高中生物学人教版（2019）选择性必修1 5.1稳态与调节植物生长素的发现（表格教案）
文档属性
| 名称 | 高中生物学人教版（2019）选择性必修1 5.1稳态与调节植物生长素的发现（表格教案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 159.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-10-14 21:37:01 | ||
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文档简介
植物生长素的发现
教材分析：
本节内容位于动物生命活动的调节之后，是植物生命活动调节的开端，通过植物生长素的发现史引出植物激素。由植物的向光性引出达尔文对该现象的探究，提出：胚芽鞘向光性弯曲是胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，向下传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快。通过鲍森·詹森实验验证“传递”的作用、拜尔实验验证“影响分布不均匀”的效果、温特实验验证“影响确实是一种化学物质”，并命名为“生长素”，至此，生长素进入大家眼中。通过其他科学家们的努力，探究出生长素的本质（吲哚乙酸）、具有生长效应的其他物质（PAA、IBA）、最后落脚于植物激素。本节内容运用几个经典实验来展现植物生长素的发现，是学习科学实验思维、实验设计、实验分析和实验评价的经典章节。
学情分析：
学生已经学习了动物激素，基本掌握了动物激素的特点与作用，对激素这一概念也有了大致的理解，但第一次接触植物激素，比较陌生，需要知识迁移与逻辑联系。学生在过去的学习中，陆续接触到各种科学探究的方法如假说-演绎法，推理法等，也接触到一些实验类型的习题，但没有系统地了解过实验分析与实验评价，本节课可围绕实验进行学生活动，引导大家体会实验思维、实验分析的过程，进行实验评价与实验设计。
教学目标：
生命观念：
观察植物向光性的现象与植物生长素的发现史：1.体会生长素在植物生命活动中的调节作用；2.认识到相关生命现象的原理，感受生命的精妙、神奇与协调；3.形成或提高尊重生命、关爱生命的意识。
科学探究：
分析植物生长素的发现史：1.感受科学探究的一般流程，体会科学探究的方法并尝试运用；2.体会科学家们不断探索、求实严谨的科学态度；3.学习不断探索、追求真理的态度与方法。
科学思维：
分析植物生长素的发现史：1.综合现有知识评价并分析相关实验，敢于质疑，形成批判性思维；2.辩证探讨，培养正确的逻辑思维方式。
社会责任：
理解植物向光性生长的原理，运用植物激素相关知识解决实际问题，提高科学照进现实的社会责任感。
教学重点：
1.达尔文实验分析；
2.温特实验分析；
3.验证实验的设计；
4.植物向光性生长的原因；
5.植物激素。
教学难点：
1.达尔文实验分析；
2.验证实验的设计；
3.植物激素；
4.科学思维的培养。
教学策略与手段：
学法
以植物向光性生长为情境，串联课堂。在教学过程中，通过实验分析与评价构建知识框架，并在探索中进行补充完善。以实验为依托，发展生物学科核心素养及探究式学习的习惯。
教法
强调过程式教学，以科学探究实验的分析为流程：观察现象→发现问题→提出假设→设计实验→实验验证→结果分析→得出结论。在分析实验时培养科学思维，再开展学生活动进行实验设计，更深刻地理解科学探究过程。在教学方法上采用直观教学法（视频、图片等）、任务驱动法、问题串、对比及总结归纳，引导学生自主学习、理解相关知识。
教学过程：
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入 同学们，在课程的开头，我们一起来看一个视频，其中小箭头是光照射的方向。（播放植物向光性生长视频） 视频中展现了什么？ 阅读课本，找到这种现象。 这种现象在我们生活中也比较常见，如窗边的植物，放久了就会向着窗外生长。这是植物向性运动的一种，如向肥性：施肥后，植物向着肥的方向生长等。 植物为什么会出现向光性呢？在漫长的岁月里，科学家们给了我们解答。 观察植物的生长方向与光的关系，观察并思考导致这种现象的原因。 植物向着光的方向生长。 向光性：植物向光源方向生长的现象 了解 思考 以视频导入，直观展示植物的向光性，吸引学生注意力，激发兴趣。 回归课本。 扩展延伸，衔接生活场景。 提出问题，过渡。
生长素发现过程 达尔文实验 验证实验1 验证实验2 鲍森·詹森实验 拜尔实验 温特实验 植物激素概念 植物激素与动物激素的比较 科学探究的一般流程 问：达尔文使用的实验材料是什么？ 什么是胚芽鞘呢？请看P47相关信息，胚芽鞘是什么。（图片展示） 阅读课本P46，观察达尔文的实验，找出其中的对照组，实验组，分组找出自变量，因变量和结论。 板书：植物生长素的发现 达尔文 我们请同学来分析，大家感受这个分析的过程。 结合同学回答整理： 一和二组，自变量是胚芽鞘尖端，因变量是弯曲生长的情况，可以探究向光性生长与胚芽鞘尖端的关系，通过一、二对照可以得结论： 胚芽鞘弯曲生长需要胚芽鞘尖端。 一、三、四组自变量是遮光位置，因变量为是否弯曲生长。一、三、四对照可以看出：胚芽鞘向光性生长与遮光部位有关系。 进一步探讨，第三组实验遮住了胚芽鞘尖端，他生长但不弯曲，一、四组没有遮住尖端，他们都弯曲了，说明胚芽鞘尖端可以感受到光的刺激，尖端下部弯曲。 达尔文是如何解释的？ 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，使胚芽鞘出现向光性弯曲。 （重复并板书：“影响”） 这里有三个条件，第一点是单侧光刺激，那我们可否验证一下：胚芽鞘受单侧光刺激后，发生向光性弯曲。 实验材料：胚芽鞘，单侧光，均匀光。 要求：请一位同学上台展示，其他同学在草稿纸上设计，参考达尔文实验图解。 自变量：光线情况（单侧光/均匀光） 实验结果：单侧光——向光性弯曲；均匀光——直立生长。 结论：单侧光引起胚芽鞘向光性弯曲。 第二点是向下传递某种影响，请同学们抓住这个传递，想一想怎么验证胚芽鞘尖端受刺激后，就向下传递某种“影响”，出现向光性弯曲。 实验材料：胚芽鞘，琼脂片，云母片， 鲍森·詹森也做过类似的实验，我们来看他是怎么做的。 板书：鲍森·詹森 詹森的解释是胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递到下部。琼脂片的作用：收集并传递这个影响。 板书：传递 问：这是一个严格意义上的对照实验吗？为什么？ 如何修改？ 回到传递问题上，如何验证传递对植物生长的影响？ 实验结果：琼脂片组——弯曲生长；云母片组——不生长。 结论：单侧光照射后，胚芽鞘尖端产生的影响向下传递，引起胚芽鞘向光性弯曲。 最后，为什么背光面比向光面生长快呢？拜尔给了我们解释。 板书：拜尔 他在黑暗环境中将胚芽鞘尖端切下来，放置在边缘，结果是胚芽鞘向放置的对侧弯曲生长。 问：为什么要在黑暗中？ 自变量：胚芽鞘尖端摆放位置。 结论：胚芽鞘弯曲生长是由于影响在尖端下部分布不均匀而造成的。 板书：分布不均匀 这些实验初步提出了尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质分布不均匀导致了胚芽鞘弯曲生长。 也就是说，某种物质影响了胚芽鞘的生长。如何证明的呢？温特给了一个极其巧妙的设计，我们一起来看一下。 板书：温特 如何体现“影响”是一种化学物质？可否将它提取出来？前面提到过一种东西。（琼脂） 温特将燕麦胚芽鞘尖端切下，放在干净的琼脂块上，收集这种影响，再将携带有影响的琼脂块放在切除胚芽鞘尖端的燕麦胚芽鞘的一侧。 自变量：琼脂有无接触胚芽鞘尖端（化学物质）。 结论：胚芽鞘确实会产生某种化学物质引起胚芽鞘的弯曲生长。温特将这种化学物质命名为生长素，请和生长激素区分开。 板书：生长素 一个结论的产生，需要许多人共同努力，请大家阅读课本，感受其他科学家们的发现： 1931年，科学家郭葛等人首先从人尿中分离出具有生长效应的化学物质——吲哚乙酸( IAA )， 由于其含量及其少，1946年，才从高等植物中分离出生长素，并确认就是IAA。 板书：化学本质：吲哚乙酸 后世研究发现，具有生长效应的物质还有苯乙酸和吲哚丁酸等。 生长素是一种植物激素，其他还发现赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯等。 请大家找到植物激素的概念。 植物激素：植物体内产生，从产生部位运输到作用部位，对植物生长发育具有显著作用的微量有机物。 我们以胚芽鞘产生的生长素为例，理解一下植物激素：由胚芽鞘尖端产生，运输到尖端下部，对植物生长起促进作用的微量吲哚乙酸。 在此之前我们还学习了其他激素，统称为动物激素，请同学们思回忆并讨论他们的异同。 植物激素动物激素产生部位一定部位 专门分泌腺或细胞作用部位不作用于特定器官特定的靶器官等相同点1.自身产生； 2.微量、高效，种类多； 3.调节作用。
我们一起来回顾一下生长素的发现史，科学家们是如何探究的。 以植物向光性的现象展开探究；（观察并发现问题） 针对现象提出假设；（提出假设） 设计实验验证这些假设；（设计、实施实验） 结合问题得出结论。（得出结论） 最后将结论推广，在推广过程中又发现新的问题，科学探究是一个不断重复、不断探索的过程。 回归课堂最开始，植物为什么会出现向光性？ 外因：单侧光照； 内因：①尖端产生生长素②生长素分布不均匀（背光侧＞向光侧）。 至此，生长素算是彻底揭开面纱，展现在大家面前。在生长素的发现史中我们接触到胚芽鞘有四个部位：生长素产生部位、生长素作用部位、感光部位和弯曲部位分别是什么？ 胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端下部、胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端下部。 问：黑暗条件影响生长素的形成吗？ 金丝雀虉草的胚芽鞘。 单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的锥形套装物（勾画）。 阅读教材，观察实验，找出相关信息。 分析四个实验，回答问题（讨论）。 一、二组。 一、三组。 一、四组。 阅读并勾画。 设计验证实验。 阅读并分析鲍森·詹森实验，了解琼脂的作用 （笔记） 不是，不止一个变量。 加一组无琼脂片的。 设计验证实验：加云母片组。 阅读分析拜尔实验，体会“影响”分布不均匀的结果。 排除光的影响 初步认识到“影响”可能是一种物质 阅读并分析温特实验，感受物质提取的妙法。 琼脂：可收集和传递“影响”。 阅读并勾画。 了解生长素面世的过程 勾画并理解。 回忆并讨论。 回顾总结。 思考并形成语言表达。 回忆。 思考并回答：不影响，生长素的合成与光无关。 展示实验材料特点，便于后期观察。 阅读并分组勾画，培养科学思维与表达能力。 对学生回答适当引导完善。培养并规范长句回答习惯。 体现实验分析的过程。 培养实验设计的能力。评价与鼓励，增强学生信心。 分析教材，串联前后。 科学探究：实验设计。 分析教材，联系前后。 科学思维：无关变量要相同且适宜。 前后逻辑关联。 科学需要不断探索，不懈努力。 概念延伸： 从已知物质关联抽象概念。 对比学习法。 明确科学探究的方法。 情境串联课堂，首尾呼应。 归纳能力。 联系生活思考问题。
即时反馈 1.判断生长状况。 2. 剩下时间，自主安排，回顾本节内容。 判断并思考：什么导致生长；什么导致弯曲。 生长条件：胚芽鞘尖端（有生长素）； 弯曲条件：生长素分布不均。 回顾整理。 思维训练。 分析归纳。 自主思考，内化知识。
板书设计：
植物生长素的发现
达尔文——“影响”
↓
鲍森·詹森——传递
↓
拜尔——分布不均匀
↓
温特——生长素【植物激素】
↓
其他——化学本质：吲哚乙酸
教材分析：
本节内容位于动物生命活动的调节之后，是植物生命活动调节的开端，通过植物生长素的发现史引出植物激素。由植物的向光性引出达尔文对该现象的探究，提出：胚芽鞘向光性弯曲是胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，向下传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快。通过鲍森·詹森实验验证“传递”的作用、拜尔实验验证“影响分布不均匀”的效果、温特实验验证“影响确实是一种化学物质”，并命名为“生长素”，至此，生长素进入大家眼中。通过其他科学家们的努力，探究出生长素的本质（吲哚乙酸）、具有生长效应的其他物质（PAA、IBA）、最后落脚于植物激素。本节内容运用几个经典实验来展现植物生长素的发现，是学习科学实验思维、实验设计、实验分析和实验评价的经典章节。
学情分析：
学生已经学习了动物激素，基本掌握了动物激素的特点与作用，对激素这一概念也有了大致的理解，但第一次接触植物激素，比较陌生，需要知识迁移与逻辑联系。学生在过去的学习中，陆续接触到各种科学探究的方法如假说-演绎法，推理法等，也接触到一些实验类型的习题，但没有系统地了解过实验分析与实验评价，本节课可围绕实验进行学生活动，引导大家体会实验思维、实验分析的过程，进行实验评价与实验设计。
教学目标：
生命观念：
观察植物向光性的现象与植物生长素的发现史：1.体会生长素在植物生命活动中的调节作用；2.认识到相关生命现象的原理，感受生命的精妙、神奇与协调；3.形成或提高尊重生命、关爱生命的意识。
科学探究：
分析植物生长素的发现史：1.感受科学探究的一般流程，体会科学探究的方法并尝试运用；2.体会科学家们不断探索、求实严谨的科学态度；3.学习不断探索、追求真理的态度与方法。
科学思维：
分析植物生长素的发现史：1.综合现有知识评价并分析相关实验，敢于质疑，形成批判性思维；2.辩证探讨，培养正确的逻辑思维方式。
社会责任：
理解植物向光性生长的原理，运用植物激素相关知识解决实际问题，提高科学照进现实的社会责任感。
教学重点：
1.达尔文实验分析；
2.温特实验分析；
3.验证实验的设计；
4.植物向光性生长的原因；
5.植物激素。
教学难点：
1.达尔文实验分析；
2.验证实验的设计；
3.植物激素；
4.科学思维的培养。
教学策略与手段：
学法
以植物向光性生长为情境，串联课堂。在教学过程中，通过实验分析与评价构建知识框架，并在探索中进行补充完善。以实验为依托，发展生物学科核心素养及探究式学习的习惯。
教法
强调过程式教学，以科学探究实验的分析为流程：观察现象→发现问题→提出假设→设计实验→实验验证→结果分析→得出结论。在分析实验时培养科学思维，再开展学生活动进行实验设计，更深刻地理解科学探究过程。在教学方法上采用直观教学法（视频、图片等）、任务驱动法、问题串、对比及总结归纳，引导学生自主学习、理解相关知识。
教学过程：
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入 同学们，在课程的开头，我们一起来看一个视频，其中小箭头是光照射的方向。（播放植物向光性生长视频） 视频中展现了什么？ 阅读课本，找到这种现象。 这种现象在我们生活中也比较常见，如窗边的植物，放久了就会向着窗外生长。这是植物向性运动的一种，如向肥性：施肥后，植物向着肥的方向生长等。 植物为什么会出现向光性呢？在漫长的岁月里，科学家们给了我们解答。 观察植物的生长方向与光的关系，观察并思考导致这种现象的原因。 植物向着光的方向生长。 向光性：植物向光源方向生长的现象 了解 思考 以视频导入，直观展示植物的向光性，吸引学生注意力，激发兴趣。 回归课本。 扩展延伸，衔接生活场景。 提出问题，过渡。
生长素发现过程 达尔文实验 验证实验1 验证实验2 鲍森·詹森实验 拜尔实验 温特实验 植物激素概念 植物激素与动物激素的比较 科学探究的一般流程 问：达尔文使用的实验材料是什么？ 什么是胚芽鞘呢？请看P47相关信息，胚芽鞘是什么。（图片展示） 阅读课本P46，观察达尔文的实验，找出其中的对照组，实验组，分组找出自变量，因变量和结论。 板书：植物生长素的发现 达尔文 我们请同学来分析，大家感受这个分析的过程。 结合同学回答整理： 一和二组，自变量是胚芽鞘尖端，因变量是弯曲生长的情况，可以探究向光性生长与胚芽鞘尖端的关系，通过一、二对照可以得结论： 胚芽鞘弯曲生长需要胚芽鞘尖端。 一、三、四组自变量是遮光位置，因变量为是否弯曲生长。一、三、四对照可以看出：胚芽鞘向光性生长与遮光部位有关系。 进一步探讨，第三组实验遮住了胚芽鞘尖端，他生长但不弯曲，一、四组没有遮住尖端，他们都弯曲了，说明胚芽鞘尖端可以感受到光的刺激，尖端下部弯曲。 达尔文是如何解释的？ 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，使胚芽鞘出现向光性弯曲。 （重复并板书：“影响”） 这里有三个条件，第一点是单侧光刺激，那我们可否验证一下：胚芽鞘受单侧光刺激后，发生向光性弯曲。 实验材料：胚芽鞘，单侧光，均匀光。 要求：请一位同学上台展示，其他同学在草稿纸上设计，参考达尔文实验图解。 自变量：光线情况（单侧光/均匀光） 实验结果：单侧光——向光性弯曲；均匀光——直立生长。 结论：单侧光引起胚芽鞘向光性弯曲。 第二点是向下传递某种影响，请同学们抓住这个传递，想一想怎么验证胚芽鞘尖端受刺激后，就向下传递某种“影响”，出现向光性弯曲。 实验材料：胚芽鞘，琼脂片，云母片， 鲍森·詹森也做过类似的实验，我们来看他是怎么做的。 板书：鲍森·詹森 詹森的解释是胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递到下部。琼脂片的作用：收集并传递这个影响。 板书：传递 问：这是一个严格意义上的对照实验吗？为什么？ 如何修改？ 回到传递问题上，如何验证传递对植物生长的影响？ 实验结果：琼脂片组——弯曲生长；云母片组——不生长。 结论：单侧光照射后，胚芽鞘尖端产生的影响向下传递，引起胚芽鞘向光性弯曲。 最后，为什么背光面比向光面生长快呢？拜尔给了我们解释。 板书：拜尔 他在黑暗环境中将胚芽鞘尖端切下来，放置在边缘，结果是胚芽鞘向放置的对侧弯曲生长。 问：为什么要在黑暗中？ 自变量：胚芽鞘尖端摆放位置。 结论：胚芽鞘弯曲生长是由于影响在尖端下部分布不均匀而造成的。 板书：分布不均匀 这些实验初步提出了尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质分布不均匀导致了胚芽鞘弯曲生长。 也就是说，某种物质影响了胚芽鞘的生长。如何证明的呢？温特给了一个极其巧妙的设计，我们一起来看一下。 板书：温特 如何体现“影响”是一种化学物质？可否将它提取出来？前面提到过一种东西。（琼脂） 温特将燕麦胚芽鞘尖端切下，放在干净的琼脂块上，收集这种影响，再将携带有影响的琼脂块放在切除胚芽鞘尖端的燕麦胚芽鞘的一侧。 自变量：琼脂有无接触胚芽鞘尖端（化学物质）。 结论：胚芽鞘确实会产生某种化学物质引起胚芽鞘的弯曲生长。温特将这种化学物质命名为生长素，请和生长激素区分开。 板书：生长素 一个结论的产生，需要许多人共同努力，请大家阅读课本，感受其他科学家们的发现： 1931年，科学家郭葛等人首先从人尿中分离出具有生长效应的化学物质——吲哚乙酸( IAA )， 由于其含量及其少，1946年，才从高等植物中分离出生长素，并确认就是IAA。 板书：化学本质：吲哚乙酸 后世研究发现，具有生长效应的物质还有苯乙酸和吲哚丁酸等。 生长素是一种植物激素，其他还发现赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯等。 请大家找到植物激素的概念。 植物激素：植物体内产生，从产生部位运输到作用部位，对植物生长发育具有显著作用的微量有机物。 我们以胚芽鞘产生的生长素为例，理解一下植物激素：由胚芽鞘尖端产生，运输到尖端下部，对植物生长起促进作用的微量吲哚乙酸。 在此之前我们还学习了其他激素，统称为动物激素，请同学们思回忆并讨论他们的异同。 植物激素动物激素产生部位一定部位 专门分泌腺或细胞作用部位不作用于特定器官特定的靶器官等相同点1.自身产生； 2.微量、高效，种类多； 3.调节作用。
我们一起来回顾一下生长素的发现史，科学家们是如何探究的。 以植物向光性的现象展开探究；（观察并发现问题） 针对现象提出假设；（提出假设） 设计实验验证这些假设；（设计、实施实验） 结合问题得出结论。（得出结论） 最后将结论推广，在推广过程中又发现新的问题，科学探究是一个不断重复、不断探索的过程。 回归课堂最开始，植物为什么会出现向光性？ 外因：单侧光照； 内因：①尖端产生生长素②生长素分布不均匀（背光侧＞向光侧）。 至此，生长素算是彻底揭开面纱，展现在大家面前。在生长素的发现史中我们接触到胚芽鞘有四个部位：生长素产生部位、生长素作用部位、感光部位和弯曲部位分别是什么？ 胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端下部、胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端下部。 问：黑暗条件影响生长素的形成吗？ 金丝雀虉草的胚芽鞘。 单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的锥形套装物（勾画）。 阅读教材，观察实验，找出相关信息。 分析四个实验，回答问题（讨论）。 一、二组。 一、三组。 一、四组。 阅读并勾画。 设计验证实验。 阅读并分析鲍森·詹森实验，了解琼脂的作用 （笔记） 不是，不止一个变量。 加一组无琼脂片的。 设计验证实验：加云母片组。 阅读分析拜尔实验，体会“影响”分布不均匀的结果。 排除光的影响 初步认识到“影响”可能是一种物质 阅读并分析温特实验，感受物质提取的妙法。 琼脂：可收集和传递“影响”。 阅读并勾画。 了解生长素面世的过程 勾画并理解。 回忆并讨论。 回顾总结。 思考并形成语言表达。 回忆。 思考并回答：不影响，生长素的合成与光无关。 展示实验材料特点，便于后期观察。 阅读并分组勾画，培养科学思维与表达能力。 对学生回答适当引导完善。培养并规范长句回答习惯。 体现实验分析的过程。 培养实验设计的能力。评价与鼓励，增强学生信心。 分析教材，串联前后。 科学探究：实验设计。 分析教材，联系前后。 科学思维：无关变量要相同且适宜。 前后逻辑关联。 科学需要不断探索，不懈努力。 概念延伸： 从已知物质关联抽象概念。 对比学习法。 明确科学探究的方法。 情境串联课堂，首尾呼应。 归纳能力。 联系生活思考问题。
即时反馈 1.判断生长状况。 2. 剩下时间，自主安排，回顾本节内容。 判断并思考：什么导致生长；什么导致弯曲。 生长条件：胚芽鞘尖端（有生长素）； 弯曲条件：生长素分布不均。 回顾整理。 思维训练。 分析归纳。 自主思考，内化知识。
板书设计：
植物生长素的发现
达尔文——“影响”
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鲍森·詹森——传递
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拜尔——分布不均匀
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温特——生长素【植物激素】
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其他——化学本质：吲哚乙酸