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摘 要： 本文以高中生物学教学内容“生长素的发现过程”为例，探索如何在生物课堂教学中开展角色体验式教学，充分调动学生学习的积极性和主动性，提高课堂教学效率。
关键词： 生长素的发现过程 角色体验式教学 教材分析 教学过程
一、教材分析
“科学实验设计的严谨性”是本节的难点，通过“生长素的发现过程”归纳出了科学实验设计的一般方法，在此基础上利用本节教材中的“技能训练”，学生就能较顺利地完成对“科学实验设计的严谨性”的分析，从而突破教学难点。
二、教学过程
（一）创设情境，激发兴趣。
教师进行叙述：前阵子学校里发生了一次很惨烈的“跳楼事件”，不知道同学们听说过没有？学生立即很惊奇。立即议论纷纷，露出很诧异的表情。老师接着说：太惨了，粉身碎骨啊！——太可惜了，那么好的一盆花！学生哄堂大笑，也长舒了一口气——原来跳楼的是花盆啊。此时老师及时提出问题：据知情者说，这盆花的主人很懒，把它放到外面窗台上好久了。请思考：为什么长期位置不动的花盆会掉下去呢？——自然引出植物的向光性。
（二）投影史实，体验过程。
（投影）呈现向光性的概念。[设问1]植物为什么具有向光性？引入达尔文的实验。
讲述：1880年，达尔文研究了光照对胚芽鞘生长的影响。并设计了相关实验（投影）达尔文向光性实验示意图。解说：1.胚芽鞘受到单侧光照射，结果弯向光源生长。2.切去胚芽鞘的尖端，结果胚芽鞘既不生长又不弯曲。3.用锡箔小帽罩住胚芽鞘的尖端，结果胚芽鞘直立生长。4.用锡箔套住胚芽鞘尖端下面一段，单侧光只照射胚芽鞘尖端，结果胚芽鞘仍然弯向光源生长。
“旁拦思考题1”：1.为什么分别遮盖胚芽鞘尖端和它的下面一段呢？2.胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？3.感受单侧光刺激的又是哪一部分？达尔文就推想：单侧光照射胚芽鞘的尖端，尖端可能会产生某种刺激，这种刺激传到尖端下部的伸长区时，会造成背光侧比向光侧生长快，因而出现了向光弯曲生长。
[设问2]胚芽鞘尖端确实会产生某种影响吗？尖端产生的这种影响怎么又会影响到尖端下部的生长呢？引入鲍森·詹森的实验。
1910年，鲍森·詹森进一步做了以下实验。（投影）詹森的实验设计：解说：1.切掉胚芽鞘的尖端，在光的照射下，不生长。2.若在胚芽鞘下方放置琼脂片，在光的照射下则向光弯曲生长。“旁拦思考题2”：尖端产生的刺激传到下部它为什么能使得生长区两侧生长不均匀？引入拜尔的实验。
1914年，拜尔进一步做实验。（投影）拜尔的实验设计：解说：将胚芽鞘尖端切下，并移到另一侧，置于黑暗中培养，会发现胚芽鞘向放尖端的对侧生长。实验说明：尖端产生某种刺激，在下部分不均匀，造成胚芽鞘弯曲生长；那么，达尔文、詹森、拜尔所提出的“刺激”究竟是什么呢？胚芽鞘的尖端产生的刺激可能是某种化学物质，这种化学物质一旦分布不均匀，胚芽鞘就将弯曲生长。究竟是不是化学物质呢？如果是，又是哪种化学物质呢？引入1928年荷兰科学家温特的实验。（投影）温特的实验设计：解说：把切下的胚芽鞘尖端先放在一琼脂块上，几小时后，将胚芽鞘尖端移去，然后将这琼脂块切成一些小块，最后放置在切去尖端的胚芽鞘的一侧，结果胚芽鞘向放琼脂的对侧弯曲生长。温特的实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲生长的刺激确实是一种物质。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把它命名为生长素。单侧光照射导致生长素在向光侧和背光侧分布不均匀造成的。生长素在背光侧比向光侧分布多，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
《旁拦思考题3》：温特提出植物体内存在生长素时，有没有提出这种物质？他是怎样做出这一推测的？引入以下内容：1914年，科学家首先从人尿中分离出具有生长效用的化学物质——吲哚乙酸，但是由于植物体内含量极少，因此到1946年人们才从植物体内分离出生长素，并确定他就是吲哚乙酸，进一步发现植物体内具有生长效应的物质还有吲哚丁酸。
（三）角色表演，感受体验。
四个小组各选出一名同学分别扮演达尔文、詹森、拜尔和温特，班长讲旁白。假设他们坐在一起开了一次座谈会。设计一个片段，用简洁的一两句话概括“自己”在生长素发现过程的贡献，语言要生动、准确。选一个小组表演一下。比如：甲：大家好！我是达尔文。乙：我是詹森。丙：我是拜尔。丁：俺是温特。（原来温特是山东人）甲：我发现植物具有向光性，经过实验，我猜测胚芽鞘尖端“可能”产生了某种刺激。乙：这种刺激还能透过琼脂片传递给下部呢！丙：弯曲的原因原来是尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。三人一起：这种刺激可能是一种化学物质啊！丁（点了点头）：通过我的实验，证实了这确实是一种化学物质。
旁白：生长素的发现使人们认识到：植物的向光性是由于生长素分布不均匀造成的。像生长素这样的，由植物体产生的，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物被称为植物激素。
可以多选几组学生表演，让更多的学生体会生长素的发现过程，从中领悟科学家如何设计对照实验增强实验的可信度，同时体会科学家实验设计的严谨性，从而养成严谨的思维习惯和实事求是的态度。
（四）总结点评，升华体验。
教师总结：人类的许多科学发现，就是这样经过一代一代人的探索，才一步一步地接近事实的真相。每一位科学家所取得的进展可能只是一小步，众多的小步将是科学前进的一大步。科学发展到今天关于植物的向光性的研究还在进行中，还有很多不完善的地方有待进一步得到证实，从而启发学生关注和认识植物向光性的研究并没有结束，而是在不断探索和发展中。
关键词： 生长素的发现过程 角色体验式教学 教材分析 教学过程
一、教材分析
“科学实验设计的严谨性”是本节的难点，通过“生长素的发现过程”归纳出了科学实验设计的一般方法，在此基础上利用本节教材中的“技能训练”，学生就能较顺利地完成对“科学实验设计的严谨性”的分析，从而突破教学难点。
二、教学过程
（一）创设情境，激发兴趣。
教师进行叙述：前阵子学校里发生了一次很惨烈的“跳楼事件”，不知道同学们听说过没有？学生立即很惊奇。立即议论纷纷，露出很诧异的表情。老师接着说：太惨了，粉身碎骨啊！——太可惜了，那么好的一盆花！学生哄堂大笑，也长舒了一口气——原来跳楼的是花盆啊。此时老师及时提出问题：据知情者说，这盆花的主人很懒，把它放到外面窗台上好久了。请思考：为什么长期位置不动的花盆会掉下去呢？——自然引出植物的向光性。
（二）投影史实，体验过程。
（投影）呈现向光性的概念。[设问1]植物为什么具有向光性？引入达尔文的实验。
讲述：1880年，达尔文研究了光照对胚芽鞘生长的影响。并设计了相关实验（投影）达尔文向光性实验示意图。解说：1.胚芽鞘受到单侧光照射，结果弯向光源生长。2.切去胚芽鞘的尖端，结果胚芽鞘既不生长又不弯曲。3.用锡箔小帽罩住胚芽鞘的尖端，结果胚芽鞘直立生长。4.用锡箔套住胚芽鞘尖端下面一段，单侧光只照射胚芽鞘尖端，结果胚芽鞘仍然弯向光源生长。
“旁拦思考题1”：1.为什么分别遮盖胚芽鞘尖端和它的下面一段呢？2.胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？3.感受单侧光刺激的又是哪一部分？达尔文就推想：单侧光照射胚芽鞘的尖端，尖端可能会产生某种刺激，这种刺激传到尖端下部的伸长区时，会造成背光侧比向光侧生长快，因而出现了向光弯曲生长。
[设问2]胚芽鞘尖端确实会产生某种影响吗？尖端产生的这种影响怎么又会影响到尖端下部的生长呢？引入鲍森·詹森的实验。
1910年，鲍森·詹森进一步做了以下实验。（投影）詹森的实验设计：解说：1.切掉胚芽鞘的尖端，在光的照射下，不生长。2.若在胚芽鞘下方放置琼脂片，在光的照射下则向光弯曲生长。“旁拦思考题2”：尖端产生的刺激传到下部它为什么能使得生长区两侧生长不均匀？引入拜尔的实验。
1914年，拜尔进一步做实验。（投影）拜尔的实验设计：解说：将胚芽鞘尖端切下，并移到另一侧，置于黑暗中培养，会发现胚芽鞘向放尖端的对侧生长。实验说明：尖端产生某种刺激，在下部分不均匀，造成胚芽鞘弯曲生长；那么，达尔文、詹森、拜尔所提出的“刺激”究竟是什么呢？胚芽鞘的尖端产生的刺激可能是某种化学物质，这种化学物质一旦分布不均匀，胚芽鞘就将弯曲生长。究竟是不是化学物质呢？如果是，又是哪种化学物质呢？引入1928年荷兰科学家温特的实验。（投影）温特的实验设计：解说：把切下的胚芽鞘尖端先放在一琼脂块上，几小时后，将胚芽鞘尖端移去，然后将这琼脂块切成一些小块，最后放置在切去尖端的胚芽鞘的一侧，结果胚芽鞘向放琼脂的对侧弯曲生长。温特的实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲生长的刺激确实是一种物质。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把它命名为生长素。单侧光照射导致生长素在向光侧和背光侧分布不均匀造成的。生长素在背光侧比向光侧分布多，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
《旁拦思考题3》：温特提出植物体内存在生长素时，有没有提出这种物质？他是怎样做出这一推测的？引入以下内容：1914年，科学家首先从人尿中分离出具有生长效用的化学物质——吲哚乙酸，但是由于植物体内含量极少，因此到1946年人们才从植物体内分离出生长素，并确定他就是吲哚乙酸，进一步发现植物体内具有生长效应的物质还有吲哚丁酸。
（三）角色表演，感受体验。
四个小组各选出一名同学分别扮演达尔文、詹森、拜尔和温特，班长讲旁白。假设他们坐在一起开了一次座谈会。设计一个片段，用简洁的一两句话概括“自己”在生长素发现过程的贡献，语言要生动、准确。选一个小组表演一下。比如：甲：大家好！我是达尔文。乙：我是詹森。丙：我是拜尔。丁：俺是温特。（原来温特是山东人）甲：我发现植物具有向光性，经过实验，我猜测胚芽鞘尖端“可能”产生了某种刺激。乙：这种刺激还能透过琼脂片传递给下部呢！丙：弯曲的原因原来是尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。三人一起：这种刺激可能是一种化学物质啊！丁（点了点头）：通过我的实验，证实了这确实是一种化学物质。
旁白：生长素的发现使人们认识到：植物的向光性是由于生长素分布不均匀造成的。像生长素这样的，由植物体产生的，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物被称为植物激素。
可以多选几组学生表演，让更多的学生体会生长素的发现过程，从中领悟科学家如何设计对照实验增强实验的可信度，同时体会科学家实验设计的严谨性，从而养成严谨的思维习惯和实事求是的态度。
（四）总结点评，升华体验。
教师总结：人类的许多科学发现，就是这样经过一代一代人的探索，才一步一步地接近事实的真相。每一位科学家所取得的进展可能只是一小步，众多的小步将是科学前进的一大步。科学发展到今天关于植物的向光性的研究还在进行中，还有很多不完善的地方有待进一步得到证实，从而启发学生关注和认识植物向光性的研究并没有结束，而是在不断探索和发展中。