感悟科學“線性積累、永無止境"的本質特征——“植物生長素發覺''一節的教學設計山東省威海市第一中學劉玉鳳一、設計思路現成的結論簡單被人誤認為是原來就有的、永恒不變的真理。科學史可以呈現科學是永無止境的探究活動的本質特征，使人感受科學進展是一個線性累積、不斷壯大的過程，領悟“變化”才是科學本身具有的惟一不變特性。植物生長素的發覺過程正是這樣一個很好地呈現科學在本質上是相對的、可變的、處在不斷修正和進展過程中的素材。因此，本節課擬以關心同學理解科學的本質特征為主要教學目標，依據生長素發覺的時間挨次，通過引導同學發覺前人通過試驗得出的結論正是后人爭論的問題，使同學體會科學發覺循環往復、步步深化的過程，感悟科學學問并非一經發覺、證明之后便永久不會被推翻，而是需要“通過歸納所得并經由觀看證明的真命題及其集合的積累”，從而更好地理解科學探究過程中所體現出來的科學的本質特征。二、教學目標.通過生長素的發覺過程，領悟科學發覺是探究活動線性積累的過程。.通過分析試驗設計方案，提高做出假設、設計試驗、分析試驗數據得出結論的力量。.通過學習生長素的產生、分布、運輸的學問，理解生產生活中很多有關生長素的現象。.通過“技能訓練”，訓練設計試驗和得出結論規律上的嚴密性。三、教學重點生長素的發覺過程。四、教學難點.理解生長素發覺過程所包含的科學方法和科學本質特征。.理解試驗設計的嚴謹性。五、教學方法.教的方法：依據“發覺問題一一試驗驗證一一得出結論一一再從結論中提出新的問題……”的線索，引導同學理解在生長素發覺過程中探究活動層層深化的過程。.學的方法：同學主要以小組合作溝通的形式進行學習。每四人為一小組，每組選出一個小組長和一個中心發言人。小組長的任務是組織全組研討問題；中心發言人的任務是紀錄每位小組成員的觀點，最終代表本小組在全班溝通。六、教學過程教學過程老師活動同學活動設計意圖導入課前老師將一盆栽植物（如四季梅）放在向陽的窗臺上生長足夠長的一段時間，使其表現出明顯的向光性。上課時，將這盆植物帶到教室，讓同學推想它生長的環境，由此引出課題植物的向光性。再請同學舉誕生活中見到的植物向光性的例子。老師：很多人可能對植物向光性的現象熟視無睹，然而，正是對向光性的爭論，引導人們揭示出了植物生命活動調整的神秘，發覺了第一種植物激素-一生長素。老師提出問題：對于植物的向光性現象，你想提出什么問題？聯系生活回想、溝通見過的植物向光生長的實例。嘗試從植物向光性的現象中發覺和提出問題。（1）通過讓同學從常見的現象中提出問題進行導入，激發同學的學習愛好。（2）培育同學的問題意識（即從常見的現象中提出問題）及提出有肯定探究價值的問題的力量。、生長素的發現過程達爾文的有關爭論老師：對于植物的向光性，達爾文提出的問題是“植物具有向光性的緣由是什么？”科學重視實證。那么，達爾文設計了什么樣的試驗爭論這一問題呢？［在屏幕上呈現出達爾文的試驗過程及試驗結果］請同學分析達爾文的試驗過程及試驗結果，爭論回答下列思索題：.達爾文的第一組試驗作出了什么樣的假設？（植物的向光彎曲生長與尖端有關。）.達爾文在第一組試驗的基礎上所做的其次組試驗的假設是什么？（1）個人自主分析達爾文試驗的原理，解答思索題。（2）小組內部爭論思索題。（3）全班溝通、爭論、評價。（1）培育同學理解試驗設計原理的力量。（2）培育同學分析處理試驗數據，得出結論的力量。（3）引導同學感悟得出科學的結論，既需要嚴密的規律推理、嚴謹的（感受單側光刺激的部位是尖端。）.請分析第一組試驗的結果，得出結論。（植物向光彎曲生長與尖端有關。）.請分析其次組試驗的結果，得出結論。（感受單側光刺激的部位是尖端）.為什么要分別遮蓋胚芽鞘頂端和它下面的一段？（兩者形成相互對比，來確定能夠感受單側光刺激的部位）.胚芽鞘彎曲生長的是哪一部分？感覺單側光刺激的又是哪一部分？你怎樣解釋這一現象（嘗試作出假設）？（胚芽鞘彎曲生長的是尖端下面的一段。感覺單側光刺激的是頂端。這說明胚芽鞘頂端接受單側光照耀后，產生某種刺激傳遞到下面，引起下面一段彎曲生長。）老師組織同學溝通、爭論后，再呈現達爾文得出的結論：單側光照使胚芽鞘的尖端產生某種刺激，當這種刺激傳遞到下部的伸長區時，會造成背光面比向光面生長快，因而消失向光性。科學態度；又需要肯定的想象力。詹森的有關爭論老師：達爾文提出的試驗結論從肯定程度上解釋了植物的向光性，但達爾文的結論其實只是分析試驗現象后作出的假定性的解釋，這種解釋畢竟是不是科學事實，還需要更進一步的試驗驗證C下面請看詹森是如何在此基礎上進行爭論的。［屏幕上呈現出詹森的試驗過程及試驗結果］請同學分析詹森的試驗過程及試驗結果，爭（1）個人自主分析詹森試驗的原理，解答思索題。（2）小組內部爭論思索題。（1）引導同學初步領悟很多科學爭論都是在前人結論基礎之上的深化，不要迷信已有的結論，要敢于對前人論回答下列思索題：.詹森提出的問題是什么？（尖端產生的刺激畢竟是什么？）.作出的假設是什么？（這種刺激是一種化學物質）.分析結果，得出的試驗結論。（胚芽鞘尖端產生的刺激可以透過瓊脂片傳遞給下部）.可以透過瓊脂片傳遞給下部的刺激，最可能是哪一類刺激？（化學物質）老師組織同學溝通、爭論、評價。的爭論成果提出質疑。（2）培育同學理解試驗設計原理的力量。拜爾的有關爭論老師：詹森通過試驗得出了傳遞到下部的刺激最可能是一種化學物質，從而解答了達爾文所假定的刺激是什么的問題，那么，除此之外，達爾文的試驗中還有什么問題需要解決呢？［屏幕上呈現出拜爾的試驗過程及試驗結果］請同學分析拜爾的試驗過程及試驗結果，爭論回答下列思索題：.拜爾提出的問題是什么？（頂端產生的刺激能傳到下部，那么它為什么能使得伸長區兩側生長不勻稱呢？）.作出的假設是什么？（頂端產生的刺激在尖端下部分布不勻稱，使得伸長區兩側生長不勻稱）.分析結果，得出的試驗結論。（證明假設成立）.請在詹森和拜爾試驗的基礎上解釋植物（1）個人自主分析詹森試驗的原理，解答思索題。（2）小組內部爭論思索題。（1）引導同學領悟已有的結論中往往包含有價值的爭論課題，培育同學的問題意識和不迷信已有結論的科學態度。（2）培育同學理解試驗設計原理的力量。具有向光性的緣由。（胚芽鞘的尖端產生的刺激可能是某種化學物質，單側光照耀使這種化學物質在尖端下面一段分布不勻稱，從而使胚芽鞘表現出向光性。）老師：達爾文、詹森和拜爾等科學家們不斷（1）個人自（1）引導同學地發覺問題、作出假設、查找證據、得出結主分析溫特領悟已有的結論、在此基礎上進一步發覺新的問題、作出試驗的原理，論中往往包含新的假設……，在這樣的過程中，對于植物解答思索題。有價值的爭論向光性緣由的解釋不斷趨于完善。但是，對（2）小組內課題，培育同于植物向光性緣由的探究并沒到此終止。那部爭論思索學的問題意識么，后來的科學家又在詹森和拜爾的試驗結題。和不迷信已有論中發覺了什么樣的新問題呢？請看溫特發（3）全班溝結論的科學態溫覺的新問題和連續進行的爭論。通、爭論思索度。特［屏幕上呈現出溫特的試驗過程及試驗結果］題，溝通自己（2）培育同學的請同學分析溫特的試驗過程及試驗結果，爭對科學進展理解試驗設計有論回答下列思索題：過程的感想。原理的力量。關1.溫特提出的問題是什么？（3）引導同學爭（胚芽鞘的尖端產生的刺激是一種化學物質深刻領悟科學論嗎？是由于它在伸長區兩側的分布不勻稱造進展永無止境成了胚芽鞘的彎曲生長嗎？）.作出的假設是什么？（由于胚芽鞘的尖端產生的一種化學物質向下運輸，在伸長區兩側分布不勻稱造成了胚芽鞘的彎曲生長）.分析結果，得出的試驗結論是什么？（證明假設成立）.是否可以取消對比組試驗？請闡述理由。（不行以。否則不能排解瓊脂本身對試驗結的本質特征。果的干擾作用）5.請采用溫特的試驗結論解釋植物具有向光性的緣由。并與達爾文的解釋、詹森和拜爾試驗的基礎上進行的解釋相比較，談談你的感受。老師組織同學溝通、爭論、評價。老師：溫特認為這種化學物質可能與動物激素類似，并把這種物質命名為生長素，也是發覺的第一個植物激素。那么，植物生長素的發覺是不是到此完成了呢？既然生長素是一種化學物質，只有分別出這種物質，才能最終證明其存在。后來，科學家最終分別出了植物生長素，并確定了其化學本質，植物生長素的發覺才算告一段落，整個過程經受了大約半個世紀。但是，生長素的發覺并沒有終止植物向光性的爭論，目前關于植物向光性緣由的探究仍在連續著。請看課本的楷體小字。二、生長素的產生、分布和運輸要求同學看書解決下列問題：.植物體內生長素在哪些部位合成的？.植物體內的生長素主要在哪些部位起作用呢？.植物體內生長素是如何從合成部位運輸到起作用的部位呢？.舉例說明什么是極性運輸。.依據生長素的產生、作用及化學本質，嘗試給植物激素下定義。隨堂練習：1.被風刮倒的玉米過一段時間的生長方向（1）個人自學解決老師提出的問題。（2）采用本節課獲得的學問嘗試解釋生活中常見的一些現象。（1）培育同學的自學力量。（2）采用學問解決實際問題的力量。有何特點？嘗試用本節課獲得的學問對此作出解釋。2.向日葵向光的可能緣由是什么？要求同學分析教材“技能訓練”欄的試驗設(1)進行小訓練同學試驗三、計方案及得出的結論，并爭論：組爭論，并設設計和得出結技1.這個試驗的設計是否嚴密？為什么？計改進后的論時規律上的能2.從試驗結果到結論之間的規律推理是否試驗方案。嚴密性。訓嚴謹？為什么？(2)小組間練3.