xué) 271000)

1教材分析

“生長(zhǎng)素的生理作用”是人教版高中生物學(xué)教材《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第3章第2節(jié)內(nèi)容，包括“生長(zhǎng)素的生理作用”和“嘗試運(yùn)用生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根”兩部分。在學(xué)習(xí)上一節(jié)“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”后，學(xué)生已經(jīng)能解釋植物的向光性原因，但會(huì)誤認(rèn)為生長(zhǎng)素的作用就是促進(jìn)生長(zhǎng)。而這一節(jié)則從科學(xué)實(shí)驗(yàn)角度證明生長(zhǎng)素不僅能促進(jìn)生長(zhǎng)，也能抑制生長(zhǎng)，可加深學(xué)生對(duì)生長(zhǎng)素生理作用的透徹理解，也可為后面學(xué)習(xí)其他植物激素奠定基礎(chǔ)。因此，本節(jié)在教材中起著承前啟后的作用。課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本節(jié)的要求是“概述植物生長(zhǎng)素的作用”“探究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)扦插枝條生根的作用”。由于生長(zhǎng)素的生理作用是學(xué)習(xí)植物激素調(diào)節(jié)的關(guān)鍵內(nèi)容，因此是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)；“探究生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完整的探究活動(dòng)的組織和實(shí)施，對(duì)學(xué)生能力的要求較高,因此是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)。在教學(xué)中，教師提前組織學(xué)生小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)的階段畫(huà)面錄制成視頻，在課堂上播放，學(xué)生小組討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，有助于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析和設(shè)計(jì)能力。

2教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo) 觀察生長(zhǎng)素作用曲線圖，分析得出生理作用的特點(diǎn)兩重性；利用“兩重性”解釋頂端優(yōu)勢(shì)及去除；舉例說(shuō)明生長(zhǎng)素類(lèi)似物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。

2.2 能力目標(biāo) 通過(guò)設(shè)計(jì)和進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),確立科學(xué)探究的思想、原則和方法，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

2.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 通過(guò)小組合作討論，感受合作學(xué)習(xí)的快樂(lè)和成功解決問(wèn)題的滿足感。

3教學(xué)過(guò)程

課前準(zhǔn)備：提前2周，從班級(jí)中抽取10名學(xué)生組成實(shí)驗(yàn)小組，完成探究不同濃度生長(zhǎng)素類(lèi)似物對(duì)富貴竹枝條生根的影響實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中標(biāo)志性畫(huà)面拍成視頻，準(zhǔn)備課堂播放。

3.1 創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課 提出問(wèn)題：通過(guò)上一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道生長(zhǎng)素能促進(jìn)生長(zhǎng)，那么生長(zhǎng)素的作用一定是促進(jìn)生長(zhǎng)嗎？播放視頻，觀看不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)柳樹(shù)莖切段生長(zhǎng)影響的實(shí)驗(yàn)，可以看到：莖切段在有些濃度中生長(zhǎng)比清水中快；在有些濃度中生長(zhǎng)要比清水中慢。因此，生長(zhǎng)素的作用并不像看起來(lái)那么簡(jiǎn)單。由此進(jìn)入新課。

3.2 學(xué)習(xí)第一部分: 生長(zhǎng)素的生理作用 按以下步驟展開(kāi)教學(xué)：

(1)以數(shù)據(jù)的形式(表1)展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果[1]，由學(xué)生填表(表1)，計(jì)算莖切段在各濃度生長(zhǎng)素中與第1組莖長(zhǎng)度的差值。

表1 在不同濃度生長(zhǎng)素中柳樹(shù)莖切段的長(zhǎng)度

教師給出坐標(biāo)系，讓學(xué)生畫(huà)出莖切段在不同濃度生長(zhǎng)素下的增長(zhǎng)度曲線(圖1)。

圖1 莖切段在不同濃度生長(zhǎng)素下的增長(zhǎng)度曲線

(2)讓學(xué)生思考：增長(zhǎng)度大于0時(shí)生長(zhǎng)素對(duì)莖生長(zhǎng)是什么影響？增長(zhǎng)度等于0時(shí)生長(zhǎng)素對(duì)莖生長(zhǎng)是什么影響？增長(zhǎng)度小于0時(shí)生長(zhǎng)素對(duì)莖生長(zhǎng)是什么影響？從而辨析“促進(jìn)生長(zhǎng)”是指比正常生長(zhǎng)速度快，“抑制生長(zhǎng)”是指比正常生長(zhǎng)慢。再讓學(xué)生判斷圖中若干點(diǎn)生長(zhǎng)素濃度對(duì)莖生長(zhǎng)各顯示什么影響，從而得出不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)莖生長(zhǎng)的影響曲線，用同樣的實(shí)驗(yàn)方法也可以畫(huà)出不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)根、芽的生長(zhǎng)影響曲線，向?qū)W生展示坐標(biāo)曲線圖(圖2)。

圖2 不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)根、芽、莖生長(zhǎng)的影響曲線

讓學(xué)生閱讀坐標(biāo)圖，分析討論：①對(duì)不同器官而言，生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度相同嗎？ ②對(duì)于同一器官來(lái)說(shuō)，生長(zhǎng)素的作用與濃度有什么關(guān)系？從而得出低濃度生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)，高濃度生長(zhǎng)素抑制生長(zhǎng)，表現(xiàn)出兩重性的特點(diǎn)，引出兩重性的含義。

(3)利用“兩重性”解釋身邊的現(xiàn)象——頂端優(yōu)勢(shì)。課件展示學(xué)校教學(xué)樓前水杉的形態(tài)、操場(chǎng)前雪松的形態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察頂枝很長(zhǎng)，側(cè)枝較短，樹(shù)形呈寶塔型，這種頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)而側(cè)芽發(fā)育受到抑制的現(xiàn)象就是頂端優(yōu)勢(shì)。

利用兩重性如何解釋頂端優(yōu)勢(shì)？ 課件展示一個(gè)去除葉片含有頂芽和側(cè)芽的枝條，讓學(xué)生小組討論：①生長(zhǎng)素的合成部位在哪里？向哪里運(yùn)輸？ ②頂芽處生長(zhǎng)素濃度如何？對(duì)頂芽生長(zhǎng)有什么影響？③側(cè)芽處生長(zhǎng)素濃度如何？對(duì)側(cè)芽生長(zhǎng)有什么影響？教師巡視學(xué)生討論情況，與個(gè)別小組交流，最后選取2位小組發(fā)言人闡述本組觀點(diǎn)，師生共同得出頂端優(yōu)勢(shì)的原因。

提出問(wèn)題：去除頂芽后，側(cè)芽如何發(fā)育？學(xué)生推測(cè)結(jié)果，課件展示去除頂端優(yōu)勢(shì)的圖片。例如，本市的綠化樹(shù)木懸鈴木圖片、果樹(shù)的整枝圖片、棉花打頂摘心圖片，這些都與農(nóng)業(yè)實(shí)踐有關(guān)，從而引出生長(zhǎng)素類(lèi)似物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，其中就有促進(jìn)扦插枝條生根，由此進(jìn)入下一部分內(nèi)容學(xué)習(xí)。

3.3 探索生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度 讓學(xué)生閱讀教材的探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，思考問(wèn)題：

(1)材料的選取和處理：①對(duì)選取的插條有何要求?②選取的插條要保留2～3個(gè)芽。為什么要保留側(cè)芽?側(cè)芽數(shù)量為什么要一樣多?

(2)自變量的控制：①實(shí)驗(yàn)的自變量是什么?②如果現(xiàn)有1×108mol/L的NAA溶液母液，如何配制不同濃度的溶液?③利用NAA溶液怎樣處理插條?

(3)因變量的觀察和記錄：①實(shí)驗(yàn)的因變量是什么?觀察指標(biāo)有哪些? ②該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量主要有哪些?如何控制?

學(xué)生通過(guò)自主思考、小組討論、班內(nèi)交流，形成共同結(jié)論：配制一系列不同濃度梯度的生長(zhǎng)素類(lèi)似物NAA溶液，分別處理插條，看哪種濃度下富貴竹生根最多。問(wèn)題串的設(shè)計(jì)和學(xué)生合作討論，讓學(xué)生加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，了解實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)，掌握實(shí)驗(yàn)探究的一般方法。

教師播放視頻: 課前實(shí)驗(yàn)小組探究不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)富貴竹生根影響實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生注意觀看取材、生長(zhǎng)素處理枝條方法、培養(yǎng)環(huán)境，然后教師在講臺(tái)上實(shí)物展示各組培養(yǎng)的富貴竹，讓學(xué)生注意比較觀察生根情況，組織學(xué)生討論:①哪些濃度生長(zhǎng)素促進(jìn)生根?哪些濃度抑制生根?②哪個(gè)濃度下生根最多,要進(jìn)一步探究促進(jìn)生根的最適濃度,應(yīng)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)? ③實(shí)驗(yàn)中要注意哪些無(wú)關(guān)變量?

此后,由3個(gè)小組代表闡述本組討論結(jié)果,各組取長(zhǎng)補(bǔ)短,教師加以引導(dǎo),提出“預(yù)實(shí)驗(yàn)”的概念：在科學(xué)研究正式實(shí)驗(yàn)前先做一個(gè)預(yù)實(shí)驗(yàn)，可以為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)摸索條件，也可以檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性。然后，教師重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路：分析實(shí)驗(yàn)原理→明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹页鲎宰兞俊鶕?jù)自變量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意對(duì)照原則、單一變量原則、無(wú)關(guān)變量等量原則。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想、方法。

4教學(xué)反思

在本節(jié)課中以實(shí)驗(yàn)的探究為核心，貫穿學(xué)習(xí)生長(zhǎng)素的生理作用和促進(jìn)插條生根實(shí)驗(yàn)，以真實(shí)的數(shù)據(jù)畫(huà)出的曲線能讓學(xué)生親身體驗(yàn)，領(lǐng)悟科學(xué)知識(shí)來(lái)自實(shí)驗(yàn)實(shí)踐；以小組合作學(xué)習(xí)來(lái)解決實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，讓學(xué)生在思維碰撞中提高實(shí)驗(yàn)分析和設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一般方法。