植物生长素与植物生长

植物生长素与植物生长 上海市杨浦区教师进修学院 蒋华红 一、思路 本课教学内容为上海一期课改教材高二年级第一学期(上海科技出版社)第三章第一节“植物生命活动的调节”。本课通过学生设计实验，探究植物生长素产生的部位及其作用，并学习设计对照实验。怎样引导学生在其原有的知识基础上设计对照实验，使学生真正理解对照组的作用，即理解对照组存在的内在意义，控制好变量,教师如何为学生创设情景，如何引导学生自己建构核心概念，从而达到“意义建构”的学习目标是本课着重探讨的问题。 本课教学策略采用“苏格拉底问答法”(又称“产婆术”)。苏格拉底认为，教育应是由内而外的，是将儿童心灵中的智慧不断引出、发展的过程，而不是由外而内的，不是注入、训练、铸造的过程。他认为，教学过程是教师协助学生产生某一概念的过程。教师要做“知识的产婆”，把存在于学生内心的知识导引出来，变为学生的实际知识与技能。苏格拉底问答法的特点是，让学生充分发意见，然后用反诘的方式，使学生陷入自相矛盾的窘境，从而促其积极思索。进而启发诱导，层层分析，步步深入，促使学生自己发现规律，自己纠正和补充错误的或片面的认识，使学生一步步地接近正确的结论，逐步得到真理性的认识，形成概念。本课通过苏格拉底的反诘方式，促使学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解，从而达到“意义建构”的最终目标。 二、教学目标 1(知识与技能 , 了解生长素的产生部位、运输方向及其生理作用; , 学习控制单一变量对照实验的基本方法，培养学生实验设计、分析能力。 2(过程能力与方法 , 通过学生讨论设计探究生长素的实验，帮助学生建构“控制单一变量对照实验”的 方法。使学生获得设计对照实验的能力。 3(情感、态度与价值观 , 培养学生尊重科学、尊重事实的实事求是的科学态度; , 通过实验设计的讨论，培养学生质疑的科学精神。 三、重点和难点 重点:植物生长素的产生部位、运输及其生理作用;对照实验的设计。 难点:对照组在科学实验中的作用和意义。 四、教学过程 教学内容 教师行为 学生活动 分析与说明 一(引言 1( 我们已学习了植物的学生回答问题。 学生回忆知识，小 向光性，你能否用简结归纳。理清学生原有 捷的语言表达植物为的知识“图式”。 什么会具有向光性, 理清结论:感光部 2( 请你归纳植物的感光位及产生生长素部位均 1 部位、生长素产生部在胚芽鞘尖端，生长部 位、植物生长部位在位在尖端下一段。 哪里, 学生在没有相应的 知识背景下，课堂探究 是十分困难的。教材中 的结论，学生易于接受。 因此，本课主要是引导 学生用探究的方式自己 得出教材中的结论。理 清结论，目的是明确探 究的课题。 二(设计实今天我们一起来设学生思考。 教师创设任务情验方案 计实验，自己探究这些结景，本节课重点建构的 论。 概念是对照组的作用与 任务:设计实验探究 意义。 植物的感光部位、产生生 长素部位、生长部位。 1(设计实教师引导:选择什么全班同学共同讨本实验设计讨论验探究“感实验材料,如果同时说论，举手发言。 中，教师的反诘围绕如光部位在明三点结论有困难，可由 何控制单一变量，使学胚芽鞘尖简到繁，复杂问题简单 生理解为什么要设置对端” 化。你如何设计,(先探 照组，理解它在控制单 究第一点:感光部位在哪学生可能的设计: 一变量中的作用。 里,) 给小麦胚芽鞘戴上 帽子，给予单向光照，学生在接受上述任 (1)教师围绕设置对照 胚芽鞘不向光弯曲。 务后往往感到困难，教 组反诘: 师需提示将问题分解， 1) 胚芽鞘戴什么样的帽 为学生设置台阶，并提 子, 示这是解决问题的常用 2) 给胚芽鞘什么外界条 方法之一。 件, 3) 大家对这项设计有没 学生在设计该实验 有疑问,你们认为可 时往往想不到设置对照 以得出结论吗, 组，首先想到戴帽。教 4) 我怀疑你的单向光没 师的反诘问题围绕着单 有控制好,你的温度 一变量控制的中心，根 不合适，可能温度也 据学生的回答而确定。 会影响它的弯曲,或 学生在教师的反诘 者这些小麦本身有问学生修改设计:选下，往往作出的修改是 题，已失去弯曲能同一批种子，分两组，想到设定对照组，但还 力,还或许„„你们一组戴帽，一组不戴帽。不十分清楚对照组在控 能反驳我吗, 两组均给予单向光。 制单一变量中的作用。 2 (2)围绕单一变量控制 教师提示，在这里的反诘: 透光帽是否戴可以忽1) 如果我认为戴帽一组 略，但从科学的严密性 的不弯曲是帽子的重学生修改方案:两来说，许多地方都不可 量压迫造成的，怎么组均戴帽，一组不透光，忽视。一个疏忽就使结 办, 一组是透光帽。 论不科学。 2) 我们把戴透光帽组设 定为(1)组，戴不透 光帽组为(2)组;(板 图) 教师要求学生罗列 学生分析回答。 各种因素，是促使学生 理解对照组在这里的作(1) (2) 用，也是促使学生了解 图一 学生分析影响两组单一变量的控制要周 比较两组，影响两组小麦的各种因素，理解密，要充分考虑各种因的因素有什么异同,你两组小麦的不同因素只素。从而理解通过对照们能罗列几项因素吗,有一种(变量)。 组可以排除各种我们注为什么说这些因素相 意到和没有注意到的外同, 界因素的影响。 3) 在这里，(1)组小麦学生通过比较两组麦种不良的问题可 起的作用是什么, 小麦，得出结论:感光以通过样本解决，这里4) 根据两组实验，可能部位在胚芽鞘尖端。 不是重点，提示即可。 得出什么结论,能得 这里结论的得出是 出“产生生长素部位建立在实验的分析基础 在尖端”吗, 之上的，是学生思维加 工构建的结果，与记忆 教材的结论有着本质的 不同。 2(设计实任务:探究小麦胚芽学生最可能的设本实验设计建立在 验探究“产鞘产生生长素的部位。 计:取一组小麦，切去上述实验设计的基础之 生生长素 尖端，另一组不切，作上，一方面起巩固作用， 部位在胚 为对照组。 一方面探究难度加大， 芽鞘尖端” 教师围绕区分产生 需进一步引导学生控制生长素部位与生长部位 好变量，“用科学的语反诘。 言”明确无误地下结论。 1) 停止生长就说明“产 生生长素的部位在尖 端”了吗,如果我认 为尖端也是生长部学生修改:用生长 位，生长部位被切除，素处理切去尖端的胚芽 所以不再生长呢, 鞘。 3 2) 如果不能反驳，那么 学生往往想到提取 你的实验还有问题， 生长素。教师介绍琼脂， 还不能下结论。怎样 引导学生利用其获取生 改进实验呢, 长素，又不使尖端的存3) 切去尖端的实验，问 在干扰实验。 题在哪里,是否是因学生修改:胚芽鞘 为切去尖端，使生长尖端放置于琼脂块上，学生还可能想到， 素的来源发生了问一段时间后移去尖端。切去尖端的小麦胚芽鞘 题，从而使胚芽鞘停胚芽鞘一组切去尖端，上一半放置接触过尖端 止了生长,你如何说不放置琼脂块，一组放的琼脂，一半放置未接 明用于处理切去胚芽置琼脂块。 触的琼脂。板图: 鞘尖端的生长素来自 胚芽鞘尖端, 学生往往会修正 4) 如果我怀疑琼脂块具为:不放置琼脂块的一 有促进生长的作用组放置未接触尖端的琼 呢, 脂块。 学生小结并板图: 放置未接触尖端的 引导学生概括两组实验，琼脂的小麦组称为(3) 并板图。引导学生比较两组，把接触的一组称为注意引导学生从单组实验，分析得出结论。 (4)组。板图: 一变量控制的角度对比 分析下结论。 (3) (4) 图二 学生分析两组实验 得出结论:产生生长素 的部位在尖端。 3(设计实1)“生长部位在哪里”如 学生往往认识到，教师第一个问题的 验探究“生何解决, 上面的实验已能得出目的是希望学生自己认 长部位在2上述实验能说明生长部 “生长部位在胚芽鞘尖识到上述实验的作用。 胚芽鞘尖位在尖端下一段，但是 端下一段”这一结论。 第二个问题学生往 端下一段” 如果尖端下一段及尖 往会提出。这说明学生端都是生长部位呢, 学生设计方案: 是在课堂上积极探究。 在胚芽鞘上划等距 的线段，观察生长后的 胚芽鞘线段的距离。 板图: 赞扬学生的创造性 (对于学生来说)。 (5) 4 实验得出结论:胚 芽鞘生长部位在尖端下 一段。 4(小结 教师引导学生根据 学生小结: 学生往往会通过相 设计的植物生长素实验，设置对照组，其与互讨论归纳出结论。在 归纳小结控制单一变量实验组的外界条件除了自变量、因变量的名词 对照实验的一般规律。 一项要考查的因素不同上，可能需教师提示。 1) 通过我们今天的 外，其余的因素均相同。 实验设计，我们能否小结 一下，对照实验的设计要 注意些什么, 2) 实验受到影响的 因素很多，我们如何控制 单一变量, 板书: 对照实验:控制单一变量 对照组:各种因素、实验因素缺乏 实验现象(因变 实验组:各种因素、实验因素(自变量)存在 量)不同 从具体的生长素实 如果要考查的因素验的设计，抽象归纳到 很多，那就一次次改变实一般的对照实验的设计 验项，分别观察不同因素要素。使学习经历由具 对实验的影响，最终找出体到抽象，由特殊到一 变化的本质。 般的思维方式。 三(作业 1) 思考:在验证质壁分 离与外界溶液浓度的1) 简介自身对照。 关系实验中，实验有2) 作为作业，给学 对照项吗, 生运用“方法知 2) 请你将我们做过的上识”的机会，并 述验证实验修改设计起巩固的作用。 为探究性实验，探究 外界溶液浓度与质壁 分离的关系,请简要 说明实验材料、方法、 结果分析。 五、小结和反思 建构主义认为， “情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。 本课以“设计探究实验”为情境，通过师生的“协作”、“会话”，完成“意义建构”。 1(意义建构的过程激发学生的创造性 本课从2000年开始尝试，经过多节课的修改实施。从几节课的情况来看，学生的思 5 维确实被调动起来了，课堂气氛活跃，学生踊跃发言。教师设定的探究任务之一，“生长部位是胚芽鞘尖端下一段”，并未提出尖端可能是生长部位或是生长部位之一，在讨论的过程中，有学生提出“尖端以及尖端下一段” 都有可能是生长部位，这表明学生真正在思考问题。在设计实验中，出现在胚芽鞘尖端及尖端下一段的区域上划均等的线段的方法，来研究生长部位，与科学家研究根尖生长部位的方法相同，对于学生来说，在这么短的时间内能设计出此方案，是很有创造性的。 反思本节课建构概念的过程发现，往往有一部分学生对植物生理知识不感兴趣，或兴趣不高，使相关的知识基础较薄弱，或影响其探究的积极性。今后应思考如何在探究前充分了解学生的状况，为调动学生的探究热情作好相应的铺垫。 2(时间与思维空间的矛盾 本课虽然采用“产婆术”，教师只起“助产”的作用，但教师需在一节课内完成“任务”，故在实际教学中，在学生遇到困难需要时间时，往往存在急于解决问题的情况。如在设计“产生生长素在胚芽鞘尖端”的实验方案中，学生感到困难。由于时间的关系，我没有给学生充分的时间思考与讨论，而是将解决的思路分解成趋向解决问题的几个小问题，再插入介绍琼脂，将学生引向即定方向。这影响了学生思维的质量，使建构的过程打了折扣。这也是探究性学习一般所面临的“时间与思维空间”的矛盾问题。“现在的思路是，如何既切去尖端，又不失去生长素，而且这里的生长素必须来自尖端。”这个思路，我的本意是要学生讲出来，但怕花费太多的时间，使一节课的中心主线不清晰，仍然由教师讲出，这一来，留给学生的更多是在解答问题，使思维的质下降。 也许可以通过增加课时，或课前布置，课内外结合解决这一矛盾。但探究性学习需花费大量的时间，使课内探究不能成为家常课。这也许是为什么上海二期课改的课程分为基础型、拓展型、研究型三类课程的原因。学生自主探究的功能主要由研究型课程来实现。 3(探究如何面向全体学生 一节课的时间有限，一般只能有一半的学生积极参与。积极参与讨论的学生反应快，往往会带来“学生都掌握了”的假相，掩盖了可能其他学生还未很好理解的问题，这也是教学无法面对全体学生的缺憾。新的教学形式呼唤减少班级人数。 6