东莞市高中生物优质课《植物生长素的发现》胡雪晴（附课件+教学

课标要求	概述植物生长素的发现和作用（II）
教材分析	《植物生长素的发现》是人教版必修三第三章第一节的内容，本节课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。随着生长素的发现使学生认识到植物激素的存在，开启了学生对植物生命活动的调节——植物的激素调节的认识，并初步了解生长素的主要作用——促进生长，同时为继续探索第二、三节生长素的生理作用及其他激素的应用奠定基础。本节内容包括了生长素的发现过程，生长素的产生、运输和分布两大部分的内容，其中通过科学史实验讲述生长素的发现过程，是进行探究式教学的极佳素材。它承载着学生科学思维、方法的训练以及科学探究能力等科学素质的培养，学生在学习的过程中能够领悟到科学家是怎样观察发现问题、分析问题、解决问题，体验科学探究的曲折及发展历程，达到培养学生科学的思想方法及发展的科学观的目的。
学情分析	本节内容是在学习《动物和人体生命活动的调节》之后，因此学生对于生物的生命活动的调节作用有了一定的认识。在此知识基础上，学生具备了一定的观察思维能力，但逻辑思维能力及对实验现象的分析能力、表达能力有待提高。高二年级的学生经过一年多的高中学习生活，思维水平和学习能力已经发展到较高阶段，大多数学生有了独立思考的能力和欲望。同时通过前面的学习，学生对于探究性实验的一般步骤已经有粗略的了解，但是仍然缺乏一定的实验设计能力，设计实验缺乏严谨。因此在教学过程中，教师应注重启发引导学生进行自主合作探讨，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。同时在课堂上注重引导学生理解一系列实验的设计理念，通过学会分析实验的自变量、因变量等培养学生的实验设计的能力和培养学生严谨求实的科学精神。
教学重点、难点	重点：生长素的发现过程难点：科学实验设计的过程及严谨性分析
教学策略	启发探究法、研讨式学习、讨论法和课件演示
教学目标	知识目标：对生长素发现过程的经典实验加以分析和解释；掌握植物向光性的知识（如感受光刺激的部位、弯曲生长的部位、产生部位和作用部位、作用机理等）能力目标：学生能初步掌握科学研究的方法和过程；提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力情感目标：认同科学是一个不断发展、发现的过程，科学的探索过程需要不懈的努力

二、 教学过程

教学环节	教学目的	教师行为	学生行为
（一）引入新课（二）生长素的发现过程达尔文的实验詹森和拜尔的实验温特的实验（三）总结（四）练习实验设计	通过观察图片引入新课进行情感教育，提醒学生仔细观察身边的生活现象并进行科学探究实验材料选取的优点渗透科学探究的一般过程：观察提出问题——作出假设——设计实验验证——分析结果得出结论正确认识自变量和因变量提高学生的语言描述能力，以及能对探究性实验的结果和结论作出准确的预测重复科学探究的一般过程，学生学会设计实验，体会单一变量的真正含义重复科学探究的一般过程提出矛盾，激发研究兴趣，渗透科学的研究方法学会运用单一变量原则分析实验的合理性提高学生合作能力，巩固实验设计中的对照原则从个体水平深入细胞水平，研究生长素的作用机理训练学生运用单一变量原则和对照原则设计实验的能力留开放讨论作业，巩固实验设计的学习成果	（展示植物向光性的图片）提出问题：图中的植物生长表现出什么现象？植物向光生长有什么意义？假如同学们第一次注意到这种现象，可能就要纳闷了，为什么向光生长呢？什么原因呢？可能会猜，是不是这样？难道是这样？接着要去设计实验证明自己的猜测，原来是这样！刚刚这个过程就是科学研究的一般过程，不过对于植物向光生长的原因，我们已经错过发现真理的机会了，今天我们沿着科学家的足迹一起来经历科学发现的神奇过程。（板书：一、生长素的发现过程）过渡：在人类历史上第一个开展植物向光性原因研究的是达尔文。（板书：1.1880年达尔文的实验）他和同学们观察到的一样，发现向光生长与单侧光有关，猜测单侧光可能是原因，于是设计实验来探究他们之间的关系。首先要解决实验材料的问题，达尔文选择了金丝雀虉草的胚芽鞘，介绍胚芽鞘的结构和优点（图片展示金丝雀虉草和胚芽鞘），胚芽鞘分成两个部分，尖端和尖端以下的部分。达尔文实验探究（一）提出问题：胚芽鞘的向光生长与单侧光有关吗？作出假设：胚芽鞘的向光生长与单侧光有关问：应该设计几组实验？分别作什么处理？介绍达尔文的三组实验，分别放置在黑暗、单侧光、均匀光下，其中试验中不同的实验处理称为自变量，不同的实验结果为因变量。问：请同学们来预测这三组实验的实验结果及实验结论？（对学生回答给予评价，并引导出探究性实验的所有可能结果）展示实物图片，分析发现胚芽鞘的向光生长与单侧光有关。过渡：单侧光照射下，胚芽鞘自身发生了什么变化呢？研究内因！正在苦苦思索胚芽鞘的向光生长与哪一部分有关的时候，达尔文做了一个调皮的举动，他发现用土埋住胚芽鞘后，只要露出尖端的都能表现出向光生长，因此他猜测是不是和尖端有关呢？达尔文实验探究（二）提出问题：胚芽鞘的向光生长与尖端有关吗？作出假设：胚芽鞘的向光生长与尖端有关。设计实验：自变量因变量（控制无关变量）预测实验结果及结论：完成实验：（对学生的方案进行评价，展示实物图片，得出实验的结论：胚芽鞘的向光生长与尖端有关）过渡：既然与尖端有关，尖端会不会就是感受到光照不均匀，也就是单侧光刺激的部位呢？达尔文实验探究（三）提出问题：感受光刺激的部位是尖端吗？作出假设：感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端设计实验：自变量——遮光部位因变量——胚芽鞘的生长状况控制无关变量完成实验：…… 实验结论：感受光刺激的部位是尖端，而不是尖端以下的部位。过渡：总结达尔文的实验，我们发现感光部位在尖端，而真正表现向光弯曲生长的部位却在尖端以下的部位，这中间会不会存在一种联系呢？（板书：1.1880年达尔文的实验）因此达尔文推测，尖端可能产生了一种影响并且往下运输到伸长区并造成了弯曲生长，那么问题来了，这种影响存在吗？是什么？真能往下传？为什么能造成弯曲生长？詹森和拜尔的实验介绍詹森和拜尔的实验，詹森发现尖端产生的影响是可以透过琼脂片往下传递的，但他的实验严谨吗？是否需要改进？如何改进？拜尔通过人为设计造成了影响不均匀发现也能弯曲生长，因为证明胚芽鞘的弯曲生长与影响分布不均匀有关。（板书：2.1910年詹森的实验 3.1914年拜尔的实验）过渡：通过詹森和拜尔的实验，我们可以推测这种影响很可能是一种化学物质，如何证明呢？温特的实验介绍1928年温特的实验，实验的自变量和因变量，分析得出这种影响能从尖端转移到琼脂中，并且能在其中扩散传到尖端的下部，可见它确实是一种化学物质（他的成功之处是在詹森的基础上进行了改进，将尖端和下部真正进行了分离，通过琼脂片建立联系。）（板书：4.1928年温特的实验） 1934年郭葛从人尿中分离出吲哚乙酸，1946年人们从高等植物中分离出生长素，并且鉴定它的化学本质就是吲哚乙酸（IAA）总结：1880-1946年，漫长的时间里人类终于发现了第一种植物激素——生长素，并且开启了植物生命活动的调节——植物的激素调节的认识，而对于植物向光生长的原因也水落石出了。总结：植物向光生长的外因是单侧光，内因是尖端产生的生长素分布不均匀。过渡：背光面生长素多，生长快，向光面生长素少，生长慢，为什么生长素多生长快？生长素的作用机理是什么？展示胚芽鞘的切片，得出生长素的作用机理是促进细胞的伸长生长。总结下今天学习的内容，同学们学到了什么呢？知道了向光生长的原因，四个部位以外，我们还要掌握科学研究的一般过程：观察提出问题——作出假设——设计实验验证——得出结论。体会到设计实验的基本原则：对照原则和单一变量原则。接着让我们学以致用，请同学们来设计实验验证单侧光能引起生长素分布不均匀（背光面>向光面）实验材料：玉米胚芽鞘尖端，云母片（可透水，可阻断物质运输），琼脂，光源，琼脂块生长素含量测量器验证思路（示意图）预测结果：实验结论：进一步探究：在单侧光下，造成背光侧生长素多于向光侧的原因（如：向光侧的生长素在尖端向背光侧运输了）	植物向光性向光性可使植物获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要学生分析回答学生分析并回答如果……说明…… 学生分组讨论设计方案并预测实验结果和结论学生分析实验预测实验结果和结论学生分析并回答学生评价詹森的实验，并指出改进意见学生讨论实验设计方案学生分析回答，细胞数目多？细胞体积大？学生分析自变量和因变量，并提出因变量的观察指标学生分组讨论画出实验设计方案并预测结果和结论学生课后思考，增强实验的探究意识，提高实验设计能力

三、 教学反思（课后自评）
本节课以生长素发现过程的科学史作为素材，沿着科学史的历程设计教学过程渗透科学研究的一般过程。对于生长素发现过程的教学思路设计是这样的：
由植物向光性现象展示导入到植物向光性原因的分析，首先对达尔文的实验分成三组进行分析，按照：观察提出问题—作出假设—设计实验—预测实验结果—完成实验—得出结论展开，教会学生科学研究的一般过程，由达尔文的实验得出结论：感光部位在胚芽鞘尖端，弯曲生长部位在尖端以下的部位，由此引发冲突推论出单侧光照射下可能存在一种“影响”从尖端往下传递并造成其下部弯曲生长。带着疑问引入詹森和拜尔的实验的分析，解决了“影响能往下传递”和“弯曲生长的原因”两个问题。最后再过渡到“影响”可能是一种化学物质，引入温特实验的探究过程。
本节课围绕植物向光生长的原因探究中所涉及的问题具有一定的逻辑性，一个问题的解决又引出了另一个问题，符合科学研究的思路，也符合学生的认知特点，培养了学生分析问题、解决问题的能力。课堂中在与学生互动中引导学生用准确的语言预测并描述实验结果，培养学生的表达能力。在对科学实验的严谨性分析中引导学生从科学史中感悟科学的本质和真谛，体验科学家的精神，认同科学是一个不断发展、发现的过程，科学的探索过程需要不懈的努力。
本节课主要运用了“假说-演绎”法进行实验的探究，通过指导制定探究方案，学生合作讨论，体验了科学探究的实验方法及过程，提高了学生的生物素养。最后设计了学生动手设计实验的环节，验证单侧光引起生长素分布不均匀，巩固实验设计的学习成果，同时也暴露了学生在实验设计方面能力较弱，自变量和因变量分析不够准确，实验设计时间过长等问题，在今后的教学中应加强对学生实验设计能力方面的指导，同时创设更有效的问题串提高课堂效率。

四、教学评价（课后他评）
石仕银老师点评：
雪晴老师的这节课有三个典型的特点：
第一，侧重于学生科学探究的过程，在引导学生学习达尔文、詹森、拜尔、温特等人的实验中都贯穿了科学探究的路径，课堂中首先通过前面两个实验中先让学生掌握科学探究的方法，最后让学生现场自己设计实验，让学生由学习科学家的探究、感受科学探究到自己探究的过程，由学习到实际运用方面并且达到了预期的效果。
第二，科学是在发展，雪晴在引导学生学习科学家发现生长素的过程中，学生不仅领会了实验设计的原则、思路和方法，更让学生理解到科学家孜孜不倦的探究过程学习了科学探究的科学理念。
第三，也是本节课的一大亮点，学生在学习的过程中依然要掌握设计实验的方法，在课堂的最后让学生进行设计实验，验证单侧光下引起生长素分布不均匀，在老师的引导下，学生也能设计出相应的实验。同时，在细节方面做得也不错，比如引导学生做科学的假设，并且引导学生预测可能的结果，最后通过展现实验结果图片从而得出正确的实验结论。
如果本节课在引导学生科学探究的过程中知识的铺垫更好一些，问题串设置的更精心一些，学生达成目的的节奏会更快一些，效果更显著一些。

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