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植物生长素的发现


植物生长素的发现
通州市兴仁中学 【教材分析】
《植物生长素的发现》教学内容,在“稳态与环境”模块中是相对独立的一个板块。教 材编入了“达尔文、詹森、拜耳、温特等科学家的实验,生长素的产生、运输和分布,实验 设计与评价”等内容。 “植物生长素的发现” ,教材以科学探索过程为脉络来安排教学内容, 具有探究性的特点;文本呈现图文并茂,具有直观性的特点,这些特点为教师实施探究式教 学提供了有力支撑。

陈卫东

【学情分析】
植物向光性现象, 学生在日常生活中有过接触, 具有一定的感性认识。 随着年龄的增长, 高二年级学生的抽象思维能力、逻辑推理能力逐渐增强,面对新奇而富于思考的问题,学生 有探究的欲望。高一学习孟德尔分离定律时,接触过“假说——演绎法” ,学生对求解向光 性成因问题,应该有一定的思想方法基础。受教师新型教学方式的影响,学生的学习方式也 在不断转变, “师传生受”的接受学习正在被“师生互动”的探究学习优化。

【设计构想】
以问题讨论为主线,设计探究式教学,围绕“植物向光性的原因是什么?”这个总揽 性的问题来推进教学进程,让学生在发现、提出、化解问题的过程中,主动参与知识建构, 实施探究学习,发展生物科学素养。 施行探究式教学的关键是问题引领。教学过程中,教师可设计以下四种类型的问题: 第一,设计导入式问题。在课堂教学的开始,由一个小小的问题作“导火索” ,把学生带入 探究的状态;第二,设计过渡式问题。这类问题,教师可设计穿插在几位科学家实验之间, 使多个实验成为一个探究整体;第三,设计因果式问题。这类问题,实际上是一组存在因果 关系的问题串。在解释向光性成因时,教师可用这种方式来实施问题探究;第四,设计发散 式问题。这类问题常常由学生自主提出,是学生不迷信权威的批判精神的体现。教师在对植 物向光性的成因作出“经典版”解释后,有的学生提出其他成因,这就会形成发散式问题。

【教学目标】
概述植物生长素的发现过程。 体验发现生长素的过程和方法。 评价实验设计和结论,训练逻辑思维的严密性。

【教学重点】
生长素的发现过程。

【教学难点】
生长素的产生、运输和分布。 科学实验设计的严谨性分析。
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【教学方法】
问题探究法,讲授法。

【教学准备】
多媒体课件

【教学过程】
导入: 出示盆栽植物弯向窗外生长的图片, 提出问题: 这株植物在生长方向上有何特点? 向光性,学生归纳出向光性的定义。 (教学意图:培养学生的观察能力) 过渡:人们对向光性现象熟视若无睹,而达尔文做了个有心人,提出了“为什么?” 1、生长素的发现过程 ①出示达尔文研究金丝雀虉草向光性的背景资料。 提出问题:达尔文的研究工作对我们有什么启示?处处留心皆学向;科学研究需要有 敏锐的观察力。 (教学意图:培养学生的信息处理能力) 科学重视实证,因此,达尔文设计了富有创造性的实验来进行研究。 ②达尔文实验的分析 出示实验示意图 学生讨论:说出实验的操作过程、实验结果是什么? 学生陈述问题的答案后, 再提出新的问题: 实验中遮盖胚芽鞘的顶尖及尖端下部的目的 是什么?目的是分析这些部位与向光生长的相关性,这是实验设计中的排除法。 提出问题: 胚芽鞘感受单侧光刺激的是哪一部分? 胚芽鞘的顶尖。 弯曲生长的又是哪一 部分?尖端下部。 感受光刺激的部位和向光弯曲的不是同一部位, 达尔文怎样解释这一现象? (教学意图:训练学生的逻辑推理能力) ③达尔文的推论:单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激,当这种刺激传递到下部的 伸长区时,会造成背光面比向光面生长得快,因而出现向光性弯曲。 提出问题: 达尔文的解释是不是很透彻呢?不是, 因为达尔文当时还没弄清刺激是什么。 提出问题:这种刺激究竟是什么呢?后人为解决这一问题继续探究。 ④詹森、拜尔、温特实验的分析 出示三个实验示意图。 学生分组,分别讨论其中的一个实验。要求在讨论中解答以下问题:这个实验是围绕什 么具体问题展开的?实验是如何设计的?实验现象是什么?从本实验可得出什么结论? 这三个实验的内在联系是, 它们围绕三个递进的问题展开: 刺激能不能传递?刺激传递 的效果是什么?刺激可不可能是一种化学物质?三个实验得出的结论分别是: 顶尖产生的刺 激可以透过琼脂片传递给下部; 胚芽鞘弯曲生长, 是因为顶尖产生的刺激在其下部分布不均 匀造成的;造成弯曲的刺激是一种化学物质,温特命名为生长素。 ⑤解释向光性的成因。先由师生共同以“倒叙”方式来分析:背光侧比向光侧生长得

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快→背光侧比向光侧生长素分布得多→单侧光照射的影响。学生讨论,解释向光性的成因。 ⑥质疑:关于植物向光性原因的解释是不是很完美了?不是。 学生提出问题:植物弯向光源生长会不会是向光侧的生长素被单侧光照射后分解了? 会不会是抑制物质分布不均匀造成的?师生交流。 教师提出问题:如何证明你的推测?学生说出实验验证的设计思路。 (教学意图:培养学生的批判性思维) ⑦生长素种类例举,导出植物激素的概念。 2、归纳生物科学研究的基本方法 ①思想方法。提出问题:四位科学家的实验步骤是怎样的?观察现象→提出问题→进 行实验→提出假说→实验验证→得出结论。 概括出生物科学研究的基本方法是 “假说——演 绎法” 。 ②实验设计方法。达尔文实验中的排除法;温特实验中的对照法,要体现单因子变量 原则。 ③实验操作方法。如怎样检出胚芽鞘向光生长过程中的弯曲部位?可以在幼苗上画平 行横线,横线不平行的部位就是弯曲部位;加竖直参照物,幼苗生长方向与参照物出现夹角 的部位就是弯曲部位。 科学研究需要哪些优良品质?学生归纳。 3、生长素的产生、运输和分布 学生自学,师生共同归类基础知识。 4、评价实验设计和结论 教师用图片演示生长素转移方向实验设计步骤, 学生对实验设计进行评价。 要求学生完 善实验的设计。

【教后感想】
1、教学收获 以问题讨论来搭建教学平台,收到了良好的效果。 其一,学生转变了学生方式。本节课教学中,我不是把学生放在“旁观者”的位置上, 而是把他们定位成“参与者”的角色,让他们“亲历”一次生长素发现的探索过程,和达尔 文一起“思考” ,与詹森、拜耳同感“刺激” ,随温特揭示生长素的奥秘,实现了由“接受式 学习”向“探究式学习”的有效转变。 其二,学生初步掌握了科学研究的基本方法。 “历经”达尔文、温特等科学家的实验过 程后,学生能自行归纳出科学研究的基本步骤,即“观察现象→提出问题→进行实验→提出 假说→实验验证→得出结论” ,使“假说——演绎法”得到印证,教学重点得到有效体现。 其三,学生有了实验设计严谨性的初步体验。如在达尔文实验中,教师提出“为什么 要分别遮盖胚芽鞘的尖端和尖端下部?” 学生能理解这实际是用排除法来设计实验, “胚 推知

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芽鞘尖端”与“胚芽鞘尖端下部”与单侧光刺激的相关性。再如,温特实验中用放置过、未 放置过胚芽鞘尖端的琼脂块来做对照实验, 控制单一变量, 体现设计的严谨性。 其它的如 “科 学重实证” “为什么植物向光性的成因还在不断争议中?”这些都是对学生“润物无声”的 科学态度的教育。 其四,学生的多项能力得到了发展。在分析实验过程中,我要求学生描述实验现象, 回答实验中提出的问题, 对他们的各项能力都是很好的训练, 尤其发展了他们的语言表达能 力。 2、暴露的问题 一是学生的语言表达欠佳。有的同学说了一大堆话,结果词不达意;有的同学结结巴 巴,语言不够流畅;更多同学的表述针对性不强,层次不够清晰。二是学生的自主问题意识 还不太强,除了少数同学外,大部分同学还提不出有价值的问题、甚至提不出问题。这些缺 点有待我们在今后的教学中不断改进。

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