1、1人教版高中生物必修 3稳态与环境 第 3 章植物的激素调节第 1 节 植物生长素的发现教学设计 一、设计思想利用教材中生长素发现过程的实验与现代化的多媒体教学手段相结合，通过主体性教学，充分调动学生学习生物的积极性、主动性和创造性，使学生能以多种方式、多种途径主动地参与到学习中来，真正实现对学生科学思维方法和探究方法的培养，从而提高学生生物科学素质的目标。二、教材分析本节课是高中(必修)（人教版）第 3 章中第 1 节植物生长素的发现 ，安排在了第 1 章人体的内环境与稳态以及第 2 章动物和人体生命活动的调节之后来讲，而前面学生对动物和人体生命活动的调节的学习有利于本节内容的学习，为本节课
2、的学习打下了基础。而这一节内容的学习又为后一节生长素的生理作用作了铺垫，所以本节在教材中有承上启下的作用。本节课教材重点介绍了达尔文、詹森、拜尔、温特等科学家的实验，从而揭示了生长素的发现过程。在高中教材中利用科学研究的过程呈现科学知识的内容并不多，其中生长素的发现过程是比较完整地反映出科学研究全过程，所以说本节课为学生提供了良好的科学探究素材。三、学情分析1本节课学习之前，高二学生已有一定的生活体验和知识基础，如：激素调节、植物向光性，此外学生还具备了简单而不规范的实验设计等。2本节课采用了现代化多媒体教学手段和动画演示形式，能有效的激发高二学生的学习兴趣，教学中鼓励学生大胆发言，积极引导学
3、生去讨论。3高二不同的学生认知水平有差异，所以通过设计不同难度层次的问题来充分调动学生的思维。四、教学目标根据新课程标准和对教材的分析，以及让学生亲身经历发现问题提出假设设计实验根据实验现象分析结果等过程的设计思想，特制订了以下教学目标：1认知目标：了解植物生长素的发现过程和生长素的产生、运输和分布，掌握植物向光生长的知识。2能力目标：让学生初步学会设计实验的方法，培养学生的思维能力，提高每个学生的生物科学素养。3情感目标：通过植物生长素发现过程的介绍，学习科学家的思路、方法、观察、假说、实验验证的同时，培养学生科学的态度和勇于探索的精神。五、教学重点难点教学重点：1生长素的发现过程2掌 握
4、科 学 研 究 的 一 般 过 程3初步学会设计对照实验的方法教学难点： 生长素发现的实验设计思想和方法六、教学策略与手段针对制定的教学目标和学生已有的知识，采用引导式的教学模式，并借助多媒体，以及对几位科学家和他们所进行的实验的介绍，使学生体验科学史，充分发挥学生学习的主体性。注重教师与学生的互动，以及学生和学生之间的互动，适时地引导学生，让学生自己去发现知识、体会知识的得出过程。通过严密的逻辑推理、层层深入、探究问题、引导学生思考、活跃学生思维，增强学生对本课内容的兴趣，从而完成既定的教学目标。七、课前准备 1课件：生长素发现的相关课件2上课资料：教师教学用书3教具准备：录像片、教学用生长
5、素发现过程实验系列（动画）2八、教学过程教学程序 教师组织引导 学生活动 设计意图创设情景导入新课【录像】1人手指遇火的缩手反射活动2盆栽植物向窗外生长【提问】人的缩手反射这一生命活动是什么方式调节的结果呢？那么窗台上花的变化又是由哪些因素导致的呢？【叙述】 我们在录像中看到，植物在单则光的照射下，向着光源方向生长的现象就叫做向光性。【提问】植物为什么会表现出向光性这种现象的？单侧光照是如何引起植物的向光生长的呢？【过渡】绝大多数的人也许会对这种现象熟视无睹，但科学家们却能注意到常人所不屑的一些细节和疑问，并能及时对其进行深入的探究，往往就能取得意想不到的成果。正是对向光性的研究，引导着人们揭
6、示植物生命活动的奥秘。学生观察学生交流讨论“问题探讨”引入,激发学生学习兴趣一、生长素的发现过程1达尔文实验【设问】 “生长素是什么？科学家是怎样发现生长素的？”【叙述】关于生长素的发现，是从研究植物的向光性开始，通过几代科学家经过 50 多年的研究完成的。【演示】用 Flash 动画演示达尔文的实验一【提问】预测可能的实验结果及对应的结论？结论一：尖端决定胚芽鞘的生长和弯曲【演示】用 Flash 动画演示达尔文实验二【提问】预测可能的实验结果及对应的结论？结论二： 感受光刺激的部位在胚芽鞘的尖端，而向光弯曲的部位在尖端下面的一段【提问】在达尔文的实验二中，为什么要设置第二组实验？两组实验的条
7、件有什么要求？（教师对学生的讨论给予归纳、总结）【探究】如何利用一种巧妙的方法能够让大家看清楚胚芽鞘尖端下面的一段明显生长了？（教师引导学生分析选用最佳实验方案）【设问】尖端是如何影响尖端下部生长的？【叙述】达尔文根据实验推测：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生了内在的某种刺激，当这种刺激传递到下面的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。旁栏思考题 1学生思考回答教师提示【提示】1.分别遮盖胚芽鞘顶端和它下面一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时，胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘弯曲生长的是顶端下面的一段，感受光刺激的是顶端。这说明，是胚芽鞘顶端接
8、受单侧光照射后，产生某种刺激传递到下面，引起下面一段弯曲生长。【提问】但是达尔文并没有证明推测是否正确，同学们想试一试吗？（教师对学生的设想给予一定的评价）【过渡】达尔文所说的尖端产生的那种刺激究竟是什么？1910 年詹森在达尔文的基础上又作了如下的实验学生预测学生预测学生讨论学生讨论学生思考学生思考交流、提出种种设想使学生掌握对照原则和单一变量原则培养学生自己解决问题的能力。32詹森实验【演示】用 Flash 动画演示詹森实验的动画【提问】通过詹森的实验我们可以得出怎样的结论？结论：尖端产生的那种刺激可以透过琼脂片向下传递【提问】尖端产生的刺激传递到下部以后，为什么能使伸长区两侧生长的不均匀
9、呢？【叙述】根据我们上体育课列队转弯跑步的经验可以推测：胚芽鞘向光弯曲是伸长区两侧生长速度不同造成的。推测：可能是这种刺激对伸长区两侧所产生的影响不同【引导】刺激产生的影响不同最可能的原因是什么呢？ 学生观察学生分析学生讨论 给学生充分的机会发挥想象力3拜尔实验【演示】用 Flash 动画演示拜尔的实验【提问】综合拜尔的实验，我们可以得出怎样的结论？结论：可能该刺激是一种化学物质，并且 这种物质到达下部后分布不均匀【叙述】以上的实验只是初步证明胚芽鞘的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。【引导】教师引导学生思考，那么如何转移出尖端物质呢？（教师对学
10、生的设计进行提示和指导）学生观察学生思考学生回答设计实验转移出尖端物质让学生获得科学探究的经验4温特实验【演示】用 Flash 动画演示温特的实验。【提问】从温特的实验结果我们可以得到什么结论？结论：证实了达尔文关于植物向光性运动原因的假说确实存在一种物质致使胚芽尖端产生了向光运动，并且温特把 这种物质命名为生长素。旁栏思考题 2、3学生思考回答教师提示【提示】2.因为该刺激（生长素）在向光一侧和背光一侧的分布（浓度）存在差异，因而引起两侧的生长不均匀。3.没有。他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这个推断的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想像力。学生
11、讨论学生回答通过交流讨论，培养学生合作学习的精神5植物激素的概念【叙述】生长素究竟是什么呢？1942 年，科学家分离出生长素并且知道了它是一种叫吲哚乙酸的物质，通过进一步的研究发现植物体内还有苯乙酸、吲哚丁酸等有生长素效应的物质。 结论：由植物体内产生，能从产 生部位运送到作用部位， 对 植物的生长发育有显著影响的微量有机物，称作植物激素。如：赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。【叙述】正如生长素的发现一样，人类的许多科学发现都是经过一代又一代人的探索，才一步又一步地接近事实的真相，每一位科学家所取得的进展可能只是一小步，众多的小步将会合成科学前进的一大步。【引导】根据科学家设计的实验与本节课
12、同学们自己通过思考交流获得的知识，解决课前提出的问题：植物为什么具有向光性？（教师对学生的归纳及时进行总结）【探究】单侧光照射下弯向光源生长是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了呢？请同学们设计实验方案进行探究。（教师对学生的探究给予分析、 评价）学生总结学生分析得出结论学生探究培养学生的自信心使学生亲身参与探究过程4二、生长素的产生、运输和分布【阅读】指导学生阅读生长素的产生、运输和分布知识，教师总结归纳【叙述】在植物体内，除了胚芽鞘尖端能产生生长素之外，还有哪些部位的细胞能产生生长素呢？1生长素的产生合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。合成：色氨酸经过
13、一系列反应转变而来。【设问】生长素是如何从合成部位运输到植物体全身的呢？ 2生长素的运输运输方向：从形态学的上端运输到形态学的下端。运输方式：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中是极性运输。在成熟组织中进行非极性运输。【探究】你能否设计一个实验证明：胚芽鞘尖端产生的生长素，只能从形态学的上端运输到形态学的下端，而不能反过来运输？（教师对学生的探究给予指导、评价）【叙述】植物体内，生长素主要分布在哪些部位？3生长素的分布在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分。学生自主学习活动学生设计培养学生自主学习的能力培养学生实验设计能力归纳总结 引导学生对本节内容进行总结。 总结所学知识 培养学生归
14、纳能力反馈矫正 教师通过幻灯片出示反馈性练习（略） 。 学生应用知识解决问题。反馈预测目标的达成九、板书设计一、生长素的发现过程1达尔文实验2詹森实验3拜尔实验4温特实验二、生长素的产生、运输和分布十、作业设计1将切下的燕麦胚芽鞘顶部移到切口一侧，置于黑暗条件下，胚芽鞘的生长情况如右图。这个实验能够证明( )A顶端在光下产生某种“影响物 ”B “影响物”具有促进胚芽鞘生长的效能C合成“影响物”不需要光D背光一侧“影响物”分布多生长的效能2在一个切去尖端的燕麦胚芽鞘上放上含有生长素的琼脂块，用单侧光照射，胚芽鞘只生长不弯曲。这一现象说明（ ）生长素能促进植物生长；单侧光引起生长素分布不均匀；植物
15、生长具有向光性；感受光剌激的部位是尖端；生长素能由顶端运输到下部A B C D3下图表示用燕麦胚芽鞘做的实验，A 、B 不给照光，C、D 照右侧光，能够向左弯曲生长的处理是（ ）54科学家做过如下实验：把不含生长素的两小块琼脂放在燕麦胚芽鞘下端（如图所示） ；把含生长素的琼脂小块放在一段燕麦胚芽鞘形态学上端，把另两小块不含生长素的琼脂小块作为接受块放在下端；把一段燕麦胚芽鞘倒转过来，把形态学上端朝下，做同样试验。三个试验都以单侧光照射。经过一段时间后，接受块 A、B、C、D、E、F 的成分变化的叙述正确的是（ ）A含生长素比多，含生长素比 多 B含生长素比少，含生长素比多C小块中，含生长素最多
16、 D中生长素含量之和比中含生长素多参考答案：1B 2C 3C 4D 十一、课后反思1通过对植物生长素发现过程的介绍，按问题的一般研究方法激发学生去思考，一个一个问题地解决。这样，每解决一个问题后学生都会有一种精神上的喜悦和满足，促使他们产生进一步学习、探究的欲望，从而培养学生科学的态度和勇于探索的精神2用 Flash 制作的电脑课件演示生长素发现的探究实验，弥补了图形静止不动的缺陷，更加直观。3授课过程中充分注意了调动学生的学习积极性，注重师生之间、生生之间的互动，知识的得出都来源于学生对问题的思考和讨论，这样学生掌握知识就变得非常地容易。十二、问题研讨1生长素只能从形态学上端运 输到下端。
17、请问什么是形态 学上端呢？在根部生长素的运输是从分生区到伸长区，那么这是属于从形态 学上端到下端还是从下到上呢？解答： 在根部生长素的运输是从分生区到伸长区，那么这是属于从形态学上端到下端。先长出的部分称为形态学下端，后长出的称为上端。因此生长素都是由后长出的部分（上端）向先长出的部分（下端）运输。关于形态学上端和下端问题：一棵植物一般分为根，茎，叶等器官，植物一般直立生长，根一般生活在土壤里即地面以下，而茎叶等生活在地面以上。生长素产生部位一般是芽和幼叶，根尖也会产生生长素。但这些生长素要运输到作用部位。这里就涉及到运输方向的形态学上端和下端问题：以地面为基准，靠近地面的都是下端，远离地面的都是上端！对根来说，根尖是上端。对茎来说，茎尖是上端。生长素运输方向从形态学上端运输到下端，而不能倒过来运输！ 2植物体内生长素的分布到底是伸 长区多还是分生区多？ 为什么？解答：伸长区多，生长素的功能是促进细胞生长。产生分生区多、分布伸长区多。由分生区产生，通过植物形态学的上端向下端运输到伸长区。生长素总是由形态学上端向形态学下端运输的。十三、参考资料1 赵占良：高中生物课标教材选修模块的特点和教学建议 ，人民教育出版社2 刘恩山：普通高中生物课程标准 （实验）解读3 施忆：探究实验研究丛书生物 浙江教育出版社
