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说明：①本节课的教学设计思路参考了课程标准中的具体教学建议，在培养学生的实验探究能力和科学创新精神、落实情感目标等方面进行了挖掘。②这节课要求学生课前不作预习，上课时不看教科书，以避免因已经知道实验情况而造成无效探究。
1.创设真实的问题情境导入
“我们都已经学习过，人和动物体具有神经调节、体液调节和免疫调节。作为另一种重要的生命形式，植物体有这些生命活动的调节方式吗？”
“植物体没有神经系统，不会有神经调节。”绝大部分学生都很肯定。一部分学生想到，植物体也会生病，应该会有免疫调节。这种想法我表示了认可：植物体有它自己的抗病机制，但人们对它的了解远比对动物了解的少，而且植物免疫调节的说法少见。对于植物激素调节，绝大多数同学都表示没听说过。
“其实，植物也具有激素调节，但比动物的激素调节发现要晚。” （板书：植物的激素调节）“第一种植物激素的发现，源于科学家对人们司空见惯的一个现象的系列研究。”
接下来我用投影仪展示了向着窗外生长的一盆植株，并问道：“为什么植物会向着窗外生长呢？”“因为光线是从窗外照射进来的。”“植物体向着光线射来的方向生长，有没有什么给你留下深刻印象的？”“向日葵……”“植物朝向光的方向生长有什么好处呢？”“可以进行光合作用。”“可是，植物为什么会朝向光的方向生长呢？”
学生讨论并提出了很多想法。
2.呈现达尔文的研究过程，并通过提问引导学生得出结论
“早在1880年，英国科学家达尔文曾用一种草本植物的胚芽鞘作为实验材料对此进行过研究。”我边讲边用投影仪展示胚芽鞘的结构。接着呈现达尔文的研究过程（图1，图2），并提问：这两个实验的条件有何不同？从实验中我们能得出什么结论？
第一个问题不难。学生都能看出两个实验的条件只有一点不同，即有无单侧光照射；第二个问题经过相互讨论和我的引导，学生们也很快得出单侧光能使胚芽鞘背光侧比向光侧生长快的结论。这是因为，如果两侧均衡生长，生长方向应该是不变的；只有一侧长得快才会向长得慢的另一侧弯曲。
3.引导学生思考问题并作出假设
“我们知道有单侧光照射，植物就会向着光的方向生长。那么，植物的向光性生长与植物体的哪个部位有关？” 大多数学生对我提出的这个问题很疑惑，不知道如何思考。
“那你们看到的是胚芽鞘哪部分发生弯曲？”
这个问题很简单，很快有学生回答，“是胚芽鞘的上部发生弯曲。”接着就有同学提出猜想：“既然是胚芽鞘的上部发生弯曲，那么这种弯曲就可能与鞘尖有关。”同学们经过讨论，认为很有道理。
4．引导学生设计实验检验假设
“怎样才能证明这种猜想呢？” 我追问。
有的提出切去鞘尖，观察其生长情况；有的提出用不透明的东西遮住鞘尖。……
5．呈现达尔文的后继研究过程，并通过提问引导学生得出结论
“达尔文也曾采用了遮光的方法进行研究。”我边讲边呈现达尔文的研究过程（图3，图4），并提问：“达尔文的实验结果是否支持同学们的假设？”
经过讨论，大多数学生都能认识到：达尔文的实验结果说明了胚芽鞘的弯曲生长的确与尖端有关，尖端才是感受光刺激的部位，可以证实那位同学所提的假设。
“但同我们的实验设想相比，达尔文为什么要增加一个图4的实验呢？这有必要吗？”
“有必要。因为没有图4的实验作为对照，就不能肯定只有尖端与生长变得弯曲有关。”一位同学发言。
“有可能是鞘尖和尖端下部同时接受单侧光照射才会引起胚芽鞘弯曲生长。”另一位同学说得更明白。
“达尔文也采用过切去胚芽鞘尖端的方法进行研究。如果一个实验假设是正确的话，那么换用不同的方法进行验证，所得的结论应该是可以互相印证的。你觉得如果切去鞘尖的话，实验结果会怎样呢？”
“胚芽鞘不会弯曲生长。”学生都很肯定。
“达尔文的实验结果的确如此，我们还会在后面科学家的实验中看到这一点。采用切除法和遮光法所得的实验结论是一致的，更加说明胚芽鞘的弯曲生长的确与尖端有关，尖端才是感受光刺激的部位。同学们的假设是正确的！切除法也是在哺乳动物的内分泌研究中经常采用的方法。”
6. 引导学生思考问题并作出假设
“好。现在我们已经清楚尖端是接受光刺激的部位。可是，尖端在单侧光照射下为什么会造成尖端下部背光侧比向光侧生长快呢？”
这时我再次展示胚芽鞘的结构。有学生马上提出：“可能是照光的一侧生长受到光的抑制。”“光合作用需要光，不可能光对生长有抑制作用。”立刻有人反驳。 “而且，感光的部位是尖端，而不是生长快慢不同的下部。”还有同学进一步否定。“好，光对生长有没有抑制作用，可以设计一个有光和无光条件下的对照实验来研究。还有其他想法吗?”我没有去做裁判。又有同学说:“光引起营养物质转移到背光一侧。”……最后有位同学站起来表达了这样的想法：是不是因为胚芽鞘的尖端产生了某种物质，这种物质对鞘尖下面部分的生长产生了影响所致呢？这一想法得到了很多学生的认同。
“当时科学家也作了这样的猜想。但事实确实如此吗？”
屏幕提示：科学重视实证！
7. 引导学生设计实验检验假设
“那么，怎样证明是不是因为鞘尖产生了某种物质向下部传输从而引起弯曲生长的？”在提问中，我进一步帮他们梳理明确了问题。
“切去胚芽鞘的尖端，看它在单侧光照射下的生长还弯不弯。”学生都不难想到。
8. 呈现丹麦科学家詹森的研究过程（图5，图6），并组织学生讨论实验结果
“这样的实验，达尔文也做过。达尔文之后，丹麦科学家詹森也做过，不过实验目的已经不同了。”这时，呈现詹森1910年的研究过程（图5，图6）。“詹森这时切去鞘尖只是想要阻断尖端可能产生的某种物质向下运输的通道，再和一个通道不被阻断的情形做对比。”
“图6的实验起什么作用？”
“对照。”可能因为多了一个琼脂块，同学们商量了一会答道。
“不错。那詹森为什么要在实验中引入一个看起来不起什么作用的琼脂块？换句话说，干脆就对胚芽鞘不做任何其他处理，这样进行对照不行吗？”
“那不就成了对达尔文实验的完全重复了？”许多学生都忽然发觉。
“是啊。重复实验只能检验已有的结论，获得不了新的发现！”我赶快补充，并接着说：“所以说，引入琼脂块，这是詹森实验的最大创新。但他的创新仍显不足，有一半还是在重复达尔文。你能为他设计一个新的实验组吗？”很快就有学生提出把对照组中的琼脂块换成玻璃片、塑料纸之类的就可以作为实验组了。
屏幕显示：（感悟：科学的发展需要创新！）
“看来，大多数同学已经理解：实验组就是要将鞘尖和下部的物质联系切断，在单侧光下观察胚芽鞘的生长情况，和对照组相比，以确定是否是因为鞘尖产生了某种物质向下部传输从而引起弯曲生长的。那么，詹森的实验结果说明了什么？”
“确有可能是尖端通过产生某种物质运输到下部从而影响下部生长的。”
“很好。那么，这种物质影响下部生长的原因究竟是什么呢？”
9.呈现匈牙利科学家拜耳在1914年所做的更为深入的研究（图7），组织学生讨论
“拜耳为什么要将切下的尖端放在胚芽鞘的一侧？”
经过我的引导，学生们最终达成一致：胚芽鞘放置尖端的一侧，尖端传来的物质多于放置尖端的对侧。通过侧放鞘尖，就可以确定胚芽鞘两侧的生长快慢和尖端产生的物质分布多少之间的对应关系。
“这个实验说明了什么？”我又问。
“尖端产生的这种物质分布多（少）的一侧生长快（慢），说明：尖端产生的这种物质具有促生长效应。胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端所产生的促生长物质分布不均匀的结果！”有了前面的讨论分析，学生的回答我很满意。
“很好。侧放鞘尖的确是拜耳实验的创新之处。但你们还要注意到，拜耳的实验还撤掉了单侧光这个外在条件，使研究得以深入到分析向光性的内部原因。植物向光性研究因此又迈出了关键一步。”肯定他们的回答之后，我不忘对拜耳的实验作出这样的评价。
“那么，单侧光所起的作用是什么？”
有位同学的发言我没有料到：“可能是单侧光抑制了向光侧促生长物质的分泌（她用‘分泌’这个词，可能是因为前面学过动物激素的分泌），而使得这种物质在向光侧分布少。”这实际上是对单侧光引起尖端产生的促生长物质在胚芽鞘下部分布不均匀的原因进行推测，表明她其实和大多数同学一样，也认同单侧光所起的作用是引起尖端产生的促生长物质在胚芽鞘下部分布不均匀。
10. 进一步引导分析科学家的思路，呈现温特的实验（图8）
“如果尖端确实通过产生某种物质来影响下部生长，那么这种物质应该可以转移到一种载体里面，从而使该载体具有与尖端同样的作用效果。”接着展示荷兰科学家温特1928年的实验（图8）。
“温特和詹森、拜尔的实验在内容和方法上有什么联系？”
“都是致力于寻找植物向光性生长的原因。温特实验借鉴并综合了詹森、拜尔的实验方法。” （屏幕显示：感悟：科学在继承中发展！）
“从这个实验能得出什么结论？”
“尖端确实产生了促生长物质。”
“得出这个结论逻辑上严密吗？” （屏幕提示：科学重视逻辑！）
“不严密。温特的实验缺少对照。它不能排除胚芽鞘弯曲生长是琼脂块本身的作用。”
“那应该怎样设置对照呢？”这个变得已很简单。
温特将这种物质命名为生长素。温特预言植物体内存在生长素时，科学界还没有提取出这种物质。就像当年孟德尔预言生物体细胞内存在成对的遗传因子一样。
屏幕显示：（感悟：让科学插上想象的翅膀！）
11.展示荷兰郭葛1934年的实验，呈现生长素化学本质的揭示过程
“尖端产生的这种物质究竟是什么？”
投影：1934年荷兰科学家郭葛从人尿中分离出了一种有机化合物——吲哚乙酸，将其混入琼脂后所做的实验（图9）。
“分析这个实验结果，能得到什么结论？”
有些学生不假思索：“生长素就是吲哚乙酸。”另一些学生反对：“不能得出这样的结论，吲哚乙酸是郭葛从人尿中分离得到的。”
“吲哚乙酸也能促进植物的生长。”对此同学们都表示认同。
“1942年，人们首次从高等植物中分离出了生长素,并确认它就是IAA。”我边说边用投影仪呈现了这句话。
12.教师总结，课堂延伸
“至此，生长素被彻底发现，也确认了植物的生命活动受到激素的调节。”
屏幕展示：像生长素这样，由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物体的生长发育有显著影响的微量有机物，称为植物激素。
生长素的发现，是从研究植物的向光性开始的，通过多国、几代科学家经过60多年的努力完成的，最终揭示：植物向光生长是由于单侧光照射（外因）引起生长素分布不均匀（内因）造成的。
（屏幕显示：感悟：科学发展是一个不断传承的过程！）
“科学界对植物向光性的原因还有其他解释吗？”
屏幕展示：20世纪80年代，有学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长是由于单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。（屏幕显示：感悟：科学往往就是在争议中不断发展！）
“学完本节课，你觉得还有什么问题要提出吗？”
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