赖彩霞
广东省河源中学 广东省 河源市 517000
摘要 “植物生长素的发现”是人教版(2019)高中生物学教材《稳态与环境》第三章第1节的内容。本教学设计通过小组合作学习、建构概念模型等方法,在参与体验中内化知识提升能力,从而渗透科学实验探究方法的教育。
关键词 高考评价体系 生长素 实验分析 探究性教学
1 教材分析
本节内容与生产生活实际联系密切,生长素的发现过程相关经典实验的呈现,分层,逐渐深入的解释了植物向光性这一自然生命现象,在生长素参与调节下产生的个体适应性表现,其中体现的科学研究方法、过程,以及设计实验设计时需考虑的基本原则、明确实验目的、分析现象、得出实验结论以及科学实验的严谨性等,培养学生科学研究能力的很好的素材
2 设计思想
学生通过阅读教材和自主完善学案基本能归纳相关实验现象、结果及结论,但对如何体现科学研究思路及遵循的基本原则并不明确,尤其是在考纲中所提出的关于“能对实验现象和结果进行解释”的要求尚存距离;如何在高三一轮复习过程中渗透新课程的理念,提高学生生物科学素养及对生命观念的理解很重要,增强复习课的实效性。
3 教学目标
3.1生命观念
(1)通过植物向光性原因分析,培养逻辑思维分析问题的能力
(2)要关注自然现象,体会科学发现的艰辛,认同科学发现需要不懈的探索精神
3.2科学思维
(1)概述生长素的发现过程以及产生、运输及分布。
(2)解释植物向光性原因。
(3)对经典实验进行分析和评价。
(4)模仿生长素发现的经典实验进行实验设计。
3.3科学探究
依据科学探究的基本环节和小组合作探究方法,提升实验设计能力和实验分析能力。
4 教学重难点
生长素的发现过程及实验设计的严谨性分析和实验设计。
5 教学过程
5.1温故知新,构建知识网络
多媒体展示教材中植物 向光性植物的图片。
师:图中植物生长特点?可能是哪种环境刺激引发这现象?这种改变有什么适应意义?”
生:向光生长,跟接受单侧光照射有关。利于植株获得更多阳光,通过光合作用合成更多有机物满足自身生长发育的需要。
教师总结:复习比较植物的向性运动和感性运动及与生产生活的联系如盆景设计等
师:植物个体生命活动即生长、发育、繁殖、衰老等受相关物质的调节如植物激素。请同学们以“植物激素调节”为关键词联系考点构建知识网络。
学生展示小组成果,教师总结完善。
设计意图:通过构建本章知识网络明确各知识点间的联横纵联系。
5.2分析教材背景,探寻经典实验设计思维
学生课前完成学案并反馈学习效果,学案重在梳理生长素发现史并对实验做出准备评价和进一步完善,注意对实验变量、实验现象的规范表述。教师给予总结评价。
师:达尔文向光性实验选择“胚芽鞘”的理由及其作用?
生:遵循实验选材一般原则:易取材、生长周期短、容易观察等。胚芽鞘主要有保护胚芽,种子萌发时出土后能进行光合作用等作用。
教师强调实验材料一般选择原则,提醒学生课后注意分类归纳整合如鉴定实验材料、遗传实验材料等各自材料特点。
师:为什么尖端感光后会使得下部生长弯曲呢?
生:推测1:尖端产生了某种影响,传到下部;推测2:弯曲生长的原因是尖端产生的影响在下部分布不均。
教师展示詹森、拜尔、温特相关实验图片设疑:
1、该实验能否在黑暗中进行并分析原因?
2、詹森实验设计中有一定缺陷应增设一组实验作为对照,该对照组的做法及作用?
3、拜尔实验为什么选择黑暗的环境及其实验结论?
4、正确并规范表述胚芽鞘生长情况。
以问题为引分小组深度整理剖析教材实验并分小组展示成果。教师结合小组成果加以评价完善,归纳教材实验探究基本思路—假说演绎法、实验设计原则及如何进行实验评价。
师:通过上述实验请同学们就“植物向光生长”做出合理解释。
生:单侧光造成生长素分布不均,背光侧比向光侧生长素含量多,引起两侧生长不均即背光侧生长速度快于向光侧。
设计意图:活跃思维方式,树立质疑精神。体会科学发现不是一蹴而就,是经不懈探索方能接近事实的真相。
5.3理解知识内涵,构建实验探究思维
5.3.1通过拓展,升华应用
学生自主回归课本,用概念图的形式归纳生长素相关基础知识。教师强调生长素运输方式及影响运输的因素。
师:分小组完成:为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,一位同学设计了如图(见必修3 P49教材技能训练)所示实验,一段时间后,发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素,请思考:本实验能否得出“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论,为什么?
生:不能。因为就该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端运往形态学下端”,而不能证明“生长素不能由形态学下端运往形态学上端”。
师:欲得出上述结论应如何改进更具说服力?
生:应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。
教师评价并完善的实验设计,加强学生认知并建议学生课后画图巩固。
设计意图:训练学生实验设计和得出结论时逻辑上的严密性。利用问题来引导学生主动参与探究过程,提升学生探究认知能力、正确表达能力以及合作交流能力。
5.3.2通过真题,应用考点
(2012--理综-新课标)取生长状态一致的燕麦胚芽鞘,分为a、b、c、d四组。将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段,并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧光照射,发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘无弯曲生长,其原因是( )
A.c组尖端能合成生长素,d组尖端不能 B.a′组尖端能合成生长素,b′组尖端不能
C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能
D.a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b′组尖端的生长素不能
设计意图:考察生长素的产生、分布和运输情况,提升学生对课堂重要知识的分析和运用。
6 教学反思
本课教学从开始选课,初步设计到说课,制作课件再试讲,整个过程思路较清晰,方向和条理明确,“引导探究”的教学方式,鼓励学生积极思考讨论,养成锲而不舍的精神;注重提升学生归纳、总结、规范语言组织等能力,通过现象推出本质再到运用原理分析现象提升学习思维。教学中应把握这个特点,注重教学层次,问题式引导教学,使学生的思维紧跟复习进度。督促学生高速有效地完成知识回顾,巩固其深入挖掘文字信息的能力。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部考试中心.中国高考评价体系[S].北京:人民教育出版社,2019:11.
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[4] 欧阳琼云 《以“生长素的发现”为例浅谈科学史教学》 新课程学习 2015(000)006
[5] 龚荣瑶 《科学史的教学处理应突出科学本质—例析“生长素的发现过程”》[J]
广东省河源市市级课题(hy20085)《基于高考评价体系的高中生物教学设计策略的研究》成果