5.1植物生长素建安（表格版）

教学设计
课 题 5.1植物生长素
课时安排 1 课前准备 PPT
教材内容 分 析 本节内容为2019人教版高中生物新教材《选择性必修1》中第5章第1节的内容。继前面4章关注动物和人的生理活动调节机制后，第5章转向关注植物生命活动的调节。本节课主要内容集中于生长素的发现过程。以多位科学家探索发现生长素的过程中的经典实验，旨在培养学生科学严谨的态度和合作探究的能力，并为之后学习其他植物激素做好铺垫。
设计理念 1.通过视频及实物的展示，激发学生对于日常现象的探究欲望。 2.通过将科学家的实验，以动画/图片的形式简要的展示出来，使学生能够更加清晰直观的明确各科学实验的过程及操作。
学情分析 通过前四章的学习，同学们已经知道了调节机体的生命活动离不开信息分子的作用，再结合以往的生物知识可推测植物生命活动调节方式主要是激素调节，为本节课的学习提供了知识基础。 高二学生积累了一定的生活经验，对于植物的向光弯曲现象有一定认知，且初步具备逻辑推理能力、分析问题能力和一定的实验设计能力。
教学目标 1.生命观念：在探究植物向光性原因的过程中，尝试解释植物具有向光性的原因，培养学生的生命观念。 2.科学思维：分析科学家的实验历程，理解科学思维方法。以此发展学生归纳与概括、演绎与推理等科学思维。 3.科学探索：通过体验一系列科学探究和方法，逐步提高分析实验、设计实验的能力。 4.社会责任：认同科学研究需要科学家坚持不懈的努力，并在活动探究过程中养成团结协作的精神。
教学重难点 重点：①生长素发现的探究实验及对结果的分析 ②植物向光性的成因解释 难点：①科学实验设计的过程及严谨性分析 ②植物向光性的成因解释
教学过程
教学环节（一） 师生活动 教师展示通过延时摄影所展现的植物向光弯曲生长的视频，并展示事先准备的实物。 师：通过视频我们可以发现，什么因素的改变导致了植物生长方向的不同？ 生：单侧光的照射。 师：这种现象即叫做植物的向光性。虽然这一现象比较普遍，但最开始很少有人对其进行研究，直到达尔文父子做了相应的探究实践，吸引了越来越多的科学家对其内因进行分析。也正是由于对这一现象的研究，揭开了植物生命活动调节的奥秘，发现了第一种植物激素——生长素。
设计意图 通过延时摄影所带来的动态变化，让学生明确在一个静态结果呈现出来之前，会有一些奇妙的因素推动该结果的呈现与过程的发展，增强学生对日常生活中的常见现象的好奇心，激发它们对这些内在因素的探究兴趣。
教学环节（二） 师生活动 师：介绍达尔文发现向光性弯曲的背景故事，分析所用实验材料——金丝雀虉草的结构。 师：描述达尔文父子的实验过程 师：达尔文的实验组中哪些可以形成对照？分别可以得出什么结论？ 生：①②对照，说明胚芽鞘想要弯曲生长，离不开尖端； ①③对照，说明胚芽鞘是否弯曲，与尖端能否感光有关； ③④对照，说明胚芽鞘感光部位在尖端。 师：达尔文父子的实验设计遵循了单一变量原则和对照原则。 师：胚芽鞘感光部位在尖端，那么伸长生长部位是否也在尖端？如何设计实验证明？ （也有学生举一反三，用马克笔在胚芽鞘上等距离画线，观察一段时间后相应距离的变化） 师：通过实验证明，胚芽鞘感光部位在尖端，而伸长部位在尖端的下部。由此，他提出了一个疑问：明明胚芽鞘想要弯曲生长的关键在其尖端，为什么感光之后生长部位却是在尖端下部呢？ 生：自主阅读教材，明确达尔文父子提出的推论/假设。 （假设一：尖端产生了某种“影响”，传到下部 假设二：下部弯曲生长是因为背光侧生长的快）
设计意图 通过教师对达尔文实验过程的描述，提醒学生描述实验过程及操作时的语言规范性； 通过问题引导，主张学生自主进行讨论，引导学生学会评价实验设计的细节、分析实验结论，总结实验设计的原则，并提升自主实验设计能力。
教学环节 （三） 师生活动 师：达尔文的推论是否正确，需要后人对其研究。 生：自主阅读教材，描述鲍森·詹森的实验过程 自主分析该实验的变量。 师：该实验是否严谨？如何改进？ 生：设置空白对照，排除琼脂块本身的影响。 师：介绍琼脂块和云母片的特点，归纳该实验结论。 （胚芽鞘尖端产生的“影响”,可以透过琼脂片传递给下部）
设计意图 对达尔文实验的进一步探究，激发学生继续深入的兴趣。 设计对实验的改进环节，培养学生科学思维的严谨性。
教学环节 （四） 师生活动 师：达尔文的推论一初步由鲍森·詹森证明，那如何解释植物向光弯曲生长的内因，即达尔文的推论二？ 生：阅读并分析拜尔的实验过程，说出该实验中的变量并根据实验结果讨论得出实验结论。 师：拜尔的实验设计思路是什么，他做了什么样的假设？ 生：胚芽鞘弯曲生长是因为产生的“影响”分布不均所导致的。 师：在拜尔的实验设计中有哪些亮点？ 生：在黑暗环境中进行，排除了单侧光的影响。 师：通过拜尔的实验可以说明，尖端是否产生这种“影响”与是否存在单侧光无关。 师：拜尔实验说明胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的 师：以上三位科学家的实验初步证明胚芽鞘尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种物质分布不均造成了胚芽鞘弯曲生长。
设计意图 学生通过连续对多个实验的过程、条件、变量、结果分析，深入体会实验设计所需要遵循的原则，明确实验探究的科学严谨性。
教学环节 （五） 师生活动 师：尖端产生的“影响”到底是不是化学物质呢？温特的实验给了我们答案。 师：分析该实验的巧妙之处。 生：设置了空白对照；用琼脂块收集来该物质，直接证实“影响”确实是一种化学物质，且直接证实了这种化学物质导致胚芽鞘弯曲生长的原因是其在尖端下部分布不均匀，导致弯曲生长。 师：温特将这种由植物体内产生，能够促进植物生长的化学物质命名为“生长素”。1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质-吲哚乙酸（ IAA ）。1946年，人们从高等植物中分离出了生长素，并确认它也是IAA。除IAA外，还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸 ( IBA ) 等，它们都属于生长素。 师：生长素的发现，是从研究植物向光性开始的，通过几代科学家经过50多年的研究完成的。当然，经由其他科学家的努力，我们也陆陆续续发现了其他植物激素。 生：自主阅读，总结植物激素的特点和概念。 （由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，叫作植物激素。）
设计意图 通过鲍森·詹森和温特的实验对比，让学生感受到灵活思维对科学发展的重要性，明确科学进步需要执着严谨的科学精神。通过一系列实验的学习，明确科学的发展离不开一代代科学家锲而不舍的钻研精神。
教学环节（六） 师生活动 师：展示植物生长的微观照片，请同学们提出植物向光性弯曲生长的合理解释 生：单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素向背光一侧转移，背光侧生长素含量多于向光侧，导致背光侧细胞生长速度快于向光侧，从而造成植物向光弯曲生长。
设计意图 培养学生分析图像信息能力及信息串联能力，旨在进一步提升学生的逻辑思维水平
板书设计 5.1植物生长素 推论一：鲍森·詹森 1.生长素的发现过程：达尔文 温特 生长素的分离 推论二：拜尔 2.植物向光弯曲的原因
教学反思 本节课中教学重难点落于各科学家的实验过程分析，进而一步步引导学生往深处探究。课堂上借助于相关图频资料，将书上的配图扩大化、简明化，使学生对于实验的过程更加了解，有利于学生明确各实验设计过程中的亮点/不足。通过各种形式资料的一步步联结，一方面使学生对于生物科学史更加了解，另一方面也着重提升了学生的实验设计能力和实验分析能力。在实际课堂实施后，就学生反馈而言，基本达到了预期结果。不过仍有可创新之处，例如可以把静态的实验过程，转化成动态的模拟实验过程，让学生对相关实验的参与感更足。