
一、教学设计与策略
1、教学内容
“植物生长素的发现”是人教版高中生物必修三第三章第一节的内容。本节第一课时,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。教材通过层层深入揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性。
生长素的发现史渗透着科学的思维方法和研究方法,体现了科学探究的一般过程,为组织学生进行科学探究提供了良好素材。因此,本节在高中生物教学内容中处于相当重要的地位,既是培养学生科学研究能力的很好的载体,更是历年高考的热点。
2、教学设计的指导思想及依据
本章内容安排在学生学习《动物和人体生命活动的调节》之后,学生对于人和动物生命活动的调节作用有了一定的认识。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。学生经过必修一和必修二的学习,特别是在必修二通过对孟德尔发现遗传定律时,运用的“假说──演绎法”的科学探究方法有了一定的了解,学生对求解向光性成因问题,应该有一定的思维基础。在此基础上,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。因此,在教学过程中,教师应注重启发引导学生进行探讨,通过精心设置疑问,激发学生进行探究和学习的兴趣,培养学生的分析和理解能力。
3、教学策略选择与设计
教学方法为过程式教学和探究性教学,结合讲述法、观察法、讨论法等。
设计思路是利用相关的图片、实物等课程资源,通过直观、形象的展示,激发学生学习的兴趣,活跃课堂氛围。通过让学生分组进行课前预习,找资料制作课件,加强直观体验教学。采用设疑、学生讨论、表达、演示和讲述的方法,培养学生实验设计的严谨性初步掌握生物科学研究的一般方法。采用现代化教学手段,使学生积极参与课堂,充分体现课堂教学中学生的主体性。
4、教学目标
(一)知识目标
1.概述植物生长素的发现过程
2.说明植物向光性的原因
3.领会生长素发现过程中有关实验的现象和结论
(二)能力目标
1.通过探究实验的参与,培养学生动手能力,提高实验技能。
2.通过问题的提出,学生设计实验,培养学生提出问题,分析问题,解决问题的能力及创新能力。
3.通过学生查阅有关资料,培养学生收集、处理资料和信息的能力以及知识的迁移和重组能力。
(三)情感态度价值观
1.体验科学探究的过程;
2.通过分析科学家发现生长素的实验过程,体验科学实验的辛苦和成功的乐趣,养成严谨的实验作风,求实的科学态度及团结合作的精神。
5、教学重点和难点
(一)教学重点
1. 生长素的发现
(二)教学难点
1、生长素的发现
2、科学实验设计的严谨性分析
6、教学媒介
1.《植物生长素的发现》多媒体课件,实物投影仪、多媒体设备。
2. 提前一个月在窗台培养的向光生长的植物多盆。
3、布置学生预习任务,指导学习小组进行课件的制作。
二、教学过程实录
| 教学过程 | 教师活动 | 学生活动 | 教学意图 |
| 1、复习提问,导入教学 | 前面我们学习了第二章“动物和人体生命活动的调节”,设问:动物和人体维持稳态的主要调节机制是什么?植物与动物相比,其结构要简单许多,那么,植物能不能对自身的生命活动进行调节呢? | 回顾知识,回答问题 (预设) 神经-体液-免疫调节网络 | 复习旧知识,为新章节的学习提供铺垫。 |
| 2、创设情境,导入新课 | 教师将一盆长期放在窗台的植物(如虎刺梅)带到教室,让学生推测它生长的环境,由此引出植物向光性的概念。再请学生举出生活中见到的植物向光性的例子。 教师:许多人可能对植物向光性的现象熟视无睹,然而,正是对向光性的研究,引导人们揭示出了植物生命活动调节的奥秘,发现了第一种植物激素-----生长素。 教师提出问题: 对于植物的向光性现象,你想提出什么问题? | 联系生活回想、交流见过的植物向光生长的实例。 尝试从植物向光性的现象中发现和提出问题。 | (1)通过让学生从常见的现象中提出问题进行导入,激发学生的学习兴趣。 (2)培养学生的问题意识(即从常见的现象中提出问题)及提出有一定探究价值的问题的能力。 |
| 3、探究达尔文的实验,形成思路 | 引出达尔文实验探究问题:植物向光性的原因 投影胚芽鞘的外形图,并解释。 提出问题:胚芽鞘向光生长的外界环境因素是什么? 做出假设:胚芽鞘向光生长的外界因素是单侧光 多媒体演示单侧光引起胚芽鞘向光生长的实验设计和实验现象。 引导分析自变量 引导得出结论 教师:胚芽鞘向光生长的内因是什么?让我们跟随着达尔文的思路,去体验达尔文的思维过程。请学生小组讨论,分析达尔文的实验过程及实验结果,讨论回答下列思考题: 1、提出问题:向光生长与胚芽鞘哪个部位有关,是尖端还是尖端下部? 达尔文的第一组实验作出了什么样的假设? (植物的向光生长与尖端有关。) 提出问题:感光部位在哪里?是尖端还是尖端下部? 达尔文的第二组实验的假设是什么? (感受单侧光刺激的部位是尖端。) 引导分析自变量 引导得出结论 提问:为什么要分别遮盖胚芽鞘顶端和它下面的一段? (两者形成相互对照,来确定能够感受单侧光刺激的部位) 胚芽鞘弯曲生长的是尖端下部。尖端为什么会引起尖端下部弯曲生长呢? 教师组织学生交流、讨论后,再呈现达尔文得出的结论: 单侧光照使胚芽鞘的尖端产生某种影响,当这种影响传递到尖端下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性。 | (1)个人自主分析达尔文实验的原理,解答思考题。 (2)小组内部讨论思考题。 (3)讨论得出(预设)自变量是有无单侧光。 得出结论:单侧光引起胚芽鞘向光生长 学习小组观察并讨论达尔文的实验,并对现象进行描述。 讨论得出(预设)结论1。胚芽鞘向光生长与尖端有关。2。感光部位在胚芽鞘尖端 | (1)培养学生理解实验设计原理的能力。 (2)培养学生分析处理实验得出结论的能力。 (3)引导学生感悟得出科学的结论,既需要严密的逻辑推理、严谨的科学态度;又需要一定的想象力。 |
| 4、自主探究,感悟新知(詹森的实验) | 教师:达尔文的实验推测不是随意猜测的,他通过严谨的实验进行推测,从一定程度上解释了植物的向光性。这种解释究竟是不是科学事实,还需要更进一步的实验验证。下面请看詹森和拜尔是如何在此基础上进行研究的。 学习小组在课前制作好了课件,请一名小组代表到台上讲述詹森的实验过程和结论。 设问:胚芽鞘尖端产生的影响可以向下部传递吗? 教师组织学生交流、讨论、评价。 | (1)学生代表用课件展示詹森的实验和结论,并与学生互动,其他同学补充。 | (1)引导学生初步领悟许多科学研究都是在前人结论基础之上的深化,不要迷信已有的结论,要敢于对前人的研究成果提出质疑。 (2) 结合讨论,师生谈话,环环相扣。 |
| 自主探究,感悟新知(拜尔的实验) | 教师:詹森通过实验,验证了达尔文的推测——尖端产生的影响可以向下部传递。并且这种影响最可能是化学物质。那么,除此之外,达尔文的实验中还有什么问题需要解决呢? 学习小组在课前制作好了课件,请一名小组代表到台上讲述拜尔的实验过程和结论。 设问:尖端产生影响向下传递,为什么会引起伸长区两侧生长不均匀呢? 教师组织学生交流、讨论、评价。 设问: 请在达尔文、詹森和拜尔实验的基础上解释植物具有向光性的原因。 | (1)学生代表用课件展示拜尔的实验和结论,并与学生互动,其他同学补充。 小组讨论,学生回答(预设):胚芽鞘的尖端产生的影响可能是某种化学物质,单侧光照射使这种化学物质在尖端下部分布不均匀,从而使胚芽鞘表现出向光性。 | (1)提高学生的学习兴趣,培养学生的思维能力。 |
| 5、分析温特实验,学生归纳 | 教师:达尔文、詹森和拜尔等科学家们不断地发现问题、作出假设、设计实验、得出结论、在此基础上进一步发现新的问题、作出新的假设…… ,在这样的过程中,对于植物向光性原因的解释不断趋于完善。但是,对于植物向光性原因的探究并没到此终止。这种影响究竟是不是化学物质呢?、 [屏幕上呈现出温特的实验过程] 请学生分析温特的实验过程,讨论回答下列思考题: 温特提出的问题是什么? (胚芽鞘的尖端产生的影响是一种化学物质吗?是由于它在伸长区两侧的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长吗?) 作出的假设是什么? (由于胚芽鞘的尖端产生的一种化学物质向下运输,在伸长区两侧分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长) 分析结果,得出的实验结论是什么? (证明假设成立) 先进行实验组的分析,设问:在实验组中,是否能直接得出结论? 请通过小组讨论,在导学案上设计实验的对照组,并阐述设计对照组的目的。 请利用温特的实验结论解释植物具有向光性的原因。并与达尔文的解释、詹森和拜尔实验的基础上进行的解释相比较,谈谈你的感受。 教师组织学生交流、讨论、评价。 教师:温特认为这种化学物质可能与动物激素类似,并把这种物质命名为生长素,也是发现的第一个植物激素。 那么,植物生长素的发现是不是到此完成了呢?既然生长素是一种化学物质,只有分离出这种物质,才能最终证明其存在。后来,科学家终于分离出了植物生长素,并确定了其化学本质,植物生长素的发现才算告一段落,整个过程经历了大约半个世纪。 但是,生长素的发现并没有终止植物向光性的研究,目前关于植物向光性原因的探究仍在继续着。 | (1)个人自主分析温特实验的原理,解答思考题。 (2)小组内部讨论思考题。 (3)全班交流、讨论思考题,交流自己对科学发展过程的感想。 学生思考回答:需要设置对照组。 学生设计对照组。并由学生代表展示。 | (1)引导学生领悟已有的结论中往往包含有价值的研究课题,培养学生的问题意识和不迷信已有结论的科学态度。 (2)培养学生理解实验设计原理的能力。 (3)引导学生深刻领会科学发展永无止境的本质特征。 |
| 6、归纳小结 | 教师组织学生对植物向光性进行解释。 教师对科学发展过程进行小结: “人类的许多科学发现,就是像这样经过一代又一代人的探索,才一步一步地靠近事实和。每一位科学家所取得的进展可能只是一小步,众多的一小步终将汇合成科学前进的一大步。” | 学生完成导学案上的植物向光性原因分析。 | (1)通过对植物向光性原因的分析,强化对科学探究的认识。 (2)进一步概括科学“线性积累、永无止境”的本质特征。 |
实物展示“一面倒”的植物盆栽。提出问题:植物弯曲生长的原因?
引出向光性概念。植物向光弯曲生长的原因。
贯彻情感态度价值观:科学研究的坚持不懈和刻苦钻研的等精神。
达尔文的实验
詹森的实验
拜尔的实验
温特的实验
生长素的本质
引导探究植物生长素的发现,构建设计对照实验的知识体系。
、、
再次展示:“一面倒”的植物盆栽。总结植物向光性的原因和生长素的发现历程。
四、板书设计
向光性
影响
达尔文:(1)尖端 尖端下部(2)背光面生长快
詹森: 验证(1) 拜尔:影响分布不均匀
影响可能是化学物质
温特: 影响是化学物质——生长素
五、教学反思
本节内容教学的可取之处在于适宜采用发现法,模拟科学发现的过程,提高学生获取信息、分析解决问题的能力以及探究能力。在能力和价值观方面,通过对“生长素的发现过程”的学习,培养学生严谨的思维能力,树立科学的世界观。学生也可以根据学习过程中发现的问题自己设计相关的实验,从而培养学生掌握实验设计和观察的方法以及创新能力。在本次教学中,采用问题驱动法,同时要求学习小组对课件的展示对学习比较自觉的学生很有帮助,但是对于后进生,因为基础薄弱而且主动性不强,不会主动去思考问题,需要小组同学的指导,如果学习小组的组长不够积极,这个小组就会对问题解决的行动力就比较差。所以问题驱动法还需要老师对小组人员分配比较合理,而且要有一定赏惩制度配合才能比较顺利地达到教学目标。
