7.5植物生命活动的调节 教案

《植物生命活动的调节》教学设计
【学习内容分析】
本课为华东师范大学出版社2013版《科学》八年级下册第七章第五节内容，是在学习植物感应性的基础上，了解植物能通过调节自身生命活动，适应环境变化，处于本章最后一节，是对整章内容的提升与升华，包涵了生命科学中一个重要的思想：生物与环境相适应。
【学习者分析】
学习者为初二学生，通过前两年的学习已知晓控制变量法等科学方法，能根据要求设计简单的对照实验，也能进行简单的动手实验，并具有根据实验现象进行分析推理的能力，为本课学习奠定了良好的基础。但要像科学家一样分析胚芽鞘弯曲生长实验的现象得出植物弯曲生长是由于生长素分布不均匀的结论，还存在一定的难度，因此生长素发现史的学习成为本课的难点。
【教学目标】
知识与技能：
1、通过观察铜钱草的向光性及含羞草的感震性实验了解植物感应性现象，了解生长素发现的历史。
过程与方法：
1、初步学会使用控制变量法设计生物实验，领会科学结论的得出依赖科学实验事实。
情感态度价值观：
1、通过触碰含羞草活动中爱护植物行动的体现，增强尊重生命热爱生命的情感。
2、感悟科学发现需要经过一代代科学家不懈的努力，通过对生长素发现科学史（达尔文、温特等人关于胚芽鞘弯曲生长的探究过程）的重新经历，逐步体会科学的本质是螺旋上升发展的，科学具有暂时性。
【重点难点】
教学重点：了解植物感应性现象及意义。
教学难点：生长素发现历程。
【教学准备】
分组实验（11组）：含羞草、熏香、火柴、喷水壶、有水的小烧杯、干燥的小烧杯、吸管、根的向地性培养装置、琼脂粉末、玻璃棒
演示实验：向光弯曲的铜钱草、向光性对比装置、植物向光弯曲模型、根的向水性实验装置
【教学方法】
实验探究法、读书指导法、演示法、讨论法、谈话法。
【教学流程】
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
视频引入，走进植物
1、播放视频《茅膏菜》
观看视频
感受植物会对刺激做出反应
触碰植物，亲身感受
2、巡视指导活动
分组活动：触碰含羞草，观察其对刺激的反应
感受含羞草的感震性,培养热爱小生命的情感
由表及里，探明原因
3、展示向光弯曲的铜钱草、豆苗等
观察分享植物向光性现象
了解植物存在向光性现象
4、植物模型模拟向光弯曲，演示双金属片受热弯曲实验
用吸管模拟植物向光弯曲生长
通过双金属片演示实验理解“生长”快的一侧向另一侧弯曲，明确向光性的内在机制是背光侧生长比向光侧快
5、阐明生长素发现历程
自主阅读，
思考分析讨论用玉米胚芽鞘模拟达尔文实验，较真实地部分经历达尔文关于向光性的探究历程用琼脂粉末制作琼脂块，感知琼脂能转移物质
体验科学家发现生长素的艰辛历程，感悟科学发现要经过一代代人共同的探索才逐步接近真相，体会科学具有暂时性，科学知识是不断发展变化的，科学是螺旋上升发展的。
6、播放flash《向光性的原因》
观看flash，思考理解
深入理解向光性的原因
7、展示光周期现象图片
观看图片，思考植物对光的其他反应
了解光不仅驱动光合作用，还能调节生命活动
课前实验，展示交流
8、鼓励学生交流展示根的正向地性
全班交流展示茎的负向地性及根的正向地性
了解根的正向地性，知道这是为了获得更多的水和养分，更好地固定自己，利于生存
9、图片及实物展示向日葵茎的负向地性
观察图片及向日葵
了解茎的负向地性，知道其意义是获取更多光能
课后延伸，探索不止
10、引导设计
分组活动：设计并画出实验方案，探究根的向水性
尝试自主设计实验，了解根的向水性可以帮助根获得更多的水分
11、帮助总结
总结植物感应性的意义
明白植物感应性的意义：调节生命活动，适应环境变化
12、发放种子
课后种植，继续探究含羞草的感应性
将课堂延伸到生活中，体会科学探究无止境，拓展学习兴趣和生活情趣
【教学过程】
[视频引入，走进植物]
师：同学们,你们听说过能吃虫的植物吗?
生：捕蝇草、猪笼草……
师：非常好，那你听说过茅膏菜吗？它也是一种能吃虫的植物，让我们通过视频来观察当昆虫触碰茅膏菜时，它会做出怎样的反应。
观看视频：茅膏菜
视频解说：绿色的就是茅膏菜的叶，叶片上布满了晶莹剔透的“露珠”，茅膏菜正是通过这些露珠捕猎的。当有昆虫触碰它时，叶片会感受到刺激，并向有昆虫的一侧弯曲，将昆虫包裹起来，同时分泌物质将它消化吸收。
板书：植物生命活动的调节
师：可见，植物会对外界刺激做出反应，以此来调节自身的生命活动，这就是本节课的主题。
师:我们将植物感受刺激，并发生反应的特性称为什么性?
生：应激性。
师：很好，应激性指生物对刺激发生的反应，而植物的应激性我们又称感应性。
板书：感应性
师：能引发植物反应的环境刺激有哪些呢？
板书：刺激、反应
生：光、水、重力、空气、温度等。
师：再如视频中昆虫对茅膏菜的触碰，我们称为机械刺激。
板书：机械刺激、光、重力、水
师：今天我们主要研究植物对机械刺激、光、重力、水的刺激分别会做出怎样的反应。
[触碰植物，亲身感受]
一、感震性
师：你知道对触碰等机械刺激会做出迅速反应的植物除了茅膏菜还有什么呢？
生：含羞草。
师：那就让我们与含羞草做个亲密接触吧。分别用笔触、用香熏、用水喷，观察含羞草对较轻和较重的刺激有什么反应。活动过程中请大家温柔对待含羞草，不要伤害它，并及时在学习单上记录好实验现象。
分组实验：观察含羞草的感震性（3.5分钟）
师：我们请几个小组来汇报实验现象。
小组汇报：轻轻触碰含羞草，小叶合拢。猛烈敲击含羞草，不仅小叶合拢，且叶柄下垂。
3cm处熏，含羞草反应不明显，1cm处，含羞草小叶合拢。
洒水小叶全部合拢，所有叶柄下垂。
师生共同总结：机械刺激较弱时，小叶合拢；刺激较强时，小叶合拢且叶柄下垂。
师：因为触动小叶的力量比较大时，刺激能传到叶柄基部的叶枕，使下半部细胞失水收缩。
师：我们将植物对机械刺激做出的反应叫做感震性。
板书：感震性
师：感震性对植物的生存有何意义？例如含羞草在大雨来临时小叶就合拢了。
生：可以保护植物，避免外界环境的伤害。
师：对，例如牵牛花感受到触碰能向其它物体上缠绕弯曲，帮助自己适应环境。
设计意图：观看茅膏菜对昆虫的触碰做出反应，了解植物感应性的概念，学生提出环境刺激，归纳列出作为板书，起到提纲挈领的作用。并通过含羞草的感震性的分组实验，亲近生活中常常听说的含羞草，培养热爱生命的情感。
[由表及里，探明原因]
二、植物对光的反应
1、向光性现象
师：植物对光又会做出怎样的反应呢？
生：向光性。
师：老师上周将一盆铜钱草放在一个单侧开口的纸箱中，今天我们一起来看看它长成什么样了。
出示向光弯曲生长的铜钱草。
师：植物朝向光源方向生长的特性叫向光性。
板书：向光性
师：生活中还有哪些向光性现象？
生：向日葵花盘朝向太阳生长。
出示三组绿豆苗。
师：猜一猜这三盆绿豆苗分别是在什么条件下培养的呢？
生：一组放在正常光照下，一组放在单侧光照下，还有一组放在黑暗中。
师：可见绿豆苗也具有向光性。
设计意图：引导学生深入观察生活中植物向光生长的科学现象，明白科学发现往往是从探究和解释现象开始的。（科学本质）
师：植物细胞发生了怎样的变化才使它向光弯曲了呢？你觉得背光侧和向光侧哪侧细胞伸长快？
生：（多数）向光侧。
师：请同学们四人一组用能弯曲的吸管模拟植物茎的向光弯曲。探究背光侧和向光侧哪一侧细胞生长地快？
分组活动：吸管模拟茎的向光性
师：现在你觉得哪一侧细胞伸长更快？
生：背光侧。
演示：模拟茎的向光弯曲。
师：有同学说吸管小没看清，我们用这个模型模拟植物尖端，将细胞放大成这样这张纸这么大，向光弯曲前两侧细胞一样长。当它向光弯曲后，发生变化的部位是尖端下部，我们请两位同学来量一量背光侧细胞和向光侧细胞的长度分别为多少？
两生测量（背光侧19cm,向光侧5cm）
师：正是由于背光侧细胞伸长生长快于向光侧细胞，很多细胞的伸长导致背光侧茎比向光侧长，从而使植物具有向光性。
设计意图：学生用可弯曲的吸管模拟茎的向光性，纠正前概念中向光侧细胞生长更快的错误观点，老师用油烟机排气管做成的植物尖端模型，帮助学生加深印象，成功地突破难点。
师：那么植物内部发生了什么变化才使背光侧细胞生长比向光侧快呢？不同时代的科学家都对这个问题进行了研究，作出突出贡献的有达尔文、温特等，达尔文首先用实验方法对植物的向光性进行了研究。
师：他选取了能向光弯曲生长的胚芽鞘作为实验材料，胚芽鞘就是刚从种子中萌发出来的锥状结构，主要分尖端和伸长区两部分。
师：请同学们参考上面四幅图，带着两个问题阅读书本160页《生长素的发现》。
自主阅读《生长素的发现》（1.5分钟）
师：达尔文对胚芽鞘进行了怎样的处理？
生：切去尖端、单侧光照、尖端套不透光的锡箔小帽、下部套锡箔。
师投影展示玉米胚芽鞘的处理方式。
他观察到了什么现象？
生：1切去尖端的不生长；2单侧光照下向光弯曲生长。
同桌讨论：对比1、2可知：胚芽鞘弯曲生长与尖端有关。
生：3直立生长；4向光弯曲生长。
对比2、3、4可知：尖端是感受光刺激的部位。
师：如果你是达尔文，你认为是什么引起了背光侧细胞比向光侧细胞伸长生长快？同桌讨论，提出你们的猜想。
猜想：尖端可能产生了某种物质（难点）
师：班上有像你这样的小小达尔文们，相信以后能为科学的发展贡献自己的力量。
师：为了验证这个猜想，鲍森和拜尔等科学家又进行了实验，比较有代表性的是温特在黑暗中所做的一个实验：他将胚芽鞘尖端切下放在琼脂块上，一段时间后将琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘左侧，结果胚芽鞘向哪侧弯曲了？
生：右侧。
师：请大家用水泡琼脂，思考在这个实验中，琼脂起到了什么作用?
活动：用水泡琼脂。
生：琼脂能吸收并转移胚芽鞘尖端产生的物质。
师：没错，根据这个实验是不是就能证明胚芽鞘的尖端产生了某种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长呢？
生：不行，可能是琼脂块本身使胚芽鞘弯曲生长。
师：很好，因此我们还需要设计一个对照实验。将没有与尖端接触过的琼脂块放在胚芽鞘左侧，发现既不生长又不弯曲，通过这个对照，说明琼脂本身不能使胚芽鞘生长弯曲，排除了琼脂对实验的影响。
师：据此，温特猜想胚芽鞘尖端可能产生了一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了弯曲生长。
师：直到1934年，科学家们从麦芽等材料中分离和提纯了生长素，它就是吲哚乙酸。科学家们终于明白了向光性的原因。
Flash:向光性的原因
师：然而科学家的探索并没有就此止步，20世纪80年代，科学家们测定发现向光侧和背光侧生长素的含量差不多，弯曲生长可能是由于向光侧生长抑制物质比背光侧多。关于植物生长还有很多问题留待我们不断探究。
2、光周期现象
师：植物对光的反应还有光周期现象，你知道哪些植物是在春季开花的?
生：梨花、桃花。
师：例如油菜花在春季开花，是由于形成花芽需要长日照。
师：再如有些植物在秋季开花如菊花，是由于形成花芽需要短日照。
师：可见光不仅能驱动光合作用的进行，还能作为植物生长发育的信号，例如梧桐树在秋季通过落叶来调节自身生命活动，适应严寒的环境。
设计意图：自主阅读生长素发现的科学史，并循着科学家的实验及思维方式，体验科学家发现生长素的艰辛历程，感悟科学发现要经过一代代人共同的探索才逐步接近真相，同时通过最新科技动态的延伸，感悟科学具有暂时性，科学是不断发展的。
[课前实验，展示交流]
植物对重力的反应
师：这盆植物如何培养出来的呢？
生：放在单侧光照下，把它横过来放置一段时间。
师：可见植物的茎不仅会对光做出反应，还会对重力刺激做出反应。同学们课后可以做这样一个小实验，将向日葵种在两个花盆中，其中一个花盆竖直放置，另一个花盆水平放置，一段时间后观察幼苗是否如老师所做，不管如何放置，都是背向地面向上生长的。
师：同学们已经做过家庭小实验，将种子任意方向放置在透明容器中，观察根的生长方向，请同学来展示实验结果并介绍植物根的生长方向。
展示：根的正向重力性。
板书：向地性
师：茎的背地性对植物有何意义？
生：使植物吸收更多的阳光。
师：根的向地性有何意义呢？
生：使植物吸收更多的水和无机盐。
设计意图：展示课前实验，提高交流表达能力，体验植物生长的缓慢，逐步形成珍惜植物的意识。
[课后延伸，探索不止]
四、植物对水的反应
师：根对水又会有什么反应呢？
生：有些沙漠中的植物根向着水源方向生长的现象。
师：可以设计怎样的实验来观察根的向水性呢？请大家四人小组讨论后在学习单上画出你们设计的方案。
活动：设计并画出实验方案探究根的向水性
师：根的向水性有何意义?
生：使植物在干旱的土壤中获得更多的水分。
小结：根据以上探究，我们发现植物的感应性共同的意义是：调节生命活动，适应环境变化。
板书：意义：调节生命活动，适应环境变化。
植物的生长中还有很多与环境相适应的特点，课后请同学们将水槽中含羞草、向日葵的种子带回家播种、观察，研究种子萌发的条件、根茎生长方向，含羞草的感震性等等，看哪个小组种的最好，所有明天的花都藏在今天的种子里。
下课前老师还要考考大家对这节内容掌握得如何。
祝大家在学习和生活中都能辛勤播种，含笑收获。
设计意图：尝试自主设计实验，了解根的向水性可以帮助根获得更多的水分。总结感应性的意义，升华主题。发放种子，学生课后继续探究植物的感应性，将课堂延伸到生活中，体会科学探究无止境，拓展学习兴趣和生活情趣。
【形成性练习】
1、下列植物的行为属于植物向光性表现的是(
C
)
A．茎叶背地生长
B．捕蝇草捕虫
C．向日葵向太阳
D．含羞草收缩叶片
2、植物的向光性的原因是
(
B
)
A．向光一侧生长快
B．背光一侧生长快
C．背光一侧生长慢
D．向光一侧不生长
3、含羞草的叶子被碰后会合拢，这说明生物具有(
B
)
A．生长现象
B．对外界刺激作出反应的现象
C．繁殖现象
D．呼吸现象
4、植物的的根总是往下生长，还表现出向水、向肥性，这些体现出生物的(
C
)
A．生长特性
B．繁殖特性
C．应激性特性
D．新陈代谢特性
5、如果要进一步分析含羞草的感震运动与震动大小的关系，可以怎么做？
控制机械刺激强度，将其量化。例如，让不同数量的一角硬币从同一高度自由落下，敲击含羞草叶子，观察含羞草的反应。
【板书设计】
植物生命活动的调节
感应性
刺激
反应
机械刺激
感震性
光
向光性
重力
向地性
水
向水性
意义：调节生命活动，适应环境变化