“植物生长素的发现”的教学设计与反思

殷东旭

摘 要：本节课教师引导学生重走植物生长素发现的历程，让学生学会探究，明确探究性学习的一般步骤，培养学生的生物科学素养。

关键词：生长素；探究性学习；科学史

一、教材分析和教学策略

“植物生长素的发现”一节是人教版必修三《稳态与环境》第三章第一节的内容。教材分3个阶段介绍了科学家的研究工作，以“植物生长素的发现”这段历史为线索，引导学生领悟科学家是如何发现问题、寻找证据并在严密推理的基础上作出判断的，理解科学的本质和科学研究的方法。因此在本节的教学中，教师应引导学生从生活中发现问题，创设一个“知识再发现”的探究情景，让学生对向光性现象做深入的自主探究。

二、教学过程

1.走进生活，感性认识

课前几周，要求学生在教室或家里窗台上放盆植物，交代学生不要移动位置，观察其生长情况，并思考原因，在课上交流讨论，引出植物的向光性。教师也可展示“天下第一奇山”黄山四绝之一的奇松：迎客松和送客松的图片，根据植物向光性的特点尝试解释二者弯曲生长的原因，由此引发学生积极探究植物向光性的原因。

2.实验材料的选取——胚芽鞘

胚芽鞘是本节课中实验的必备材料，了解胚芽鞘的特点至关重要。教师在课前指导生物实验小组栽种小麦种子让其萌发，课上学生观察萌发的种子，让学生对胚芽鞘有个直观的感性认识。结合孟德尔的遗传规律实验中材料选取的原则，学生讨论胚芽鞘作为实验材料与整个植株相比的优点。

3.师生共同分析达尔文实验，回顾对照实验，明确探究实验思路

由于对胚芽鞘材料比较陌生，学生对于胚芽鞘是否向光弯曲生长并不确定，所以首先探究第一个问题：单侧光对胚芽鞘生长的影响。通过这一问题的探究，学生明确了探究实验的步骤及要注意对照及单一变量的原则，为后边学生的自主探究做铺垫。

教师引导学生提出有价值的问题：“既然胚芽鞘向光弯曲生长，则胚芽鞘感光的部位，是尖端还是尖端下部？”教师在多媒体上展示探究实验的思路，学生观察实验结果并得出结论。在此基础上，学生可以提出：单侧光刺激下，胚芽鞘向光弯曲的部位在哪？教师引导学生在不影响植物生长的情况下对其进行标记，观察实验结果并得出结论：胚芽鞘向光弯曲的部位在尖端下部，同时可观察到背光侧比向光侧生长快，从而向光弯曲生长。此时学生提出疑惑：尖端感受到单侧光刺激后，如何引起尖端下部生长弯曲的呢？师生共同分析达尔文对此作出的假设。

4.充分利用教材，学生自主合作探究

教师引导学生思考：对于达尔文的假设，哪些问题有待于进一步验证？鼓励学生再次提出问题：①如果存在这种刺激，尖端产生的这种刺激究竟是什么？②如果存在这种刺激，尖端产生的刺激真的能传到下部的伸长区吗？③如果存在这种刺激，在单侧光的照射下如何引起伸长区弯曲生长呢？针对这三个问题采取学生分组合作探究学习的方式，每组任选一题。

问题一：如果存在这种刺激，尖端产生的刺激真的能传到尖端下面的伸长区？（詹森实验）

教师给出实验材料，对学生不熟悉的物质作进一步的说明：胚芽鞘、云母片（不透水，可阻断物质运输）、琼脂块（物质可透）、光源，带一小孔的暗箱，云母片与琼脂块本身不影响植物生长。学生分析詹森的实验，指出该实验的不足，并将其完善，从而鼓励学生敢于挑战权威和教材。

问题二：在单侧光的照射下如何引起伸长区弯曲生长？（拜尔实验）

教师指导学生直接分析拜尔实验，并思考以下问题：①拜尔实验中黑暗条件的目的是什么？尖端放置在一侧的目的是什么？②与达尔文实验相比，拜尔可以得出什么样的结论？③与达尔文实验相比，推测单侧光影响的是尖端刺激的产生还是刺激分布的不均匀？④能否对这一假设设计实验继续验证。

问题三：如果存在这种刺激，尖端产生的这种刺激究竟是什么？（温特实验）

教师提示学生：如果尖端确实通过产生某种物质来影响下部生长，那么这种物质应该可以转移到一种“载体”里面，从而使该“载体”具有与尖端同样的作用。学生根据教师给的实验材料及提示进行小组讨论汇报，教师及时评价，并告诉学生这就是温特的实验。

随着上述三个问题的逐步解决，教师及时引导学生自我总结植物向光性的原因。

5.阅读教材，以自主学习为主，教师答疑为辅

对于生长素及其本质、植物激素的概念、生长素的运输内容学生阅读教材自学即可，教师只需解释“形态学上、下端”这个名词。最后教师指出有关植物向光性的原因还在继续探究，科学永无止境。

三、教学反思

本课例中教师利用达尔文的实验一方面得出实验结论，另一方面就是让学生明确探究活动的一般步骤及注意的原则，为接下来学生自主探究活动的顺利进行奠定基础。在分析经典实验的思路、结论时，教师对于学生探究过程中存在的问题要及时指导，对于学生的探究实验要及时评价。探究性学习不是学生学习的唯一方式，在植物激素的概念及生长素运输的教学内容中，教师应让学生自主阅读教材，总结相关的知识。

参考文献：

[1]王春易.“植物的向性運动和生长素的发现”一节教学设计[J].生物学通报，2001，35（9）：22-24.

[2]陈东兵.“生长素的发现”一节中的问题设计[J].生物学教学，2008，33（1）：28-29.

[3]黄广慧.“植物生长素的发现”的教学设计[J].生物学通报，2008，43（5）：31-33.

编辑 张珍珍