《植物生長素的發現》教學設計

張旭

一、教材分析

本節內容選自人教版高中生物必修3《穩態與環境》第3章第1節，本章從個體水平介紹了植物的穩態與調節，揭示了植物激素調節的原理與應用，本章與第1、2章動物體的穩態與調節并列構成了生物有機體穩態調節的知識體系。

本節作為開篇層層揭示了植物向光性是在生長素調節作用下產生的個體適應性，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。“生長素的發現過程”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，也是培養學生科學探究能力、提高生物科學素養的載體，更是歷年高考的熱點。為突出重點，在一定的時間內提高學生的探究能力，對教材進行了處理，將“生長素的產生、運輸和分布”這一內容安排在下一課時，使本節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現過程。

2.能力目標

體驗發現生長素的過程和方法。

評價實驗設計和結論，訓練邏輯思維的嚴密性。

3.情感態度與價值觀目標

體驗發現生長素的過程中蘊含的科學精神。

三、重點難點

教學重點：生長素的發現過程。

教學難點：科學實驗設計的嚴謹性分析。

四、教學策略

本節課為科學發現史的介紹，主要采用任務驅動式教學，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，充分發揮學生的發散性思維和創造性思維，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，總結提升。制作相關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，激發學生興趣和培養學生嚴謹的邏輯思維。

五、教學過程

1.復習回顧：在動物和人體中，有哪些調節方式？

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控的，要靠這種信息分子，引出植物的激素調節。

學生：神經調節、體液調節、免疫調節。

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

學生：單側光。

探究一：如何創設自變量，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光，內因是什么？與胚芽鞘的哪一部分有關？

學生：將胚芽鞘尖端切下，與完整的胚芽鞘做對照，放在單側光下，結論1：胚芽鞘的生長、彎曲與尖端有關。

問題3：感受單側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，結論2：感受單側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，結論3：生長部位在尖端下端（伸長區）。

問題5：這種影響是什么？

學生：結論4：尖端產生的影響可以透過瓊脂片傳遞，可能是一種化學物質。

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

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和右側，黑暗條件下，觀察現象。

③拜爾的實驗。

學生：結論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：尖端產生這種影響需要光嗎？

問題8：怎樣證明尖端產生的是一種化學物質？

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，發現胚芽鞘朝對側彎曲生長，能證明什么？

這個實驗嚴密嗎？如何設計對照實驗？

學生：結論6：尖端確實產生一種化學物質，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，生長素的發現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：單側光為什么使生長素分布不均？生長素是分解了還是轉移了？

學生：結論7：受到單側光照射后，生長素由向光側向背光側轉移，造成背光側多。

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生長素含量的數據。

學生：分析數據，結論8：向日葵、蘿卜表現出向光性是因為向光側的生長抑制物質多與背光側。

4.小結：①科學研究的一般過程：發現問題→提出假設→設計實驗→得出結論。

②生長素的發現過程：達爾文→詹森→拜爾→溫特。