植物生长素教学设计.doc

芜湖市田家炳实验中学
学 科
授课教师
授课年级
授课时间
生物
杨艳
高二年级
11月24日

植物生长素的发现

【课程标准】
① 概述植物生长素的发现过程。
② 体验发现生长素的过程和方法。
③ 评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性，养成良好的生物学素养。
【课程标准分析】
本节内容，层层深入地揭示了植物向光性这一生命现象，随着生长素的发现人们认识到植物激素的存在，并初步了解生长素作用，为继续探索第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础。
新课程标准中要求提高学生的生物科学素养，而本节则需要培养学生的实验设计和评价能力，提高逻辑思维的严密性，因此，生长素发现的过程需要以学生为主体进行探究，依据实验设计的一般过程展开讨论，提高学生的实验探究技能和归纳整合能力，图文并茂的直观呈现，也为探究式教学提供了有力支撑。

【教材分析】
植物激素调节是必修3植物个体水平稳态与调节的内容，揭示了植物体维持稳态的调节方式——激素调节，与前两章内容共同构成生物有机体稳态调节知识体系。而“植物生长素的发现”作为本章第一节内容，揭示了植物的向光性是在生长素调节作用下产生的个体适应性，揭示了生长素的作用——促进生长，同时，也认证了其他植物激素的存在，为继续探究生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础。
“生长素的发现过程”是本节重点，涉及一系列经典的科学实验，教学时可以让学生尝试思考如何设计对照实验，如何从实验现象去推理、归纳和发现。“科学实验设计的严谨性”是本节的难点，通过本节学习，让学生更加熟悉掌握科学实验设计的一般方法。
【学情分析】
通过之前学习，学生对生物体的调节作用有了一定的认识，并且已学习过“光合作用的探究历程”、“人类对遗传物质的探索过程”等多个包含生物科学史的内容，对科学研究的方法有了初步的了解。
然而一直以来的教学，学生通常都是被动地接受知识，即观察思维能力较强，但逻辑思维能力及对实验现象的分析能力、表达能力有待提高。因此在教学中，应注重激发学生进行探究和学习的兴趣，培养学生的分析和理解能力。

【教学目标】
（一） 知识目标
① 概述植物生长素的发现过程。
② 概述植物生长素的产生部位、运输和分布。
③ 说明植物向光生长的原因。

（二） 能力目标
① 尝试分析经典实验，提高逻辑思维的严密性。
② 过对科学家实验的分析和技能训练，提高科学实验设计的严谨性。
③ 利用教具更好地掌握知识点。

（三） 情感态度与价值观
引导学生深入思考科学家的工作过程，领悟科学探究的历程，学习科学家献身科学的精神，提高学生的科学素养。

【教学重、难点】
重点：① 生长素的发现过程。
② 掌握科学研究的一般过程
难点：① 生长素发现的实验设计，及科学实验设计的严谨性分析。
② 生长素的产生、运输和分布。

【微课教学内容及设计目的】
本节内容中的微课设计包括2个部分：
1.关于植物生长素发现的科学史，通过微课展示，让学生了解基本的实验设计和发展过程，找出其中的不足或不严谨进行讨论；同时重温科学探究的一般过程。
2.关于植物生长素的运输、分布，这一模块的内容需要较为复杂的图解，使用微课可以更好地模拟生长素的运输方式和运输方向，使得学生学习之后思路更加清晰，也更加直观(第2课时)。

【课堂教学流程】
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入：
惨烈的“跳楼事件”——跳楼的是一盆花。请思考：谁是杀手呢？
给出线索：据知情者说，这盆花的主人很懒，把它放到外面窗台上好长时间了。同时排除水肥的影响。
为什么长期位置不动的花盆会掉下去呢？
──自然引出植物的向光性。
多媒体图片或实物展示：向光生长的植物
介绍向光性的定义。
说出向光性对植物生长的意义。

过渡：向光性是日常生活中常见的现象，但许多科学家就是通过对植物向光生长的研究发现了调节植物生命活动的一种非常重要的激素——生长素，它也是第一种被人们发现的植物激素。让我们一起重温科学家在生长素的发现过程中所做的一些实验。

一、 生长素的发现过程(课前观看微课，完成学案。分组讨论，自主探究)

将学生分4组，分别讨论达尔文、詹森、拜尔和温特的实验。
1.达尔文的实验(1880)
单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的锥形套装物叫胚芽鞘，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。

介绍科学的研究方法：发现问题──提出假说──设计实验──验证假说──得出结论。

发现问题：受到单侧光照射时金丝雀虉草的胚芽鞘会向光弯曲生长
提出假说
验证假说： 达尔文的实验。
1、 给予单侧光照，胚芽鞘弯向光源生长；
2、 切除胚芽鞘尖端，胚芽鞘不生长不弯曲；
3、 胚芽鞘顶端包裹不透光的锡箔纸，给予单侧光照，胚芽鞘直立生长；
4、 胚芽鞘尖端以下包裹锡箔纸，给予单侧光照，胚芽鞘弯向光源生长。
得出结论：胚芽鞘尖端受到单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种刺激，造成伸长区背光面比向光面生长快，从而弯向光源生长。

引导学生在学习微课之后，发现问题，并自主探究。核心围绕，分析达尔文的四组实验，根据现象如何得到结论，以及实验中的自变量和因变量判断。

2.詹森的实验(1910)
展示实验示意图
解释琼脂片可以透水和一些化学物质。
问题：
①观察示意图，能得出什么结论？
（是尖端通过产生的刺激影响下部生长，这种刺激可以通过琼脂片）
②詹森的实验存在一定的缺陷，你们认为在哪里？怎样改进？(缺少对照组——“刺激”物质均匀分布时植物的生长情况。)
3.拜尔的实验(1914)
展示实验示意图

提出问题，引导学生分析：
① 拜尔为什么要选择黑暗的环境？（控制变量）
② 拜尔为什么要将切下的尖端放在胚芽鞘的一侧？这个实验说明了什么？
③ 拜尔的实验需不需要进一步完善呢？
鼓励学生大胆做出推理，并给予鼓励性评价。
总结詹森和拜尔的实验，对达尔文的假说进行修正。
提出问题：如果想要证明这种“刺激”是一种化学物质，最好的方法是直接将这种化学物质加在胚芽鞘的上方，然后观察现象。但詹森和拜尔的实验都还是离不开胚芽鞘的尖端。那么结合之前的几个实验，你有没有更好的实验设计。

4.温特的实验(1928)
介绍实验中用到的介质转移方法。
注意对照组的设置
说明温特实验进一步证明了前面的推测：造成胚芽鞘弯曲的刺激的确是一种化学物质。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并命名为生长素。
介绍生长素的化学名称（吲哚乙酸），提取、结构和在植物体中的含量，以及植物体内具有生长素效应的其他物质（苯乙酸、吲哚丁酸等）。

5.1934年郭葛等人，从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸。从而进一步研究发现除了IAA外，PAA和IBA也具有生长效应。
请学生根据以上内容，设计实验证明IAA具有生长效应。

总结向光性的原因
植物生长素在胚芽鞘的尖端产生，给予单侧光照射后，使得胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光侧，引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。

二、 小结与延伸：
1、 对植物向光性的解释是不是很完美？
2、 生长素在尖端产生后是如何运输到尖端下部的？
对于向光性的原因还有不同解释，科学往往就是在类似这样的争议中不断发展，这也充分说明科学是无止境的，需要我们不断探索和发现。

认真思考，提出自己的猜想
(浇水不均匀、施肥不均匀、阳光不均匀……)

观察图片
思考、回答

学生分组讨论

观察图片，认识胚芽鞘结构。

回顾科学实验探究的一般步骤。

学生小组讨论并分析实验设计，达尔文的四个实验只见可以两两比较。

如1和2对比，可以分析得出，实验中自变量为是否有胚芽鞘尖端存在；因变量为胚芽鞘生长情况。而结果证明，胚芽鞘的向光弯曲生长与胚芽鞘尖端有关。
同样，1和3,1和4,3和4都可以进行比较。

学生思考
实验有没有不足的地方呢？并进行补充。
如，缺少对照组，无法排除琼脂本身对实验的影响等。

观察实验示意图，并描述实验处理和实验现象。

学生思考回答问题，并作出合理推测：胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端所产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。

引导学生总结归纳：这些实验初步证明尖端产生的刺激可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。

学生思考并初步完成探究过程。

使用教具展示。

开拓思维，学无止境

情景导入，激发学生的学习兴趣。

通过身边常见现象，给学生直观的认识，引发学生思考，同时引出课本内容。

使学生对实验材料有细致的认识，以便更好的接受后面的知识

培养学生从实验示意图中获取信息的能力。

提高学生自己评价实验和理解实验的能力，掌握实验设计的要求，即单一变量原则和对照性原则。

培养学生总结与归纳能力。

科学实验不一定都是完美的，也会存在不足，站在巨人的肩膀上，就要看的更远，使实验更加完善。培养学生不盲目坚信科学家的品质。

从对实验的分析及詹森实验的质疑中，训练学生的推理能力和批判性思维能力，进一步体会对照实验的思想。

使学生领会介质转移实验的方法，体会科学实验的巧妙。

巩固科学探究的一般过程，掌握实验设计技能。

整理思路，科学表述。(制作教具展示)

更加深刻了解科学探究精神。

【板书设计】
3.1 植物生长素的发现
生长素的发现过程：
1. 植物的向光性
2. 科学探究过程
3. 向光性的科学解释