高二生物必修三《植物生長素的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)設(shè)計及反思
揚大附中東部分校 生物組 周元元
一、設(shè)計理念
根據(jù)新課程理念，高中生物學(xué)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，因此，本節(jié)課以“自主探究科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程來學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法”為設(shè)計理念，切實落實主體性教學(xué)，提高學(xué)生的探究能力，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。
二、教材分析
1.地位和作用
“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)是新課程標(biāo)準(zhǔn)教材人教版生物必修3第三章第1節(jié)的內(nèi)容，是在前面學(xué)習(xí)了有關(guān)動物和人生命活動的調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的。學(xué)生對激素調(diào)節(jié)的機(jī)理有所理解。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解生長素的發(fā)現(xiàn)過程和生長素的發(fā)現(xiàn)、運輸及分布。
本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對科學(xué)理論的認(rèn)識過程和方法，是進(jìn)行探究式教學(xué)的極佳素材。在教學(xué)中，通過發(fā)揮學(xué)生的主體作用，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，妙用科學(xué)史實例，把知識的傳授過程優(yōu)化成一個科學(xué)的探究過程，讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，從而滲透科學(xué)方法教育。
2.重點和難點
教學(xué)重點
生長素的發(fā)現(xiàn)過程。
教學(xué)難點
（1）生長素的產(chǎn)生、運輸和分布。
（2）科學(xué)實驗設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性分析。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
（1）概述生長素的發(fā)現(xiàn)過程。
（2）了解生長素的產(chǎn)生、運輸和分布。
2．能力目標(biāo)
（1）嘗試探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度。
（2）進(jìn)行實驗設(shè)計和實驗結(jié)論的評價。
3．情感目標(biāo)
學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度以及對真理不懈追求的科學(xué)精神，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生辯證唯物主義世界觀的樹立。
四、教學(xué)模式
根據(jù)主體性教學(xué)目標(biāo)，以“自主性、探究性、合作性”為學(xué)生學(xué)習(xí)的三個基本維度，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為指導(dǎo)，以側(cè)重科學(xué)方法教育為歸宿，本節(jié)課采用“引導(dǎo)探究”教學(xué)模式，融合討論法、比較法、歸納法等多種教學(xué)方法，并配以多媒體輔助教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程，進(jìn)行分析、討論、歸納和總結(jié)。
“引導(dǎo)探究”教學(xué)模式流程: 設(shè)疑導(dǎo)入→引導(dǎo)探索→歸納總結(jié)→拓展升華
五、教學(xué)程序
| 教學(xué)環(huán)節(jié) | 教師活動 | 學(xué)生活動 | 設(shè)計意圖 |
| 設(shè)疑導(dǎo)入 | 多媒體展示向著窗外生長的植株 請同學(xué)們說一說在野外能否明顯見到這種生長狀況？ 從而引導(dǎo)學(xué)生思考：1、圖中植株的生長方向有什么特點？ 2、可能是哪種環(huán)境刺激引發(fā)了這株植物生長方向的改變？這種改變有什么適應(yīng)意義？ 3、這種生長方向的改變，是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分？ | 學(xué)生根據(jù)日常生活經(jīng) 驗獲取的信息回答： 在野外不易看到明顯彎曲的生長狀況。 植株彎向光源生長，可能是單側(cè)光引發(fā)了生長狀況的改變；這種改變使植株更好的接受陽光，進(jìn)行光合作用； 這種方向的改變發(fā)生在植株幼嫩的部分。 | 聯(lián)系生活實際，創(chuàng)設(shè)問題情景，以此來激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲。 |
| 引導(dǎo)探索 | 一、植物向光性的概念 指導(dǎo)學(xué)生閱讀P46第一節(jié) 二、生長素的發(fā)現(xiàn)過程 教師用多媒體展示達(dá)爾文的實驗示意圖（四組，見教材46頁）。并提出問題：（提出問題供學(xué)生討論，教師深入小組成員中參與討論。） 1. 實驗第一組得到什么結(jié)論？ 2、第一、二組對照的目的是什么？ 3、對比分析第一、三組說明什么？ 4、第三、四組與第一組對照說明什么？ 5、該實驗的結(jié)論是什么？ 多媒體展示詹森的實驗，（一組，見書P47。）并提出問題： 詹森的實驗可以得出什么結(jié)論？詹森選擇什么材料證明“刺激”向下傳遞？ 多媒體展示拜爾的實驗，（一組，P47）回答下列問題： 1、 拜爾的實驗為什么選擇黑暗的環(huán)境？ 2、 實驗結(jié)論是什么？ 詹森和拜爾的實驗都證明了“刺激”可以向下運輸，“刺激”是什么？科學(xué)家推測可能是一種化學(xué)物質(zhì)。 多媒體展示溫特實驗，（P47）提出問題： 把接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘的一側(cè)，胚芽鞘的生長方向如何？ 若用沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘的一側(cè)，胚芽鞘的生長方向如何？ 由此說明這種物質(zhì)的作用是促進(jìn)細(xì)胞生長。 溫特把這種物質(zhì)命名為生長素。 1934年首次從人的尿液中分離出生長素，其化學(xué)本質(zhì)為吲哚乙酸。為什么能夠從人的尿液中分離出植物生長素？ 1942年從高等植物中分離出生長素。（IAA） 進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)還有具生長素效應(yīng)的物質(zhì)還有吲哚丁酸（IBA）、苯乙酸（PAA）。 植物向光彎曲的原因是生長素分布不均造成的：單側(cè)光造成生長素分布不均，背光側(cè)比向光側(cè)生長素含量多，引起兩側(cè)生長不均而造成向光彎曲。 三、生長素的產(chǎn)生、運輸和分布： 請學(xué)生閱讀書P48，回答下列問題。 1、生長素主要合成的部位在哪？ 2、生長素的運輸，分析書P49，技能訓(xùn)練， ①這個實驗的設(shè)計是否嚴(yán)密？ ②從這個實驗結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？ ③如果要驗證上述結(jié)論是否正確，應(yīng)該對實驗方案如何改進(jìn)？ 師生共同探討得出結(jié)論： 實驗設(shè)計不嚴(yán)密。也不嚴(yán)謹(jǐn)。缺少對照實驗，說明生長素不能從形態(tài)學(xué)下端向形態(tài)學(xué)上端運輸，因此這個實驗需要把胚芽鞘倒置的對照。 總之生長素的運輸方向：極性運輸和非極性運輸。 運輸方式：主動運輸。 3、生長素的分布：主要分布在生長旺盛的部位。 | 學(xué)生閱讀思考概念中的重點詞-------單側(cè)光。 分組討論、觀察并用語言描述實驗過程。最后得出結(jié)論。 第一組的實驗說明在單側(cè)光的照射下，胚芽鞘背光面比向光面長得快，具有向光性。 第一、二組起對照作用，證明向光性可能與尖端有關(guān)。由此推斷：尖端可能產(chǎn)生某種刺激。 第一、三組說明了尖端可能產(chǎn)生的刺激與光照無關(guān)。 第三、四組與第一組對照說明了感光部位在胚芽鞘的尖端，而向光彎曲的部位在尖端以下。 該實驗的結(jié)論是：單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激，這種刺激傳遞到下部的伸長區(qū)時會造成背光面比向光面長得快，因而出現(xiàn)向光性。 實驗證明，胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激可以透過瓊脂片傳遞給下部。 選擇黑暗是排除單側(cè)光對實驗結(jié)果的干擾。 實驗結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長是尖端“刺激”向下傳遞時分布不均造成的。 向瓊脂塊的對側(cè)彎曲生長。 胚芽鞘既不生長，也不彎曲。 幼嫩的芽、葉和發(fā)育著的種子。 學(xué)生、分析、討論問題。 | 讓學(xué)生把握好概念。 1.培養(yǎng)學(xué)生的語言組織能力。 2.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析問題的能力。 3.培養(yǎng)學(xué)生處理信息和歸納總結(jié)能力 4.培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。 培養(yǎng)學(xué)生探究問題與設(shè)計實驗的能力及創(chuàng)新意識。 |
| 歸納總結(jié) | 教師讓學(xué)生分析、總結(jié)本節(jié)的主要內(nèi)容： 1、 胚芽鞘向光性的原因是生長素分布不均造成的。感受光的部位是胚芽鞘的尖端。向光彎曲的部位是尖端以下的部位。 2、 生長素的作用是促進(jìn)細(xì)胞的伸長生長。注意不是細(xì)胞分裂。 3、生長素的產(chǎn)生的主要部位幼嫩的芽、葉和發(fā)育的種子。運輸?shù)姆较蚍謽O性運輸和非極性運輸兩種，運輸方式為主動運輸。生長素的主要分布在生長旺盛的部位。 | 學(xué)生分析、討論： | 培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)的能力。 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。 |
| 開拓升華 | 1.請學(xué)生思考并回答教材課后習(xí)題。 2.結(jié)合達(dá)爾文、詹森、拜爾、溫特等人的實驗，分析； ①上述一系列實驗體現(xiàn)出生物科學(xué)研究的基本思路：提出（發(fā)現(xiàn)）問題→提出假設(shè)→設(shè)計實驗證明→得出結(jié)論。 ②實驗中運用了對照思想，增加實驗結(jié)論的可靠性。 ③實驗中體現(xiàn)了設(shè)計實驗的單一變量原則。 | 學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行分析，以加深對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用。 | 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題的能力。 |
六、反思
本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容涉及的實驗，在現(xiàn)有的實驗室條件下是不可能完成的，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，都是老師滔滔不絕地講，學(xué)生默默地聽，課堂氣氛沉悶，教學(xué)效率低下，更談不上培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和探究能力。采用了引導(dǎo)探究式的教學(xué)方法后，教師通過創(chuàng)設(shè)自主合作的學(xué)習(xí)情景、平等融洽的人際環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教師由單純的信息表達(dá)者轉(zhuǎn)變成信息的加工者、組織者，處于主導(dǎo)地位；學(xué)生不是被動地接受知識，而是走進(jìn)科學(xué)家的探究歷程，在觀察和思考中，愉快地學(xué)習(xí)，處于主體地位。這樣在課堂教學(xué)過程中通過師生互動、生生互動，讓課堂充滿了活力，新課改理念得到了落實。
本教學(xué)設(shè)計依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，挖掘了教學(xué)內(nèi)容中的科學(xué)探究內(nèi)涵，充分利用它讓學(xué)生感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，掌握科學(xué)探究的基本方法。達(dá)爾文、詹森、拜爾和溫特的實驗。既包含了科學(xué)家持之以恒的寶貴品質(zhì)，又反映了科學(xué)家在研究過程中的創(chuàng)造性思維過程（將胚芽鞘進(jìn)行各種處理）。在潛移默化中，培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造性思維品質(zhì)。
