1 前言

生物学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学是生物学课程的特点，也是生物学教学的基本形式之一。新课标提倡有条件的学校可以充分利用多媒体、互联网及无线通信技术进行虚拟实验[1]。NOBOOK虚拟仿真实验（简称NB实验）平台是北京乐步教育科技有限公司于2014年打造的一款教学软件[2]，支持电子白板、台式机、一体机、平板电脑等终端使用。NB实验采用3D技术，实验材料和仪器高度仿真，利用鼠标即可完成实验操作并迅速观察到实验结果。NB实验可以克服某些实验安全性和时空的限制，提高生物教学质量，利于学生核心素养的培养。

2 教材内容分析

本节内容选自人教版高中《生物》（必修三）第3章第1节，主要内容是生长素发现的四个经典实验以及生长素合成、运输及作用部位。本节课之前，学生已经学习了动物和人体生命活动的调节，因此，本节内容是对前面知识的延伸，有利于学生对动植物生命活动调节方式的整体认识。四个经典实验前后联系，鲍森·詹森和拜尔的实验以达尔文的实验为基础；温特实验综合了鲍森·詹森和拜尔的实验，实验设计巧妙，逻辑严谨，是培养学生科学思维以及科学探究能力的良好素材。生长素的发现史历时半个多世纪，对植物向光性的研究一直延续至今，这有助于学生认识到科学探究是一个不断深化的过程，利于学生形成严谨的科学态度和乐于探索的科学精神。

3 学情分析

在本节课之前，学生学习了动物和人体生命活动的调节，对生命活动的调节已有前概念，如激素、反射、反射弧等。植物向光性是常见的生命现象，学生已有感性认识，但不明其本质。经过一年的学习，学生已经了解科学探究的过程及方法，具备一定的科学探究能力，能够自主设计实验并进行逻辑推理分析。该阶段学生的好奇心和求知欲较强，结合学生已有认知和心理特征，引导学生在NB实验中体验科学史实验，能提高学生学习生物的兴趣，促成学生核心素养的达成。

4 教学目标

1）知道植物的生命活动是一个系统的过程，是整体作用的结果。

2）体验科学史实验设计的巧妙与不足，对实验现象进行逻辑推理分析，对结果进行归纳概括，掌握科学的本质和科学研究的思路及方法。

3）运用科学研究的一般方法设计实验，在实验探究中敢于质疑，敢于创新，形成批判性思维和创造性思维。

4）根据所学知识能解释生活中与植物向光性相关的生命现象，形成正确的科学观。

5 教学策略与方法

受植物生长时间以及实验条件的限制，传统教学以教师“讲实验”或动画展示为主，课堂教学是静态灌输，学生的感性认识难以形成理性认识，学习积极性不高。因此，本节教学设计试图在电脑机房以NB实验辅助传统教学。教师通过层层设疑，组织学生自主设计实验方案，然后利用NB实验进行虚拟实验操作，推理分析实验现象，归纳概括实验结果，真正体验科学家实验的过程。

6 教学过程组织

故事导入，激发兴趣向学生讲述达尔文的故事：

达尔文在环球航行时，为了饲养随身带的几只鸟，种了一种叫草芦的草。船舱很暗，只有窗户透射进阳光，达尔文发现草的幼苗总是朝着窗户的方向生长。达尔文提出进化论之后，晚年又利用金丝雀虉草的胚芽鞘对植物向光性进行了研究。

听完故事，学生注意力被吸引到课堂上。教师可趁机提问学生：是否见过植物向光生长的现象？为什么植物会向光生长？学生能想到植物向光生长的外因（单侧光照射），对内因却不清楚，产生认知冲突。

【设计意图】以故事导入，具有趣味性，能吸引学生的注意力。达尔文故事也为后面达尔文实验做背景铺垫，丰富教材内容，拓展学生的知识面。达尔文的故事还启发学生在生活中要善于观察、乐于探究，培养学生具备解决日常生活中生物学问题的担当和能力。

以问导学，引导探究植物生长素发现过程的四个经典科学史实验环环相扣，是科学家一步一步探索而逐渐揭示科学本质的过程。教师以问题串引导学生沿着科学家的步伐主动探究，尝试自主设计实验方案，通过NB虚拟实验置身于科学实验过程，如临其境地体验科学的奥妙，习得生物学科学知识。

图1

图2

图3

图4

图5