针对“植物如何接收红光？”这个问题，教师展示资料1：1959年，科学家利用新制成的双波长分光光度计观测到，对黄化玉米幼芽或其蛋白提取液照射红光后测量发现，其在红光区的吸收减少，远红光区的吸收增加；而照射远红光后在红光区的吸收增加，在远红光区的吸收减少。这种吸收差异的光谱变化，可以反复发生多次。学生推测植物体内接收红光的情况。假设1：可能有2种色素a和b，分别吸收红光和远红光，照射红光后，色素a减少，色素b增多， 因而在红光区的吸收减少，在远红光区的吸收增加，照射远红光后则相反。假设2：可能有1 种单一色素，存在2种形式，“休息”状态和“工作”状态，分别吸收红光和远红光，照射红光后，“休息”状态转变成“工作”状态，故在红光区的吸收减少，在远红光区的吸收增加，照射远红光后则相反。 

教师由此引出光受体——光敏色素，远红光照射下光敏色素处于“休息”状态，红光照射下会转变成“工作”状态。教师引导学生探讨光敏色素在种子的哪个部位？通过学习，学生将问题转 换成“种子的哪个部位感受光进而使种子萌发”， 并借鉴胚芽鞘感光部位的实验探索思路，可以依次暴露出目标部位，其余部位用锡箔纸遮住，用光照射，检测种子的萌发率。教师讲述科学家利 用极细的光线照射种子的各部位，发现只有胚轴部位才能感受发芽的刺激。接着引导学生探讨光敏色素在细胞中的定位，出示图1（见封三）。教师补充信息：光敏色素一般在细胞质中以“休 息”状态存在。学生分析图1发现，当红光照射3h 后，光敏色素（绿色）出现在细胞核中，当远红光照射7h后，光敏色素（绿色）从细胞核中消失。因此可以推测，光敏色素经红光照射后，由“休息”状态转变成“工作”状态（由资料1可知），并从细胞质转移到细胞核中。 

光敏色素接收红光后如何促进种子萌发？学生联系之前学过的植物激素的内容，知道赤霉素能促进种子萌发，因此推测，红光通过促进赤霉素的合成促进种子萌发。 

教师展示资料2：PIF1是赤霉素合成酶基因的转录抑制因子，存在于细胞核中，已知光敏色素能在体外与PIF1直接结合。学生根据资料2推测红光被光敏色素接收后，可能与PIF1结合，进而抑制PIF1的作用，促进种子萌发，并设计实验证明。学生分析实验的自变量为是否含有PIF1，因变量为种子的萌发。因此实验设计如下：选取正常种子、PIF1失活种子和PIF1过表达种子，分别用红光和远红光照射一段时间（5min），其他条件相同且适宜，测量种子的萌发情况。预测实验结果：正常种子在红光照射后萌发，远红光照射后不萌发；PIF1失活种子在红光和远红 光照射后均萌发；PIF1过表达种子在红光和远红光照射后均不萌发。 

植物种子“看见”光有什么意义？教师展示资料3：树林内的远红光多寡间接反映了林冠层的郁闭情况,如果长时间内都保持较多的远红光, 说明上层遮阴比较严重,物种竞争较为激烈, 有助于避免需光种子在高竞争环境下萌发。 

由此可见，植物“看见”光是适应环境的一种体现。学生在黑板上总结红光促进种子萌发的机制（图2），并阐明环境、基因、激素、植物生命活动之间的关系。

学生课前用不同植物种子进行了“光照有无对种子萌发的影响”实验。教师展示学生的实验结果，学生发现不同植物种子对光的需求不同，有的种子需要光才能萌发，有的种子有光、无光都能萌发，还有的种子避光才能萌发，从而打破学生的思维定势。光除了影响种子萌发外，还影响植物的哪些生命活动？教师补充光对植物开花、叶绿体发育和形态建成的影响。 

学习知识最终是要解决问题，为生产、生活实践服务。如何应用“光对植物生命活动的调节” 的知识解决问题？教师介绍我国某植物工厂，其核心技术正是通过调节LED光谱为不同植物“量 身定制”光照，进而提高植物的产量、延缓植物的衰老、改善植物的品质，实现无需土壤、零污染、 高效率、周期短、智能化的未来农业生产新模式，以此增强学生的民族自信、科技自信。此外，其 他环境因素如温度、重力对植物生命活动也有影响，学生通过自行阅读教材了解相关内容。

劣构问题形式新颖、开放，挑战性强，更易引起学生的共鸣，同时，劣构问题的解决过程鼓励学生多角度提出多样化的观点，有利于激发学生的学习兴趣、动力，促进学生科学思维的发展。 

本文以“环境因素参与调节植物生命活动”为例，介绍了利用劣构问题开展教学的实践，能够将学生的真实问题进行转化，为学生应用课本知识解决劣构问题提供了示范，解决了所学知识与生活实际脱节的问题。通过重构知识， 循序渐进地解决问题，深化学生的生命观念，发展其科学思维，对于一线教师具有借鉴意义。

文章来源：杨彩云,郭爱平.【打印本页】【关闭窗口】