植物生长素的发现(教学设计)

普通高中课程标准实验教科书·人教版·必修3第三章第2节《植物生长素的发现》教学设计郭名宾（江西省信丰中学江西赣州341600）一、设计思路科学史可以展现科学是永无止境的探究活动的本质特征，使人感受科学发展是一个线性累积、不断壮大的过程，领会“变化”才是科学本身具有的惟一不变特性。植物生长素的发现过程正是这样一个很好地展现科学在本质上是相对的、可变的、处在不断修正和发展过程中的素材。因此，本文基于以下的教学理念开展教学：问题为主线、探究为主轴、学生为主体、教师为主导，采用问题引导探究、教师引导学生的设计思路。二、教学分析1、教材分析与处理《植物生长素的发现》编入了“达尔文、詹森、拜耳、温特等科学家的实验、评价实验设计和结论”等内容。教材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，为教师实施探究式教学提供了有力支撑。基于以上设计理念，对教材知识作了适当调整（含顺序调整），本节课只学习生长素的发现过程和分析、评价实验设计的技能训练。2、学情分析曾学习过“假说──演绎法”、“类比推理”等，有一定的思考方法基础，且学生的观察、思维、逻辑推理等能力都较强，对植物向光性现象又有一定的感性认识。但对实验设计的各种能力（语言表达、实验分析、深入思考等）都有待提高，所以教学过程旨在培养学生的实验能力。3、学习任务分析教学重点：生长素的发现过程；教学难点：科学实验设计的过程及严谨性分析。通过学习，学生不仅要掌握生长素发现的过程，更要掌握对简单实验的设计、分析和评价的能力，感悟科学发现是一个继承与创新的辨证过程，需要实事求是和坚持不懈的科学态度。三、教学目标对于以上的教学分析，需达到的教学三维目标（见表1）。表1生长素的发现的教学三维目标1、知识目标①概述植物生长素的发现过程；②体验发现生长素的过程和方法；③评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。2、能力目标①通过提出问题、设计实验，发展提出问题、分析问题、解决问题的能力；②通过课堂强化训练，掌握实验设计的科学规范表达；③通过对实验和问题的讨论，逐步提高分析实验、评价实验的能力。3、情感目标①通过学习，认同科学探究过程需要执着的探索精神、实事求是的科学态度和严谨的科研作风。②通过探究性学习活动，养成团结协作的精神，提升实验科学素养。四、教学方法与策略表2生长素的发现主要的教学策略与手段教与学的方法教学策略1、探究教学法问题为主线、探究为主轴、学生为主体、教师为主导，激发学习兴趣，调动学习热情。2、多媒体辅助教学法动画再现，教师引领、步步为营、寻根问底，重点提升学生的科学素养，实现知识立意到能力立意的转变。3、合作学习学生主要以小组合作交流的形式进行学习（每组设置小组长和中心发言人），培养学生团结协作的精神。4、自主学习倡导主动参与、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力，从而提高课堂学习效率。五、教学流程表3教学流程中各环节相关要求和时间分配表教学流程设计思路时间（min）1、导入导入应“奇”2～32、新授2.1达尔文――体验与尝试实验设计主线要“清”；技能训练要“度”；小结要“准”。10～122.2詹森和拜尔――强化实验设计8～102.3温特――分析、评价实验5～82.4生长素本质及植物激素概念等3～53、总结与收获总结要“新”5～7六、教学过程表4生长素的发现的教学过程设计教学过程教师组织和引导学生活动设计意图导入故事：前些时候在居民楼那边发生过一次很惨烈的“跳楼事件”，不知道同学们听说过没有？“太惨了，粉身碎骨啊！──太可惜了，那么好的一盆花！”据知情者说，这盆花的主人很懒，把它放到外面窗台上好长时间了。请思考：为什么长期位置不动的花盆会掉下去呢？惊奇、议论、诧异、大笑联系生活回想、交流见过的植物向光生长的实例。通过“奇”，激发学生的学习兴趣；调动学习热情。续：表4教学过程教师组织和引导学生活动设计意图新授一、达尔文｜｜体验与尝试实验设计1.认识实验材料（实物或图片）2.体验实验设计：引导学生阅读课本，教师引导。①发现问题。②提出假设：向光性的产生和幼苗尖端有关。③实验设计：教师展示（如图）并且语言强调。④实验预期：支持假设的实验结果分别是什么呢？⑤实验结论。3.尝试实验设计：①提出问题：感受单侧光刺激的是尖端还是尖端下部呢？②指导学生提出假设。③实验设计与实验结果（温馨提示：锡箔纸的特点和规范的实验语言）；④学生完成设计后教师归纳总结。⑤[教学预设]：学生可能回答3种结果（文字略）。――初步解释探究性实验和验证性实验的不同。认识胚芽鞘，了解结构，理解功能，领悟科学家选择实验材料的意图。自主学习相关知识。思考后回答有关问题。（注：给一定时间思考）学生思考得出实验结果不是惟一，而是多样性的，教师要注意科学评价。学生可能提出三种的假设：感受光刺激的部位在①尖端或②尖端下部或③共同感受。合作学习：根据假设，小组讨论得出实验设计并由小组长表达讨论结果（文字略）。认识实验材料。培养搜集和处理信息能力――看科学家是如何设计实验。图片和文字双重感官刺激。初步了解实验设计的基本方法（对照性原则和单因子变量原则等），了解实验的语言科学性和规范性。引导学生进行发散性思维，从而活跃课堂气氛。通过讨论，建立课堂兴奋点，活跃学生思维。续：表4教学过程教师组织和引导学生活动设计意图二、詹森和拜尔｜｜强化实验设计1.引导学生阅读课本：简要介绍詹森和拜尔实验。2.变式强化训练：请设计实验证明：幼苗的尖端可能产生某种物质，这种物质从苗尖传递到了下面。（温馨提示：琼脂片和云母片的特点）设计后教师归纳总结并得出结论。自主学习；积极思考；获取詹森和拜尔实验结论。根据假设和温馨提示，小组讨论得出实验设计并由小组成员表达小组讨论结果（结果以图文结合方式展现，文字略）。利用问题来引导学生主动参与探究过程，提升学生在探究中获取新知识的能力、正确表达能力以及交流与合作的能力。三、温特｜｜分析、评价实验1.实验设计展示：多媒体分步展示并作必要讲解；并引导学生讨论，以上实验设计可能出现的实验结果及得出结论。2.实验分析和评价帮助学生针对实验结果提出问题并针对学生提出的问题，引导讨论。观看并描述温特的实验设计：（略）。全体学生讨论得出所有可能的实验结果（直立、向左、向右），最后师生共同得出结果和结论。学生可能提出的问题：①实验结果是否一定由于生长素引起的？②如何补充实验解决以上问题？③这样的补充符合实验设计的哪些原则？训练学生实验设计和得出结论时逻辑上的严密性。活跃思维方式，树立质疑精神，对于有思考价值的问题，教师都应予以鼓励。四、本质与概念组织自学相关内容。阅读课本。养成锲而不舍的精神。总结与收获根据实验引导学生得出如下结论：生长不生长看有没有生长素；向（单侧）光不向光（弯曲）看有没有尖端；弯曲不弯曲看生长素是否分布均匀。提升学生归纳、总结等能力，掌握解题方法。收获1：游戏：选出四名同学分别代表达尔文、詹森、拜耳和温特，假设他们在一起开了一个座谈会，设计一个片段，都用简洁的一两句话概括“自己”在生长素发现过程中的贡献。（要求：语言要生动、准确。）收获2：作业：多媒体展示（见作业设计）。通过活动设计，提高归纳总结能力，建构知识概念图。检测与巩固新知。七、作业设计1、用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦、⑧进行如下图所示实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是（）A.②⑤⑦B.①②③⑤⑧C.①③④⑥⑦D.②⑤⑧2、某小组研究光对同一种植物幼苗生长的影响，设计的实验装置如下图甲所示。某同学预测幼苗几天后的生长可能情况如下图乙。请你判断：几天后，实验装置Ⅰ～Ⅲ中幼苗的正确形态依次是（）甲乙A.（4）（1）（5）B.（4）（2）（5）C.（4）（1）（3）D.（1）（5）（3）3、给你两个黑纸箱，两个长势一样的胚芽鞘，一盏台灯，请你设计一个实验证明胚芽鞘具有向光性。（1）实验步骤；（2）实验现象；（3）实验结论。参考答案：1、D2、C3、（1）①取两个黑纸箱标号甲、乙，甲黑纸箱在侧面挖一个洞；②用这两个黑纸箱分别罩到一个长势一样的胚芽鞘，再用台灯照射甲黑纸箱有洞一侧；③将甲、乙两组放在同样且适宜条件下培养，然后观察胚芽鞘生长状况；（2）甲组的胚芽鞘会向光生长乙组的胚芽鞘直立生长（3）胚芽鞘具有向光性八、板书设计[板书设计要“美”]科学史可以展现科学是永无止境的探究活动的本质特征，使人感受科学发展是一个线性累积、不断壮大的过程。据此，板书设计为阶梯状。附：名师点评对《〈植物生长素的发现〉的教学设计》的评析赣州市信丰中学唐光福赣州市教学研究室李通风通过研读江西省赣州市信丰中学郭名宾老师的《〈植物生长素的发现〉的教学设计》，认为其设计具有以下特点：第一、构思独特，主线清晰。围绕生长素发现历程中不同科学家所做的实验，紧扣核心知识，对重点知识创造性地进行设计，如体验与尝试实验设计（达尔文）→强化实验设计（詹森和拜尔）→分析、评价实验（温特）。第二、教与学过程有独到的创新，体现了新教材理念。教学过程既发挥了教师“诱”的作用，也发挥了学生“思”的作用，更注重了学生探究学习的过程。设计中不仅有自主学习——培养学生自主学习的能力；小组为单位进行自主实验设计——培养学生实验设计、语言表达等能力和科学实验素养，还有小游戏：用简洁的一两句话概括“自己”在生长素发现过程中的贡献——旨在提高学生的归纳总结能力和建构知识概念图的能力。第三、注重课堂高效，实现三维目标。该教学设计能在教师主导下的学生合作学习中轻松掌握知识、培养多方面的能力，又体现了科学精神和人文素养教育，让学生养成锲而不舍的精神。二○一一年七月三日