教材插图二次开发在“生长素的发现”一节教学中的应用

胡雪梅

摘 要 在“生长素的发现”一节的教学中，充分利用课本插图，同时对课本插图进行补充完善，循序渐进地探究式地启发学生思考，学生不但能明白课本内容，也能进行简单地实验设计，教学效果良好。

关键词 插图二次开发 生长素发现史 探究式教学

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

插图是生物学的第二语言，也是生物学教材内容的重要组成部分，有着语言文字无法比拟的形象、生动、直观、简洁等特点，带有插图的教材其教学效果要优于纯文字性教材。教师在教学过程中，如能对插图进行文本资源研究，充分挖掘教材插图的内涵与外延，不但能够帮助学生利用课本插图理解课本知识，也能训练学生对插图的理解能力。目前所使用的教材插图给了授课教师许多的发挥空间，但是教师利用插图教学还有不少的缺陷。如有的教师没有对插图引起足够的重视，缺乏深入挖掘以帮助学生理解知识或教会学生分析图形的方法；有一些新教师不知如何挖掘教材插图；有的学生对插图视而不见，对插图的地位和作用认识不够。

“生长素的发现”一节的教学模式就是教材插图二次开发应用的内容。采用“引导—探究—发现”教学模式进行教学，使学生通过体验发现生长素的过程和方法，培养学生设计探究实验的能力，训练其严密的逻辑思维能力和观察能力。笔者不是用动画的形式呈现过程，也不是用文字陈述实验过程，而是直接用课本给出的插图，用问题串对插图进行二次开发，补充出课本没有的实验。学生在设计实验时也用图形表示，做题也是判断图形。这样不但达到了利用科学史进行探究性学习的目的，也充分利用插图的生动、直观、简洁等特点，培养学生对插图的理解和分析能力，一举两得。

1 教学过程

1.1 用课本“问题探讨”的图片引入

师：看到什么现象？（引出植物的向光性）

教师通过提问，引出向光性的概念，注意强调单侧光。

师：如果是放在室外，能看到这种现象吗？

教师指出植物向光性是植物的一种向性运动。

1.2 教师用课本胚芽鞘的研究图片，引导学生学习“生长素的发现史”

1.2.1 达尔文的实验

教师出示胚芽鞘的图片，让学生认识胚芽鞘：单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的锥形鞘状结构。

教师提供实验中胚芽鞘向光弯曲生长的图片，提出问题：看出什么细节了吗？

生：弯曲的部位是尖端下一段（伸长区）；背光面的生长速度：背光面快于向光面。

教师出示达尔文实验的第一组图片（图1），提出问题：实验现象是什么？

教师引导学生根据实验现象，得出结论：

现象：a向光弯曲生长，b不生长。

结论：胚芽鞘向光弯曲生长需要尖端。

（结论是阐明自变量与因变量的关系或具体说明自变量对因变量的影响）

教师出示达尔文实验的第二组图片（图2），并提问：实验现象是什么？

教师引导学生根据实验现象，得出结论：

现象：c直立生长，d向光弯曲生长。

结论：胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是尖端。

教师要求学生结合上述事实，对胚芽鞘向光弯曲生长做出解释。

学生提出并讨论他们的解释，其他学生完善。完善后的解释已接近达尔文的解释。

教师给出达尔文的解释：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种影响，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而向光弯曲。

学生发现自己能给出跟科学家差不多的解释时，有一种欣喜感，也增强了自信和学习的兴趣。

教师创设情境：如果你是达尔文，接下来你想解决什么问题？这种影响到底是什么？

1.2.2 詹森的实验

师：这两组实验（图3）有几个变量？不遵循实验的什么原则？如果要加一个组，应该是怎样的？是实验组，还是对照组？

生：两个变量——有无尖端和有无插琼脂片；单一变量原则；不作处理；对照组。

学生描述现象，总结出结论：

现象：切去尖端的不生长，另两组向光弯曲生长。

结论：胚芽鞘向光弯曲生长需要尖端；胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。达尔文已得出前面结论，詹森得出的主要是后面的结论。

教师提供詹森的补充实验，如图4所示。

师：云母片不透水，结果如何呢？

现象：实验组不生长，对照组向光弯曲生长。

结论：胚芽鞘尖端产生的影响不能透过云母片传递给下部。

1.2.3 拜尔的实验（图5）

师：放在黑暗中的目的是什么？设计意图是什么？

生：排除单侧光对实验结果的干扰；想造成影响在伸长区的分布不均匀。

学生描述现象，得出结论：

现象：向对侧弯曲。

结论：胚芽鞘的弯曲生长是由于尖端产生的影响在其下部分布不均匀而造成的。

1.2.4 斯达克的实验

教师补充斯达克的实验：将含有燕麦胚芽鞘尖端榨出的液汁的琼脂片，放在胚芽鞘残桩的一侧，也促进这一侧的生长，引起弯曲。

教师引导学生分析，得出结论：胚芽鞘尖端的液汁中有促进生长的物质。

1.2.5 温特的实验

教师出示图片（图6），并提出问题：温特的设计意图是什么？实验就这样完整吗？缺乏什么？如何补充？

生：引起胚芽鞘弯曲生长的是否是一种化学物质；不完整；缺乏对照；以没有放过尖端的琼脂块做同样的实验。

教师补充出完整的实验图（图7）。

学生描述现象，得出结论：

现象：实验组胚芽鞘向对侧弯曲，对照组胚芽鞘不生长也不弯曲。

结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的。

温特将该物质命名为什么？（生长素）

1.2.6 对生长素进行小结

师生总结：

胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是尖端；

生长素的产生部位是尖端；

生长素的作用部位是伸长区；

生长素的作用是促进细胞伸长。

师：生长素能否透过琼脂片和云母片？（能透过琼脂片，不能透过云母片）

胚芽鞘背光面生长快于向光面的原因是什么？（背光面生长素比向光面多）

教师解释单侧光使胚芽鞘向光弯曲生长的原因：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，引起两侧的生长不均匀，背光侧生长比向光侧快，向光弯曲。

1.3 对课本内容的深化延伸，用图表示实验方案

师：背光面生长素为什么会多于向光面？请学生讨论完成实验方案的设计，并画图表示。

学生的实验方案如图8所示。

教师要求学生比较图9中去尖端胚芽鞘的弯曲程度或比较去尖端胚芽鞘的生长高度。

学生预测结果：弯曲程度或高度：丁>甲=乙>丙。学生得出结论：生长素的不均匀分布是因为生长素的横向运输（从向光侧到背光侧）。

有学生提出疑问：为什么是对尖端做如此的处理而不是伸长区？

教师引出下一问题：横向运输的位置在哪里？

学生讨论完成实验方案，并进行结果预测，得出结论。学生的实验方案如图10所示。学生观察胚芽鞘的生长情况。

学生预测结果：甲乙向光弯曲生长，丙直立生长。

得出结论：生长素的横向运输发生在尖端。

1.4 用图形巩固所学内容（判断图11中胚芽鞘的生长情况）

1.5 学生阅读课本，并完成本节内容的最后部分

师：所有植物的向光生长都是因为生长素的不均匀分布吗？理由是什么？

教师利用问题帮助学生理解植物激素的概念：来源；产生部位与作用部位可能不同，需要运送；作用特点；化学本质；与动物激素比较，有什么相同之处，又有什么不同之处。

学生阅读课本，学习生长素的产生、运输和分布，并完成技能训练。

2 教学反思

本课以科学探索的过程为脉络安排教材内容，以科学发现中折射出的科学研究的严谨与科学的魅力为主线。教师以一系列问题激发学生的问题意识。并且在问题的解决过程中，引导学生形成科学的探究思维。学生初步学会了科学实验方法，了解了科学实验设计的严谨性，培养了科学精神和科学态度，也了解生长素的发现过程，体验了科学探究的实验方法、曲折及发展历程，培养了科学的思维方法及发展的科学观。

教师通过对课本插图的详细注解、分析、补充，甚至完善，挖掘插图隐性知识，深化知识的理解层次，从而帮助学生理解课本知识，明白科学发现的过程。更重要的是教给学生分析图形的方法，从而培养并提高学生分析图形的能力，也教会学生自己用图形呈现实验。