張秀梅
一、指導思想與理論依據(jù)
生長素的發(fā)現(xiàn)過程的教學,是以新課標“在情境中進行科學探究,科學思維獲取概念,發(fā)展生物科學素養(yǎng)”的基本理念為指導思想,在教學中,讓學生從常見的生活現(xiàn)象出發(fā),主動發(fā)現(xiàn)問題,引導學生像當年科學家那樣參與到探究實驗的設計、分析過程中,主動建構知識、發(fā)展科學思維,感悟到科學家的科學態(tài)度與科學精神。
二、教學背景分析
(一)教學內(nèi)容在課標中的地位與作用
課標要求“概述植物激素的發(fā)現(xiàn)和作用”是植物個體水平的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié),揭示了植物體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)方式──激素調(diào)節(jié),與第1、2章內(nèi)容并列共同組成個體水平的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)知識體系。
(二)教材內(nèi)容分析
本節(jié)課選自人教版必修3第3章,本章內(nèi)容主要包括植物生長素的發(fā)現(xiàn)、生長素的生理作用、其他植物激素三個部分,“植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程”是本章的開篇節(jié)。教材通過層層深入揭示了生長素的發(fā)現(xiàn)過程,并初步了解生長素作用──促進生長,為繼續(xù)探索生長素的生理作用及其他植物激素的學習奠定基礎。
生長素的發(fā)現(xiàn)史滲透著科學的思維方法和研究方法,體現(xiàn)了科學探究的一般過程。利用胚芽鞘作材料,讓學生參與到探究的過程中,在探究過程中體驗科學的本質(zhì)、方法,并獲取知識。體會科學家嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和不斷探索的科學精神。
(三)學生情況分析
本章內(nèi)容在學生學習《動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)》之后,學生對于生物的調(diào)節(jié)作用有了一定的認識。植物向光性現(xiàn)象,學生在日常生活中有過接觸,具有一定的感性認識,但學生從現(xiàn)象揭示本質(zhì)的思維方式淡薄。在學習酶的發(fā)現(xiàn)、光合作用的發(fā)現(xiàn)、遺傳定律的發(fā)現(xiàn)等內(nèi)容時,體會了科學研究的方法,知道實驗設計的一般原則,但學生的邏輯思維及實驗設計的嚴謹性不足。因此,在教學過程中,通過精心設疑,引導學生探討,并與科學家進行比較,體會實驗的嚴謹性。
三、教學目標
(一)情感態(tài)度與價值觀目標
1、體驗生長素發(fā)現(xiàn)的過程和方法,認同科學是一個不斷深化的過程。
2、學習科學家嚴謹、細致、認真、求實的科學態(tài)度以及對真理不懈追求的科學精神。
(二)能力目標
1、嘗試從現(xiàn)實生活中提出可以探究的問題,并作出假設、構思實驗方案、預期結(jié)果并分析結(jié)果。
2、觀察、分析、推理的邏輯思維和科學探究。
(三)知識目標
1、概述生長素的發(fā)現(xiàn)過程
2、嘗試解釋植物具有向光生長的原因
四、教學方式
生長素的發(fā)現(xiàn)史滲透著科學的思維方法和研究方法,體現(xiàn)了科學探究的一般過程。利用胚芽鞘作材料,讓學生參與到“疑——探——論——再疑——再論”的生長素的發(fā)現(xiàn)的探究過程中,在探究過程中體驗科學的本質(zhì)、方法(觀察-問題-假說-設計實驗-證實或證偽-繼續(xù)實驗),并獲取知識。體會科學家嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和不斷探索的科學精神。
五、教學過程
為實現(xiàn)本節(jié)課的教學目標,我精心設計了“疑——探——論——再疑——再論”6個環(huán)節(jié)引導學生探究植物向光生長的原因。
(一)疑——為什么向光生長
觀察課前培養(yǎng)在窗臺上的小麥幼苗。
問題:看到什么?想到什么?學生舉出現(xiàn)實的生活中植物向光性的實例,是否考慮過向光性的原因?怎么證明?
在學生發(fā)表意見以后,介紹達爾文的觀察與思考、實驗材料。
(二)探——向光生長的原因
在探究向光生長的原因時,采取任務驅(qū)動,分析實驗和設計實驗相結(jié)合,比較自己的設計和科學家設計實驗的區(qū)別,解決向光生長的外因、內(nèi)因,問題設計依次為:
1、胚芽鞘彎向光源生長需要什么條件?
2、有單側(cè)光就會向光彎曲嗎?
3、感光部位在哪里?
4、生長彎曲的部位在哪里?
5、尖端如何控制尖端下部?兩者之間可能的聯(lián)系是什么?
展示達爾文的假設:單側(cè)光照射尖端產(chǎn)生某種刺激,傳遞到下部,引起背光面比向光面生長快,因而出現(xiàn)彎曲生長。
你對達爾文的假說有何觀點?如何證明?
展示詹森、拜爾的實驗,體會二者的實驗殊途同歸,異曲同工之妙。
質(zhì)疑:確信若尖端產(chǎn)生了某種物質(zhì),怎樣證明?學生設計實驗
展示溫特實驗,引導學生得出結(jié)論,定性證明尖端確實產(chǎn)生了某種物質(zhì)。補充定量分析的實驗介紹。
6、生長素的化學成分是什么?
7、如何證明吲哚乙酸就是生長素呢?
梳理總結(jié)生長素的科學發(fā)現(xiàn)過程
(三)論——嘗試解釋植物向光生長的原因
學生根據(jù)實驗探究生長素的發(fā)現(xiàn)過程,回扣本課第一環(huán)節(jié)的問題,解釋植物向光生長的原因,培養(yǎng)學生的歸納總結(jié)及語言表述能力。
(四)再疑——生長素分布不均的原因
1、胚芽鞘背光側(cè)生長素為什么會多于向光側(cè)?
2、可能的原因?能否設計實驗證明猜想的正確與否?
(五)再論——植物向光生長的原因
學生再論植物向光生長的原因?
展示最新有關植物向光生長的科學研究資料
六、教學評價
(一)過程評價
提出假設、推理、設計實驗、交流展示、評價他人、歸納總結(jié)等過程中的參與積極性及效果評價。
(二)解決問題評價
解釋植物向光生長的原因
(三)課后練習評價
七、教學特色
本節(jié)課通過觀察教室窗臺上培養(yǎng)的小麥幼苗,讓學生發(fā)現(xiàn)問題,利用胚芽鞘作材料,讓學生參與到“疑——探——論——再疑——再論”的生長素發(fā)現(xiàn)的探究過程中,在探究過程中體驗科學的本質(zhì)、滲透科學的思維方法和研究方法(觀察-問題-假說-設計實驗-證實或證偽-繼續(xù)實驗)。
本節(jié)課在解決植物向光生長原因的探究過程中,把學生的探究與教材中提供的科學家探究的素材巧妙的結(jié)合在一起,并與科學家的研究方法與過程進行對比,尋找異同點,從而體會科學研究的實驗方法和嚴謹?shù)倪壿嬎季S過程,體會科學家嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和不斷探索的科學精神。
本節(jié)課與以往教學設計相比最突出的創(chuàng)新是根據(jù)學生的思維特點增加了“生長彎曲的部位在哪里?”的問題探究,使得“尖端控制下部”的問題繼續(xù)再探符合思維的邏輯關系。
形成的科學思維使學生獲取概念、形成生命觀念、進行科學探究和擔當社會責任的生物學素養(yǎng)急速提升,因此,課堂教學中引導學生高效形成科學思維的教學過程值得我們下大力氣去探討。