“植物生長素的發(fā)現”的教學設計與反思

殷東旭

摘 要：本節(jié)課教師引導學生重走植物生長素發(fā)現的歷程，讓學生學會探究，明確探究性學習的一般步驟，培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)。

關鍵詞：生長素；探究性學習；科學史

一、教材分析和教學策略

“植物生長素的發(fā)現”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)的內容。教材分3個階段介紹了科學家的研究工作，以“植物生長素的發(fā)現”這段歷史為線索，引導學生領悟科學家是如何發(fā)現問題、尋找證據并在嚴密推理的基礎上作出判斷的，理解科學的本質和科學研究的方法。因此在本節(jié)的教學中，教師應引導學生從生活中發(fā)現問題，創(chuàng)設一個“知識再發(fā)現”的探究情景，讓學生對向光性現象做深入的自主探究。

二、教學過程

1.走進生活，感性認識

課前幾周，要求學生在教室或家里窗臺上放盆植物，交代學生不要移動位置，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，根據植物向光性的特點嘗試解釋二者彎曲生長的原因，由此引發(fā)學生積極探究植物向光性的原因。

2.實驗材料的選取——胚芽鞘

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

3.師生共同分析達爾文實驗，回顧對照實驗，明確探究實驗思路

由于對胚芽鞘材料比較陌生，學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：單側光對胚芽鞘生長的影響。通過這一問題的探究，學生明確了探究實驗的步驟及要注意對照及單一變量的原則，為后邊學生的自主探究做鋪墊。

教師引導學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驗的思路，學生觀察實驗結果并得出結論。在此基礎上，學生可以提出：單側光刺激下，胚芽鞘向光彎曲的部位在哪？教師引導學生在不影響植物生長的情況下對其進行標記，觀察實驗結果并得出結論：胚芽鞘向光彎曲的部位在尖端下部，同時可觀察到背光側比向光側生長快，從而向光彎曲生長。此時學生提出疑惑：尖端感受到單側光刺激后，如何引起尖端下部生長彎曲的呢？師生共同分析達爾文對此作出的假設。

4.充分利用教材，學生自主合作探究

教師引導學生思考：對于達爾文的假設，哪些問題有待于進一步驗證？鼓勵學生再次提出問題：①如果存在這種刺激，尖端產生的這種刺激究竟是什么？②如果存在這種刺激，尖端產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生分組合作探究學習的方式，每組任選一題。

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

教師給出實驗材料，對學生不熟悉的物質作進一步的說明：胚芽鞘、云母片（不透水，可阻斷物質運輸）、瓊脂塊（物質可透）、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。學生分析詹森的實驗，指出該實驗的不足，并將其完善，從而鼓勵學生敢于挑戰(zhàn)權威和教材。

問題二：在單側光的照射下如何引起伸長區(qū)彎曲生長？（拜爾實驗）

教師指導學生直接分析拜爾實驗，并思考以下問題：①拜爾實驗中黑暗條件的目的是什么？尖端放置在一側的目的是什么？②與達爾文實驗相比，拜爾可以得出什么樣的結論？③與達爾文實驗相比，推測單側光影響的是尖端刺激的產生還是刺激分布的不均勻？④能否對這一假設設計實驗繼續(xù)驗證。

問題三：如果存在這種刺激，尖端產生的這種刺激究竟是什么？（溫特實驗）

教師提示學生：如果尖端確實通過產生某種物質來影響下部生長，那么這種物質應該可以轉移到一種“載體”里面，從而使該“載體”具有與尖端同樣的作用。學生根據教師給的實驗材料及提示進行小組討論匯報，教師及時評價，并告訴學生這就是溫特的實驗。

隨著上述三個問題的逐步解決，教師及時引導學生自我總結植物向光性的原因。

5.閱讀教材，以自主學習為主，教師答疑為輔

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

三、教學反思

本課例中教師利用達爾文的實驗一方面得出實驗結論，另一方面就是讓學生明確探究活動的一般步驟及注意的原則，為接下來學生自主探究活動的順利進行奠定基礎。在分析經典實驗的思路、結論時，教師對于學生探究過程中存在的問題要及時指導，對于學生的探究實驗要及時評價。探究性學習不是學生學習的唯一方式，在植物激素的概念及生長素運輸的教學內容中，教師應讓學生自主閱讀教材，總結相關的知識。

參考文獻：

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[3]黃廣慧.“植物生長素的發(fā)現”的教學設計[J].生物學通報，2008，43（5）：31-33.

編輯 張珍珍