感悟科學(xué)線性積累、永無止境

感悟科學(xué)“線性積累、永無止境"的本質(zhì)特征——“植物生長(zhǎng)素發(fā)覺''一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)山東省威海市第一中學(xué)劉玉鳳一、設(shè)計(jì)思路現(xiàn)成的結(jié)論簡(jiǎn)單被人誤認(rèn)為是原來就有的、永恒不變的真理?？茖W(xué)史可以呈現(xiàn)科學(xué)是永無止境的探究活動(dòng)的本質(zhì)特征，使人感受科學(xué)進(jìn)展是一個(gè)線性累積、不斷壯大的過程，領(lǐng)悟“變化”才是科學(xué)本身具有的惟一不變特性。植物生長(zhǎng)素的發(fā)覺過程正是這樣一個(gè)很好地呈現(xiàn)科學(xué)在本質(zhì)上是相對(duì)的、可變的、處在不斷修正和進(jìn)展過程中的素材。因此，本節(jié)課擬以關(guān)心同學(xué)理解科學(xué)的本質(zhì)特征為主要教學(xué)目標(biāo)，依據(jù)生長(zhǎng)素發(fā)覺的時(shí)間挨次，通過引導(dǎo)同學(xué)發(fā)覺前人通過試驗(yàn)得出的結(jié)論正是后人爭(zhēng)論的問題，使同學(xué)體會(huì)科學(xué)發(fā)覺循環(huán)往復(fù)、步步深化的過程，感悟科學(xué)學(xué)問并非一經(jīng)發(fā)覺、證明之后便永久不會(huì)被推翻，而是需要“通過歸納所得并經(jīng)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(xué)探究過程中所體現(xiàn)出來的科學(xué)的本質(zhì)特征。二、教學(xué)目標(biāo).通過生長(zhǎng)素的發(fā)覺過程，領(lǐng)悟科學(xué)發(fā)覺是探究活動(dòng)線性積累的過程。.通過分析試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，提高做出假設(shè)、設(shè)計(jì)試驗(yàn)、分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的力量。.通過學(xué)習(xí)生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、分布、運(yùn)輸?shù)膶W(xué)問，理解生產(chǎn)生活中很多有關(guān)生長(zhǎng)素的現(xiàn)象。.通過“技能訓(xùn)練”，訓(xùn)練設(shè)計(jì)試驗(yàn)和得出結(jié)論規(guī)律上的嚴(yán)密性。三、教學(xué)重點(diǎn)生長(zhǎng)素的發(fā)覺過程。四、教學(xué)難點(diǎn).理解生長(zhǎng)素發(fā)覺過程所包含的科學(xué)方法和科學(xué)本質(zhì)特征。.理解試驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性。五、教學(xué)方法.教的方法：依據(jù)“發(fā)覺問題一一試驗(yàn)驗(yàn)證一一得出結(jié)論一一再?gòu)慕Y(jié)論中提出新的問題……”的線索，引導(dǎo)同學(xué)理解在生長(zhǎng)素發(fā)覺過程中探究活動(dòng)層層深化的過程。.學(xué)的方法：同學(xué)主要以小組合作溝通的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)。每四人為一小組，每組選出一個(gè)小組長(zhǎng)和一個(gè)中心發(fā)言人。小組長(zhǎng)的任務(wù)是組織全組研討問題；中心發(fā)言人的任務(wù)是紀(jì)錄每位小組成員的觀點(diǎn)，最終代表本小組在全班溝通。六、教學(xué)過程教學(xué)過程老師活動(dòng)同學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入課前老師將一盆栽植物（如四季梅）放在向陽(yáng)的窗臺(tái)上生長(zhǎng)足夠長(zhǎng)的一段時(shí)間，使其表現(xiàn)出明顯的向光性。上課時(shí)，將這盆植物帶到教室，讓同學(xué)推想它生長(zhǎng)的環(huán)境，由此引出課題植物的向光性。再請(qǐng)同學(xué)舉誕生活中見到的植物向光性的例子。老師：很多人可能對(duì)植物向光性的現(xiàn)象熟視無睹，然而，正是對(duì)向光性的爭(zhēng)論，引導(dǎo)人們揭示出了植物生命活動(dòng)調(diào)整的神秘，發(fā)覺了第一種植物激素-一生長(zhǎng)素。老師提出問題：對(duì)于植物的向光性現(xiàn)象，你想提出什么問題？聯(lián)系生活回想、溝通見過的植物向光生長(zhǎng)的實(shí)例。嘗試從植物向光性的現(xiàn)象中發(fā)覺和提出問題。（1）通過讓同學(xué)從常見的現(xiàn)象中提出問題進(jìn)行導(dǎo)入，激發(fā)同學(xué)的學(xué)習(xí)愛好。（2）培育同學(xué)的問題意識(shí)（即從常見的現(xiàn)象中提出問題）及提出有肯定探究?jī)r(jià)值的問題的力量。、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程達(dá)爾文的有關(guān)爭(zhēng)論老師：對(duì)于植物的向光性，達(dá)爾文提出的問題是“植物具有向光性的緣由是什么？”科學(xué)重視實(shí)證。那么，達(dá)爾文設(shè)計(jì)了什么樣的試驗(yàn)爭(zhēng)論這一問題呢？［在屏幕上呈現(xiàn)出達(dá)爾文的試驗(yàn)過程及試驗(yàn)結(jié)果］請(qǐng)同學(xué)分析達(dá)爾文的試驗(yàn)過程及試驗(yàn)結(jié)果，爭(zhēng)論回答下列思索題：.達(dá)爾文的第一組試驗(yàn)作出了什么樣的假設(shè)？（植物的向光彎曲生長(zhǎng)與尖端有關(guān)。）.達(dá)爾文在第一組試驗(yàn)的基礎(chǔ)上所做的其次組試驗(yàn)的假設(shè)是什么？（1）個(gè)人自主分析達(dá)爾文試驗(yàn)的原理，解答思索題。（2）小組內(nèi)部爭(zhēng)論思索題。（3）全班溝通、爭(zhēng)論、評(píng)價(jià)。（1）培育同學(xué)理解試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理的力量。（2）培育同學(xué)分析處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論的力量。（3）引導(dǎo)同學(xué)感悟得出科學(xué)的結(jié)論，既需要嚴(yán)密的規(guī)律推理、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模ǜ惺軉蝹?cè)光刺激的部位是尖端。）.請(qǐng)分析第一組試驗(yàn)的結(jié)果，得出結(jié)論。（植物向光彎曲生長(zhǎng)與尖端有關(guān)。）.請(qǐng)分析其次組試驗(yàn)的結(jié)果，得出結(jié)論。（感受單側(cè)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(duì)比，來確定能夠感受單側(cè)光刺激的部位）.胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是哪一部分？感覺單側(cè)光刺激的又是哪一部分？你怎樣解釋這一現(xiàn)象（嘗試作出假設(shè)）？（胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是尖端下面的一段。感覺單側(cè)光刺激的是頂端。這說明胚芽鞘頂端接受單側(cè)光照耀后，產(chǎn)生某種刺激傳遞到下面，引起下面一段彎曲生長(zhǎng)。）老師組織同學(xué)溝通、爭(zhēng)論后，再呈現(xiàn)達(dá)爾文得出的結(jié)論：?jiǎn)蝹?cè)光照使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激，當(dāng)這種刺激傳遞到下部的伸長(zhǎng)區(qū)時(shí)，會(huì)造成背光面比向光面生長(zhǎng)快，因而消失向光性?？茖W(xué)態(tài)度；又需要肯定的想象力。詹森的有關(guān)爭(zhēng)論老師：達(dá)爾文提出的試驗(yàn)結(jié)論從肯定程度上解釋了植物的向光性，但達(dá)爾文的結(jié)論其實(shí)只是分析試驗(yàn)現(xiàn)象后作出的假定性的解釋，這種解釋畢竟是不是科學(xué)事實(shí)，還需要更進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證C下面請(qǐng)看詹森是如何在此基礎(chǔ)上進(jìn)行爭(zhēng)論的。［屏幕上呈現(xiàn)出詹森的試驗(yàn)過程及試驗(yàn)結(jié)果］請(qǐng)同學(xué)分析詹森的試驗(yàn)過程及試驗(yàn)結(jié)果，爭(zhēng)（1）個(gè)人自主分析詹森試驗(yàn)的原理，解答思索題。（2）小組內(nèi)部爭(zhēng)論思索題。（1）引導(dǎo)同學(xué)初步領(lǐng)悟很多科學(xué)爭(zhēng)論都是在前人結(jié)論基礎(chǔ)之上的深化，不要迷信已有的結(jié)論，要敢于對(duì)前人論回答下列思索題：.詹森提出的問題是什么？（尖端產(chǎn)生的刺激畢竟是什么？）.作出的假設(shè)是什么？（這種刺激是一種化學(xué)物質(zhì)）.分析結(jié)果，得出的試驗(yàn)結(jié)論。（胚芽鞘尖端產(chǎn)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(xué)物質(zhì)）老師組織同學(xué)溝通、爭(zhēng)論、評(píng)價(jià)。的爭(zhēng)論成果提出質(zhì)疑。（2）培育同學(xué)理解試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理的力量。拜爾的有關(guān)爭(zhēng)論老師：詹森通過試驗(yàn)得出了傳遞到下部的刺激最可能是一種化學(xué)物質(zhì)，從而解答了達(dá)爾文所假定的刺激是什么的問題，那么，除此之外，達(dá)爾文的試驗(yàn)中還有什么問題需要解決呢？［屏幕上呈現(xiàn)出拜爾的試驗(yàn)過程及試驗(yàn)結(jié)果］請(qǐng)同學(xué)分析拜爾的試驗(yàn)過程及試驗(yàn)結(jié)果，爭(zhēng)論回答下列思索題：.拜爾提出的問題是什么？（頂端產(chǎn)生的刺激能傳到下部，那么它為什么能使得伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)生長(zhǎng)不勻稱呢？）.作出的假設(shè)是什么？（頂端產(chǎn)生的刺激在尖端下部分布不勻稱，使得伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)生長(zhǎng)不勻稱）.分析結(jié)果，得出的試驗(yàn)結(jié)論。（證明假設(shè)成立）.請(qǐng)?jiān)谡采桶轄栐囼?yàn)的基礎(chǔ)上解釋植物（1）個(gè)人自主分析詹森試驗(yàn)的原理，解答思索題。（2）小組內(nèi)部爭(zhēng)論思索題。（1）引導(dǎo)同學(xué)領(lǐng)悟已有的結(jié)論中往往包含有價(jià)值的爭(zhēng)論課題，培育同學(xué)的問題意識(shí)和不迷信已有結(jié)論的科學(xué)態(tài)度。（2）培育同學(xué)理解試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理的力量。具有向光性的緣由。（胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的刺激可能是某種化學(xué)物質(zhì)，單側(cè)光照耀使這種化學(xué)物質(zhì)在尖端下面一段分布不勻稱，從而使胚芽鞘表現(xiàn)出向光性。）老師：達(dá)爾文、詹森和拜爾等科學(xué)家們不斷（1）個(gè)人自（1）引導(dǎo)同學(xué)地發(fā)覺問題、作出假設(shè)、查找證據(jù)、得出結(jié)主分析溫特領(lǐng)悟已有的結(jié)論、在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)覺新的問題、作出試驗(yàn)的原理，論中往往包含新的假設(shè)……，在這樣的過程中，對(duì)于植物解答思索題。有價(jià)值的爭(zhēng)論向光性緣由的解釋不斷趨于完善。但是，對(duì)（2）小組內(nèi)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(zhēng)論思索學(xué)的問題意識(shí)么，后來的科學(xué)家又在詹森和拜爾的試驗(yàn)結(jié)題。和不迷信已有論中發(fā)覺了什么樣的新問題呢？請(qǐng)看溫特發(fā)（3）全班溝結(jié)論的科學(xué)態(tài)溫覺的新問題和連續(xù)進(jìn)行的爭(zhēng)論。通、爭(zhēng)論思索度。特［屏幕上呈現(xiàn)出溫特的試驗(yàn)過程及試驗(yàn)結(jié)果］題，溝通自己（2）培育同學(xué)的請(qǐng)同學(xué)分析溫特的試驗(yàn)過程及試驗(yàn)結(jié)果，爭(zhēng)對(duì)科學(xué)進(jìn)展理解試驗(yàn)設(shè)計(jì)有論回答下列思索題：過程的感想。原理的力量。關(guān)1.溫特提出的問題是什么？（3）引導(dǎo)同學(xué)爭(zhēng)（胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的刺激是一種化學(xué)物質(zhì)深刻領(lǐng)悟科學(xué)論嗎？是由于它在伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)的分布不勻稱造進(jìn)展永無止境成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)嗎？）.作出的假設(shè)是什么？（由于胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的一種化學(xué)物質(zhì)向下運(yùn)輸，在伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)分布不勻稱造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)）.分析結(jié)果，得出的試驗(yàn)結(jié)論是什么？（證明假設(shè)成立）.是否可以取消對(duì)比組試驗(yàn)？請(qǐng)闡述理由。（不行以。否則不能排解瓊脂本身對(duì)試驗(yàn)結(jié)的本質(zhì)特征。果的干擾作用）5.請(qǐng)采用溫特的試驗(yàn)結(jié)論解釋植物具有向光性的緣由。并與達(dá)爾文的解釋、詹森和拜爾試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的解釋相比較，談?wù)勀愕母惺?。老師組織同學(xué)溝通、爭(zhēng)論、評(píng)價(jià)。老師：溫特認(rèn)為這種化學(xué)物質(zhì)可能與動(dòng)物激素類似，并把這種物質(zhì)命名為生長(zhǎng)素，也是發(fā)覺的第一個(gè)植物激素。那么，植物生長(zhǎng)素的發(fā)覺是不是到此完成了呢？既然生長(zhǎng)素是一種化學(xué)物質(zhì)，只有分別出這種物質(zhì)，才能最終證明其存在。后來，科學(xué)家最終分別出了植物生長(zhǎng)素，并確定了其化學(xué)本質(zhì)，植物生長(zhǎng)素的發(fā)覺才算告一段落，整個(gè)過程經(jīng)受了大約半個(gè)世紀(jì)。但是，生長(zhǎng)素的發(fā)覺并沒有終止植物向光性的爭(zhēng)論，目前關(guān)于植物向光性緣由的探究仍在連續(xù)著。請(qǐng)看課本的楷體小字。二、生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、分布和運(yùn)輸要求同學(xué)看書解決下列問題：.植物體內(nèi)生長(zhǎng)素在哪些部位合成的？.植物體內(nèi)的生長(zhǎng)素主要在哪些部位起作用呢？.植物體內(nèi)生長(zhǎng)素是如何從合成部位運(yùn)輸?shù)狡鹱饔玫牟课荒兀?舉例說明什么是極性運(yùn)輸。.依據(jù)生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、作用及化學(xué)本質(zhì)，嘗試給植物激素下定義。隨堂練習(xí)：1.被風(fēng)刮倒的玉米過一段時(shí)間的生長(zhǎng)方向（1）個(gè)人自學(xué)解決老師提出的問題。（2）采用本節(jié)課獲得的學(xué)問嘗試解釋生活中常見的一些現(xiàn)象。（1）培育同學(xué)的自學(xué)力量。（2）采用學(xué)問解決實(shí)際問題的力量。有何特點(diǎn)？嘗試用本節(jié)課獲得的學(xué)問對(duì)此作出解釋。2.向日葵向光的可能緣由是什么？要求同學(xué)分析教材“技能訓(xùn)練”欄的試驗(yàn)設(shè)(1)進(jìn)行小訓(xùn)練同學(xué)試驗(yàn)三、計(jì)方案及得出的結(jié)論，并爭(zhēng)論：組爭(zhēng)論，并設(shè)設(shè)計(jì)和得出結(jié)技1.這個(gè)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？為什么？計(jì)改進(jìn)后的論時(shí)規(guī)律上的能2.從試驗(yàn)結(jié)果到結(jié)論之間的規(guī)律推理是否試驗(yàn)方案。嚴(yán)密性。訓(xùn)嚴(yán)謹(jǐn)？為什么？(2)小組間練3.