现行高中《生物》教材,在介绍生物体都有应激性时,举了一个例子:“植物的根向地生长,而茎则背地生长,这是植物对重力发生的反应。”在介绍生长素能够促进植物生长时,讲道:如果我们把一株盆栽的植物放在窗口,往往可以看到幼嫩的枝向着光源生长。这是植物茎的向光性。植物为什么能够显示向光性呢?这与单侧光引起的生长素分布不均匀有关系。光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多。因此,背光一侧比向光一侧长得快。结果,茎就朝着生长慢的一侧弯曲,使植物的茎显示出向光性。

学生学习了以上两部分内容后,对植物的根向地生长是植物对重力发生的反应无所非议,对茎背地生长的事实也乐于接受,但究其原因却意见分歧。有的说:“就光而言,把一株盆栽的植物放倒,光线自上而下照射,如同把这株盆栽的植物放在窗口,茎背地生长,是单侧光引起生长素分布不均匀造成的结果。”有的说:“茎的背地生长,是重力和单侧光共同作用的结果。”大部分学生则认为:“课本上讲的,岂能有差!”争执不下。那么,植物的茎背地生长,是重力的作用?是单侧光的作用?还是重力和单侧光的共同作用?为彻底解决学生心中的疑团,我本着实践是检验真理的唯一标准的原则,带领学生做了如下3个实验:

实验一:把一株盆栽的植物幼苗放倒,然后,用一个无底的硬纸盒扣起来。几天后取掉硬纸盒,发现植物的茎背地生长了。

实验二:把两株盆栽的长势相同的植物幼苗放倒,然后,分别用无底的硬纸盒扣起来。这两个硬纸盒的大小形状完全相同,只是给其中的1个硬纸盒上方穿1个小孔,让光线从小孔射入。几天后,取掉硬纸盒,发现两株植物的茎均背地生长了。同时还发现,打有小孔的硬纸盒内的植物幼苗茎背地生长得较快。

实验三:把两株盆栽的长势相同的植物幼苗,分别用两个无底的硬纸盒扣起来。这两个硬纸盒大小形状完全相同,只是给其中一个硬纸盒壁的一侧穿一小孔,让光线从小孔射入。几天后,取掉硬纸盒,发现未穿小孔的硬纸盒内的植物幼苗的茎向上直立生长;而有小孔的硬纸盒内的植物幼苗的茎向着小孔一侧弯曲生长了。

做过上述3个实验以后,我及时组织学生对实验结果进行分析讨论。学生发言非常积极,极大地体现了学生学习的主体作用。经过讨论,取得了共识。概括起来有以下3点:

1 从第一个实验得出,在无光照情况下,植物的茎背地生长,是植物对重力发生的反应。

2 从第二个实验得出,在重力和单侧光同时存在时,植物的茎背地生长,在于二者的共同作用。

3 从第三个实验得出,在重力对植物茎的影响相同的情况下,植物的茎向光生长,是单侧光引起生长素分布不均匀造成的结果。旧的问题解决了,新的问题随之而来,学生们又提出:“重力为什么能引起植物的茎背地生长?把盆栽的植物放倒,为什么有光照时比无光照时茎背地生长得快?”针对这些问题,我引导学生从植物能够显示向光性的原因入手,再一次开展了讨论。经过讨论,学生普遍认识到:重力能够引起生长素在向地一侧比背地一侧分布多。因此,向地一侧比背地一侧长得快。结果,茎就朝向生长慢的一侧弯曲,使植物的茎显示出背地性。把盆栽的植物放倒,在单侧光和重力的双重作用下,生长素在向地一侧比背地一侧分布得更多,因此,茎背地生长的速度也就更快一些。