《植物生長素的發(fā)現(xiàn)》教學設計

張 旭

（黑龍江省大慶實驗中學，黑龍江 大慶）

一、教材分析

本節(jié)內(nèi)容選自人教版高中生物必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第3章第1節(jié)，本章從個體水平介紹了植物的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)，揭示了植物激素調(diào)節(jié)的原理與應用，本章與第1、2章動物體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)并列構(gòu)成了生物有機體穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的知識體系。

本節(jié)作為開篇層層揭示了植物向光性是在生長素調(diào)節(jié)作用下產(chǎn)生的個體適應性，學生初步了解了植物激素及其作用，為繼續(xù)探索生長素的生理作用和植物激素的應用奠定了基礎，起著承上啟下的作用?！吧L素的發(fā)現(xiàn)過程”隱含著科學研究的過程與方法，在整個必修課本中處于相當重要的地位，也是培養(yǎng)學生科學探究能力、提高生物科學素養(yǎng)的載體，更是歷年高考的熱點。為突出重點，在一定的時間內(nèi)提高學生的探究能力，對教材進行了處理，將“生長素的產(chǎn)生、運輸和分布”這一內(nèi)容安排在下一課時，使本節(jié)課有充足的時間專注于科學探究。

學生對“向光性”有一定的生活體驗、有一定的實驗設計能力，初步了解了“假說-演繹”的科學探究方法。學生的感性思維能力強、抽象理性思維能力較弱、個體間學習能力有差異、大部分學生語言表達能力較弱。

二、教學目標

1.知識目標

概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程。

2.能力目標

體驗發(fā)現(xiàn)生長素的過程和方法。

評價實驗設計和結(jié)論，訓練邏輯思維的嚴密性。

3.情感態(tài)度與價值觀目標

體驗發(fā)現(xiàn)生長素的過程中蘊含的科學精神。

三、重點難點

教學重點：生長素的發(fā)現(xiàn)過程。

教學難點：科學實驗設計的嚴謹性分析。

四、教學策略

本節(jié)課為科學發(fā)現(xiàn)史的介紹，主要采用任務驅(qū)動式教學，以探究向光性的原因為任務展開教學，帶學生重走科學家探究之路，充分發(fā)揮學生的發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維，讓學生嘗試設計實驗，體驗成功的喜悅。教師提供素材，設置問題串，引導學生思考、討論，總結(jié)提升。制作相關(guān)實驗過程的動畫及多媒體課件，增加教學的有效性和直觀性，激發(fā)學生興趣和培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬎季S。

五、教學過程

1.復習回顧：在動物和人體中，有哪些調(diào)節(jié)方式？

引導學生閱讀本章首頁的詩，植物生命中的每一個階段都是受到精確調(diào)控的，要靠這種信息分子，引出植物的激素調(diào)節(jié)。

學生：神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)。

2.向光性：引導學生回憶生活中的現(xiàn)象，提問：植物能運動嗎？出示向光性的圖片，問題1：植物表現(xiàn)出向光性的外界刺激是什么？

學生：單側(cè)光。

探究一：如何創(chuàng)設自變量，證明植物具有向光性？

學生：設計實驗，分別把植物放在黑暗、單側(cè)光、均勻光下，觀察生長情況。

3.探究向光性的原因。

①達爾文的實驗，問題2：引起植物向光性的外因是單側(cè)光，內(nèi)因是什么？與胚芽鞘的哪一部分有關(guān)？

學生：將胚芽鞘尖端切下，與完整的胚芽鞘做對照，放在單側(cè)光下，結(jié)論1：胚芽鞘的生長、彎曲與尖端有關(guān)。

問題3：感受單側(cè)光刺激的部位是尖端，還是尖端以下？設計實驗探究（提供材料：錫箔紙）。

學生：設計實驗，分別用錫箔紙遮住尖端和以下，觀察生長情況，結(jié)論2：感受單側(cè)光刺激的部位是尖端。

問題4：生長部位是哪里？多媒體展示實驗用具：筆、尺。

學生：設計實驗，結(jié)論3：生長部位在尖端下端（伸長區(qū)）。

問題5：這種影響是什么？

學生：結(jié)論4：尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞，可能是一種化學物質(zhì)。

設計實驗：把尖端切下，錯位分別放在胚芽鞘的左側(cè)和右側(cè)，黑暗條件下，觀察現(xiàn)象。

②鮑森·詹森的實驗，在尖端和下端之間插入瓊脂片，胚芽鞘仍然向光彎曲生長。

問題6：這種影響為什么會使胚芽鞘彎曲生長，是由于兩側(cè)分布不均造成的嗎？請設計實驗探究。

學生：設計實驗：把尖端切下，錯位分別放在胚芽鞘的左側(cè)和右側(cè)，黑暗條件下，觀察現(xiàn)象。

③拜爾的實驗。

學生：結(jié)論5：胚芽鞘彎曲生長是尖端的影響在下端分布不均造成的。

問題7：尖端產(chǎn)生這種影響需要光嗎？

問題8：怎樣證明尖端產(chǎn)生的是一種化學物質(zhì)？

④溫特的實驗，將尖端切下，放在瓊脂塊上，目的是什么？

將瓊脂塊放在切掉尖端的胚芽鞘上，發(fā)現(xiàn)胚芽鞘朝對側(cè)彎曲生長，能證明什么？

這個實驗嚴密嗎？如何設計對照實驗？

學生：結(jié)論6：尖端確實產(chǎn)生一種化學物質(zhì)，能向下運輸并引起胚芽鞘生長。

將空白的瓊脂塊放在切掉尖端的胚芽鞘上作為對照。

⑤生長素之謎，1931年，從人尿中分離出吲哚乙酸。1946年，從植物中分離出生長素。

⑥植物向光性解謎，生長素的發(fā)現(xiàn)使人們意識到植物的向光性是由生長素分布不均造成的，請嘗試解釋植物的向光性。

問題9：單側(cè)光為什么使生長素分布不均？生長素是分解了還是轉(zhuǎn)移了？

學生：結(jié)論7：受到單側(cè)光照射后，生長素由向光側(cè)向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，造成背光側(cè)多。

問題10：不同植物向光性的原因相同嗎？展示向日葵、蘿卜等植物胚芽鞘兩側(cè)生長素含量的數(shù)據(jù)。

學生：分析數(shù)據(jù)，結(jié)論8：向日葵、蘿卜表現(xiàn)出向光性是因為向光側(cè)的生長抑制物質(zhì)多與背光側(cè)。

4.小結(jié)：①科學研究的一般過程：發(fā)現(xiàn)問題→提出假設→設計實驗→得出結(jié)論。

②生長素的發(fā)現(xiàn)過程：達爾文→詹森→拜爾→溫特。