《植物生长素的发现》教学设计
设计思路
本教学设计的核心思路是“问题驱动教学”。“问题”是整个教学的驱动和载体。以“问题”动力,驱使学生参与问题的探讨和解决,在探究和解决问题过程中,促进了认知策略的发展,提高解决问题的能力,升华了生物学素养。
本设计中提出的问题目的主要由三类。第一类是发学生探究的欲望,学习的兴趣,驱动课堂教学一环接一环地开展,学生在解决问题,又发现新问题的驱动下一直保有解决问题的动力,思维不断得以发展。第二类问题是引导学生解决问题过程中提出的“问题串”,通过有效的设问和追问,用问题激发学生思维,展开生动的求知过程,把一系列的“问题串”化作“知识串”,进而达成教学目标。本教学设计中主题部分是探究生长素发现过程中科学家进行的实验,通过“问题串”的引导,感受科学家的探究过程,获取分析实验的方法,训练了思维。第三类问题是开放性问题,为课后的拓展,需要学生发散思维,利用创新思维,提出自己的见解,培养探究能力。
除此之外,由于实验分析是本节书的重点,通过指导学生分析自变量、因变量理清实验间变量关系得出结论,从而培养学生掌握科学的分析实验的方法。
教学分析
1、教材分析
本课的内容是人教版生物必修3第3章第1节主要内容包括:植物生长素的发现;生长素的产生、分布和运输。本教学设计的内容为其中的生长素的发现过程探究,参考课时为1课时。
植物激素调节一章是必修3植物个体水平的稳态与调节内容,揭示了植物体维持稳态的调节方式:激素调节,与第1、2章内容组成生物有机体稳态调节知识体系。本节书首先通过植物向光性的现象,然后通过向光性原因的探究,思维探究向光性的发现过程,逐步了解生长素的发现和作用,这也为继续探索第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础,本节内容起着承上启下的作用。
本节内容在展示了科学家发现生长素的探究历程,体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式教学的极佳素材。也是培养学生科学研究能力的很好的素材。
2、学情分析
在此之前,学生通过一二章的学习已经了解了动物激素调节的机制,对调节和稳态有一定的了解。但是学生分析和理解实验上是弱项,长久以来的应试教育没有让学生形成系统的分析实验获取知识的方法。本节书的一个重要目标是借此探究生长素发现的实验素材,通过系列问题串,引导学生分析实验,培养学生分析和探究实验的能力。
3、教学重点:
生长素发现过程是本节课的重点。在科学研究与发现的历史过程中,学生通过提出问题,观察实验,分析实验等一系列活动解决问题,又发现新的问题,让学生体验整个探究过程,锻炼思维。教师通过一系列的问题引导学生发现问题,分析问题,以及设计实验。
4、教学难点
生长素发现的实验设计。实验设计需要学生有创新的实验思维和较好的生物学实验设计基础素养,掌握设计实验的原则,是教学的难点。
教学目标
1、知识目标:
①说出植物向光性的概念。
②概述生长素的发现过程。
2、能力目标:
①通过体验发现生长素的过程和方法。培养分析和设计探究实验的能力。
②训练严密的逻辑思维能力,观察能力,养成良好的生物学素养。
3、情感目标:
利用生长素发现过程进行科学发展史教育,使学生关注生活现象,体验科学发现之美,形成积极探索、勇于进取的求知精神和追求真理的良好意志品质。
教学策略
1、问题驱动
2、实验变量分析
3、实验插图辅助
教学过程
教学环节 | 教学内容 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | 达标分析 | |
情境导入
情境导入 | 创设问题情境,引入教学课题 | 问题情境:多媒体展示多种植物向光生长的图片。 问题探究: (1)请问图中植物的生长方向有什么特点? (2)对植物向光性这种现象你能提出什么问题吗?针对这些问题你有什么合理的设想呢? | 针对问题(1)观察图中植物现在并且用自己的语言归纳植物出植物向光性的特点; 针对问题(2)学生提出:①植物向光性的生物学意义是什么呢?②植物向光生长的原因是什么呢?等一系列发散性的问题。并且根据已有的知识尝试回答问题,开启对植物向光性现象的思考。 | 问题一是封闭性问题,围绕基本的生物学现象和材料设问,促使学生根据观测和已有的知识构建新的生物学概念,同时为教学内容的展开做好铺垫,激发学生的问题意识和探究欲望。 | 集体提问和单独提问结合考察 | |
主题探究
主题探究
主题探究
主题探究
主题探究
| 生长素的发现过程
生长素的发现过程
生长素的发现过程
生长素的发现过程
生长素的发现过程
| 达尔文的实验 | 1、驱动问题:植物向光性原因的探讨是一个漫长而艰辛的过程,那么有哪些科学家对此作出过重大贡献呢? 讲述:简单介绍达尔文的发现和疑问。
2、实验材料:
问题探究: (1)注意观察,在单侧光的作用下,弯曲生长的部位是胚芽鞘尖端还是尖端下部? (2)为什么弯曲的部分是在尖端下部?
3、结合下图,讲述植物根尖和茎尖结构
提问:植物的向光性表现为伸长区哪一侧的细胞生长得快呢?
4、达尔文的实验分析: 图示达尔文的实验一
问题探究: (1)这属于哪一类实验? (2)实验中的自变量是什么?(胚芽鞘是否有尖端?) (3)实验中的结果是什么?(胚芽鞘是否向光生长?) (4)分析自变量和因变量的关系,请说出实验结论? 指导学生用相同的分析方法分析实验二
总结性提问: 根据实验一、二的结论,达尔文得到什么有关向光性原因的新观点呢? | 观察图片,思考分析一系列问题,理解植物向光生长的微观实质。
观测实验条件和结果,围绕问题分析实验中自变量和因变量的关系,得出实验结论:尖端与胚芽鞘的生子和弯曲有关。
联系实验一、二,总结得出:达尔文认为胚芽鞘受单侧光刺激后,尖端产生某种“影响”,并把这种“影响”传递到下部伸长区,造成背光面比向光面生长快,因而出现向光弯曲
| 结合图片,通过一系列问题,驱动学生从宏观到微观思考植物向光性的实质,为分析植物向光性的原因铺垫基础
介绍相关基础知识,为学生理解植物向光性铺垫基础。
展示图片,引导学生思考问题,从细胞水平理解植物向光生长的实质。
没有直接提问学生感光部位等知识性问题,而是通的简单地问题引导学生通过科学的分析实验的方法观测、分析、讨论实验,得出实验结论,培养分析实验能力。 | 单独提问
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詹森的实验 | 1、驱动问题: 这种“影响”是什么呢?化学信号?电信号?
2、詹森的实验分析: 插图展示詹森实验。
问题探究: (1)“影响”能否透过琼脂片? (2)“影响”可以透过琼脂片,这种“影响”可能是什么呢?
| 以问题引出詹森的实验。
分析实验,得出结论。 | 通过承上启下的问题,启发学生发现思考新问题,引出詹森的实验。 | 集体提问结合 单独提问。 | ||
拜尔的实验
| 1、驱动问题: 尖端产生的影响如何引起向光性,即如何使背光面比向光面生长快?
2、拜尔实验分析: 插图展示拜尔实验。 问题探究: (1)胚芽鞘的弯曲生长是否必须单侧光? (2)胚芽鞘的弯曲生长直接由什么原因造成?
3、总结提问: 结合詹森和拜尔的实验,你可以得出什么与植物向光性有关的结论? | 观测实验现象,根据问题分析实验,得出相关结论。
结合两实验得出结论:尖端产生的影响可能是一种化学物质造成的,这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
| 驱动问题同样起到激发学生继续探究的动力。
通过提问,引导学生把握分析实验的方向,围绕探究植物向光生长的原因得出相关结论 | 单独提问且让学生说明理由。 | ||
温特的实验
温特的实验 | 1、驱动提问:如何进一步证明这种“影响”的确是一种化学物质呢?
2、通过设问指导学生设计实验,证明“影响”的确是一种化学物质: (1)如何收集这些化学物质? (2)如何设计对照实验说明这些化学物质的作用呢? (3)观察什么指标能够说明这种化学物质的作用?
3、温特的实验分析; 插图展示温特实验。
请学生看图阐述温特的实验并回答问题。 问题探究: (1)实验中的自变量是什么? (琼脂块放在胚芽鞘一侧的目的是什么?) (2)实验中的因变量是什么? (3)请分析自变量和因变量的关系得出实验结论? (3)这种化学物质的作用是?
4、分析对比自己设计的实验和温特设计的实验?要出相同点和不同点?
5、介绍温特的进一步推测: 温特认为这种化学物质可能是和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。
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对一系列小问题的思考,开启对实验的设计,小组讨论,交换思维火花,获取实验设计思路。学生代表说出大致实验思路。
观测实验现象,根据问题分析实验,得出相关结论: 1.胚芽鞘顶端确实可以产生某种化学物质向下运输 2.这种物质的作用是促进细胞伸长生长
分析和温特设计实验的一同,寻找设计实验的规律。
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通过问题串的设置,逐级铺设,启发学生思维,引导学社设计实验,培养
注重学培养学生分析实验的思维能力,作用在问题设置上循序渐进,不是直接提问实验结论而是以指导学生分析实验为主。 |
巡堂倾听学生设计实验时遇到的问题和主要思路。请学生代表说出小组的具体思路和疑问。
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生长素的化学本质
| 1、资料展示: 1931年荷兰的Kogl等人从人尿中分离出一种化合物,加入到琼脂中,同样能诱导胚芽鞘弯曲,该化合物被证明是吲哚乙酸。 问题探究: 从这资料中你可能得出什么有关生长素的猜想?
2、生长素的化学本质的发现。
| 分析材料,思考问题,练习已有知识,发散思维,得到吲哚乙酸和生长素间的联系,培养发散思维。 | 资料和问题配合使用,指导学生从资料中获取有用的知识。 | 单独提问。 | ||
总结归纳
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| 使用概念图归纳出这节课所学的主要内容? | 预计学生从以下几个方面归纳: (1)植物向光性的概念? (2)生长素发现过程中设计的重要科学家及其观点。 (3)生长素的相关知识点:产生部位、作用部位、作用、化学本质等。 | 留给学生更多的空间思考整理学习的内容。 | 查看学生概念图绘画情况。 | |
拓展作业 |
| 实验证明生长素的产生并不需要单侧光?在植物的向光性现象中,单侧光起到的作用是什么?请小组讨论并作出猜想。
| 以小组为单位课下总结本节内容基础上思考分析作出合理猜想。 | 开放性问题。启发学生思维,锻炼学生联想能力,培养讨论合租能力,且为下节课做好铺垫。 | 学生把想法写在作业本上,教师查看。 |
教学反思
本实验的核心特点是通过问题驱动,激发学生逐步探究的欲望,在整个教学设计中,问题贯穿其中,每个与生长素发现有关的实验皆是从上一个实验中发现新的问题引出,使课堂连贯,保持学生思维的活跃度。同时,教学设计中通过许多问题串引导学生分析问题,逐步激发学生思维,并且结合让学生分析自变量和因变量的方法,得出实验结论,这样的一个好处是指明学生思考方向,帮助学生理清思维,形成良好的分析实验的习惯。但同时可能会存在一个缺点,过多太细的问题,让学生按照教师设好的路去思考,也许会限制学生思维。接下来希望能尝试针对同一个实验,针对不同的学生,设置不同的问题,对于思维能力强的学生可以以简单但更加发散性的问题启发学生思考,留给学生更充足的思考空间
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