“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”教學(xué)設(shè)計(jì)

1 教材分析

本節(jié)是人教版高中生物教材必修三的內(nèi)容，安排在“人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)”以及第二章“動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)”之后來講，與前面所學(xué)內(nèi)容形成鮮明對比，能反映植物和動物生命活動調(diào)節(jié)的差異，有利于本節(jié)乃至章內(nèi)容的學(xué)習(xí)。本節(jié)主要是通過達(dá)爾文和溫特等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，講述了生長素的發(fā)現(xiàn)過程，因此，教師應(yīng)以科學(xué)發(fā)現(xiàn)中折射出的科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)與科學(xué)的魅力為主線，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，體會其中的科學(xué)方法，使知識的建構(gòu)過程自然融入到能力的提升之中。

2 學(xué)情分析

本節(jié)課學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已有一定的生活體驗(yàn)和知識基礎(chǔ)，如：激素調(diào)節(jié)、植物向光性，此外學(xué)生還具備了簡單而不太規(guī)范的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。

本節(jié)課采用了實(shí)物呈現(xiàn)和現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段，能有效地激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。

學(xué)生的認(rèn)知水平差異較大，所以教師要注意設(shè)計(jì)不同梯度的問題來充分調(diào)動學(xué)生的思維。

3 教學(xué)方法分析

3.1 教法設(shè)計(jì)

針對制定的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生已有的知識，采用引導(dǎo)式的教學(xué)模式，并借助多媒體以及對幾位科學(xué)家和他們所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的介紹，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)史，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。注重教師與學(xué)生的互動以及學(xué)生和學(xué)生之間的互動，適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)知識、體會知識的得出過程。教師通過嚴(yán)密的邏輯推理，層層深入，引導(dǎo)學(xué)生思考、活躍學(xué)生思維，增強(qiáng)學(xué)生對本課內(nèi)容的興趣，從而完成既定的教學(xué)目標(biāo)。

3.2 學(xué)法設(shè)計(jì)

學(xué)生主要活動：課外小組實(shí)驗(yàn)；討論。

4 教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)：概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程。

能力目標(biāo)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的評價(jià)，訓(xùn)練邏輯思維的嚴(yán)密性。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度以及對真理不懈追求的科學(xué)精神。

5 重點(diǎn)難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：生長素的發(fā)現(xiàn)過程。

教學(xué)難點(diǎn)：科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性分析。

6 課前準(zhǔn)備

課件：生長素發(fā)現(xiàn)的相關(guān)課件。

教具準(zhǔn)備：學(xué)案、照片、學(xué)生研究小組的課前實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

7 教學(xué)流程

7.1 流程圖(圖1)

7.2 教學(xué)過程

7.2.1 情境導(dǎo)入

教師展示一株幼苗，并提問：植株彎曲是什么引起的?

師：在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象叫做向光性。很多人注意到了這種現(xiàn)象，但是達(dá)爾文不僅注意到了這種現(xiàn)象，并且用一種叫金絲雀蘺草的禾本科植物的胚芽鞘來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究植物出現(xiàn)向光性的原因。

7.2.2 導(dǎo)學(xué)探究

(1)達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)。

19世紀(jì)時(shí)，達(dá)爾文就已經(jīng)注意到植物具有向光生長的特，陛。他用金絲雀禱草對植物的向光性進(jìn)行簡單而又富有創(chuàng)造性的研究。

教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)案(表1)進(jìn)行分析。

小結(jié)：達(dá)爾文在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要遵循了什么原則?(對照和單一變量原則)

師：達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)證明了胚芽鞘向光生長與尖端有關(guān)，感受光刺激的部位在胚芽鞘的尖端。那么單側(cè)光為什么會使植物向光生長呢?他提出，胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長區(qū)傳遞某種“影響”，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。

(2)詹森實(shí)驗(yàn)。

師：這種“影響”究竟是什么呢?影響是真的向下傳遞嗎?達(dá)爾文有沒有證明這種物質(zhì)的存在?達(dá)爾文只是提出了這個(gè)假設(shè)，但這就很了不起了，71歲高齡的達(dá)爾文健康狀況越來越差，他已經(jīng)不能再繼續(xù)進(jìn)行研究了，之后，有多位科學(xué)家通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)繼續(xù)探索(展示詹森實(shí)驗(yàn)動畫)。

1910年，詹森設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他將胚芽鞘的尖端切掉，胚芽鞘不會生長；如果切掉胚芽鞘尖端，然后在尖端和下部插入瓊脂片，結(jié)果發(fā)現(xiàn)胚芽鞘向光彎曲了。這可以得出什么結(jié)論呢?(播放投影)

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激透過瓊脂片____________。

思考：依據(jù)單一變量原則分析該實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn)之處，并設(shè)計(jì)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，在圖2所示方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖。

如果把透水的瓊脂片換成不透水的云母片呢?胚芽鞘生長情況應(yīng)是_______。

(3)拜爾實(shí)驗(yàn)。

師：除了詹森的這一方法之外，還有沒有其他方法可以檢測胚芽鞘在植物生長方面起的作用呢?匈牙利科學(xué)家拜爾從另一個(gè)角度對該問題進(jìn)行了研究(圖3)(展示拜爾實(shí)驗(yàn)動畫)。

如果要想胚芽鞘直立生長，你認(rèn)為把胚芽鞘放在什么位置比較合適?拜爾為什么要將切下的尖端放在胚芽鞘的一側(cè)?這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出了什么結(jié)論?

生：胚芽鞘的彎曲生長是因?yàn)榧舛怂a(chǎn)生的物質(zhì)在其下部分布不均勻的結(jié)果。

師：達(dá)爾文的推想得到了詹森和拜爾的初步證明：尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)造成的，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。

(4)溫特實(shí)驗(yàn)。

師：如果尖端確實(shí)通過產(chǎn)生某種物質(zhì)來影響下部生長，那么這種物質(zhì)應(yīng)該可以轉(zhuǎn)移到一種“載體”里面，從而使該“載體”具有與尖端同樣的作用。大家認(rèn)為哪種物質(zhì)適合做載體呢?(瓊脂)請同學(xué)們利用瓊脂設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步證明胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)引起的。

1928年，一位25歲的大學(xué)生溫特也做了類似的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明：造成胚芽鞘彎曲的刺激的確是一種化學(xué)物質(zhì)(表2)。(板書：進(jìn)一步證明)而他認(rèn)為這種物質(zhì)可能類似于動物激素，因此把它命名為生長素。

(5)其他科學(xué)家實(shí)驗(yàn)。

生長素的化學(xué)本質(zhì)究竟是什么呢?1934年，科學(xué)家郭葛從人尿中分離出具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)：吲哚乙酸。1946年才從高等植物中分離出生長素，并確認(rèn)它就是IAA。繼發(fā)現(xiàn)生長素之后，人們又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了赤霉素等其他植物激素。

教師簡述概念。

小結(jié)：人類的許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)，就是像這樣經(jīng)過一代又一代人的探索，才一步步地接近事實(shí)的真相。每一位科學(xué)家所取得的進(jìn)展可能只是一小步，眾多的一小步終將匯合成科學(xué)前進(jìn)的一大步。如果在座的各位也能對科學(xué)執(zhí)著追求，終有一天你們也能獲得成功。

反饋練習(xí)和板書設(shè)計(jì)略。