植物生长素的发现 教学设计
一、教学设计思路
以新课标“面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系，提高学生的生物科学素养”的基本理念为依托，以学生的发展为本，贯彻落实三个维度的目标。在教学中，让学生亲历思考与探究的过程，主动建构知识、发展能力，领悟科学探究的方法，感悟科学态度与科学精神。
对于“生长素的发现”这一既是重点又是难点内容的教学，主要是创设科学探究的情景，引导学生像当年科学家那样亲自参与探究实验的设计、实施、观察，从中去主动发现问题，组织学生展开讨论，提出假设，鼓励学生根据已有的知识，设计出验证假设的实验，并提出预期，然后利用多媒体演示相关的实验过程及结果，从而对假设进行验证，得出相应结论。
二、教材地位及分析
本节课是人教版新课程高中生物必修三第三章《植物的激素调节》第一节植物生长素的发现。本章内容包括植物生长素的发现、生长素的生理作用、其他植物激素这三个部分内容，是植物个体水平的稳态与调节，揭示了植物体维持稳态的调节方式──激素调节的原理和应用，与第1、2章内容并列共同组成生物有机体稳态调节知识体系。
“植物生长素的发现”一节作为本章开篇节，以科学探索过程为脉络来安排教学内容，具有探究性的特点；文本呈现图文并茂，具有直观性的特点，这些特点为教师实施探究式教学提供了有力支撑。教材通过层层深入揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性，随着生长素的发现学生，认识到植物激素的存在，并初步了解生长素作用──促进生长，这也为继续探索第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础，本节内容起着承上启下的作用。
生长素的发现史渗透着科学的思维方法和研究方法，体现了科学探究的一般过程，为组织学生进行科学探究提供了良好素材。还可以利用胚芽鞘作材料还可以进行许多新的研究内容，让学生参与到探究的过程中，在探究过程中获取知识，发展技能，培养能力。因此，本节在高中生物教学内容中处于相当重要的地位，既是培养学生科学研究能力的很好的载体，更是历年高考的热点。
三、学情分析
本章内容安排在学生学习《动物和人体生命活动的调节》之后，学生对于生物的调节作用有了一定的认识。植物向光性现象，学生在日常生活中有过接触，具有一定的感性认识。学生经过新课程必修一的学习，对实验探究一般方法有了一定的了解，学生对求解向光性成因问题，应该有一定的思维基础。在此基础上，学生的抽象思维能力、逻辑推理能力逐渐增强，面对新奇而富于思考的问题，学生有探究的欲望。因此，在教学过程中，教师应注重启发引导学生进行自主探讨，通过精心设置疑问，激发学生进行探究和学习的兴趣，培养学生的分析和理解能力。学生基础：有“向光性”生活体验、一定实验设计能力。学习能力：感性思维能力强、抽象理性思维能力弱、个体间学生参次不齐、语言组织能力弱学习过程易受非智力因素影响。
四、教学目标
（一）知识目标
1.概述植物生长素的发现过程
2.阐述生长素的产生、运输与分布。
3.领会生长素发现过程中有关实验的现象和结论
（二）能力目标
1.通过探究实验的参与，培养学生动手能力，提高实验技能。
2.通过问题的提出，学生设计实验，培养学生提出问题，分析问题，解决问题的能力及创新能力。
3.通过学生查阅有关资料，培养学生收集、处理资料和信息的能力以及知识的迁移和重组能力。
（三）情感目标
1.体验科学探究的过程；
2.通过动手操作和分析科学家发现生长素的实验过程，体验科学实验的辛苦和成功的乐趣，养成严谨的实验作风，求实的科学态度、探索未知的科学精神及团结合作的精神。
五、教学重点和难点
1.?重点：生长素的发现
2.?难点：①生长素的发现???②科学实验设计的严谨性分析
六、教学方法和手段设计
1.?课程资源的开发和有机整合
⑴ 利用相关的图片、实物等课程资源，通过直观、形象的展示，激发学生学习的兴趣，活跃课堂氛围；
⑵ 采用了课内、外结合的方式：在课外充分利用生物研究性学习小组的优势，让部分有兴趣的同学参与，分组分别进行实验。
2.教学方法及手段设计
本节课采用过程式教学和探究性教学，结合讲述法、观察法、讨论法等多种教学方法。通过让学生亲自设计实施探究实验。让学生想、看、比相结合。“想”就是思考并回答问题；“看”就是看课件、看实验现象，从中发现问题，探索学习知识；“比”就是采用学生设计的实验与科学家的实验对比，培养学生实验设计的严谨性初步掌握生物科学研究的一般方法。采用现代化教学手段，使学生积极参与课堂，充分体现课堂教学中学生的主体性。
七、教学准备
1.《植物生长素的发现》多媒体课件，实物投影仪、多媒体设备。
2.?在课前学生兴趣小组做的探究实验：用小麦种子进行发芽培养出胚芽胚，模仿达尔文等科学家的向光性探究实验，在课堂上进行探究展示交流。
八、教学过程
1.课堂导入过程，创设问题情境
课堂提问：1.动物的生命活动的调节有哪些方式？
2.植物是如何对自身的生命活动进行调节？
展示窗台向光生长的植物照片，请学生观察后思考这些植物的生长有何特点，为什么会出现这样的生长特点，从而引出向光性的概念，导入新课。
[设计意图]由这些形象的画面展示引入新课，能集中学生的注意力，培养学生的观察力，并能创设教学情景，激发学生的学习兴趣。
2.课堂互动合作，探究生长素的发现
[教师活动]?植物的向光性早在19世纪就引起了科学家的注意，正是对向光性的深入研究，发现了生长素，引导着人们揭示植物生命活动调节的奥秘。做出突出贡献的有达尔文、詹森、拜尔和温特等。让我们回到19世纪末，和达尔文一起“思考”，与詹森、拜尔同感“刺激”，随温特揭示生长素的奥秘。达尔文是最早注意到植物的向光性并进行深入研究的,他是怎样研究的呢？接下来让我们从达尔文开始一起来探究生长素的发现过程。
⑴ 利用玉米胚芽鞘，进行达尔文的实验探究
????[教师活动]?多媒体展示金丝雀虉草胚芽鞘图片，同时向学生展示小麦胚芽鞘
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[设计意图]?使学生对胚芽鞘有一个感性认识。
???[教师活动]?接下来学习的达尔文的实验，展示幻灯片。
[学生活动]让学生对实验进行详细描述
????????同时思考问题：
1.?胚芽鞘向光性生长的外因是什么？
2.?胚芽鞘向光性与胚芽鞘的哪个部位有关呢？
3.?如何设计并进行实验证明你的推测（假说）呢？
设计三个探究活动
[设计意图]创设问题情境刺激学习活动，培养学生的实验设计能力和小组合作意识，激起学生的思考并为接下来的问题探究做准备。
[学生活动]讨论交流实验设计方案，教师提醒学生注意对照实验的设计和控制无关变量。
[教师活动]?很多同学的设计都很好，接下来我们请兴趣小组的同学展示他们的实验设计及结果。
[学生活动]?一同学展示实验结果，同时多媒体演示实验过程及结果，其他同学分小组合作观察探究分析，并就实验分析进行交流
[教师活动]?通过兴趣小组同学的实验结果，我们看出，胚芽鞘的向光弯曲生长和尖端有关。那么，感受光的部位在尖端呢还是在尖端下面一段？我们该如何设计实验来探究呢？
[学生活动]?学生进行假设并尝试进行实验验证，短时间的交流后请一位同学表述其实验设计过程，兴趣小组同学展示他们的实验结果并进行多媒体模拟演示
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学生得出结论：胚芽鞘感受光的部位在胚芽鞘尖端
[设计意图]?让学生设计并体会达尔文的实验探究过程，培养学生的实验分析能力及科学探究精神，通过兴趣小组同学的实验展示，给其它同学的课下自主实验提供指导。
[教师活动]?通过我们的探究实验，我们知道胚芽鞘感受光的部位在尖端，而弯曲生长的部位却在尖端下面一段，这可能是什么原因导致的呢？
[学生活动]?思考讨论，学会分析实验并尝试做出推测。
[教师活动]?通过同学们的分析，达尔文展示的推论：单侧光照射使胚芽鞘尖端产生某种刺激，当这种刺激传递到下部的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。
设问：达尔文的推论是否正确呢？这种刺激是什么呢？这种刺激传到尖端下面后，为什么会造成背光面比向光面生长快呢？达尔文之后，又有许多科学家进一步实验继续探索。
⑵ 分析詹森与拜尔的实验，探究向光性的内在因素
[教师活动]?多媒体演示詹森和拜尔的实验过程:
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学生思考讨论：
1.詹森的实验结论是什么？
?2.拜尔的实验结论是什么?
?3.从拜尔在黑暗中所做的实验你还能得到什么结论?
[设计意图]?从对实验的分析及詹森实验的质疑中，训练学生的推理能力和批判性思维能力，进一步体会对照实验的思想。
学生讨论作答，教师适当校正：詹森的实验缺少了对照实验，詹森的实验表明尖端产生的刺激可以通过琼脂片传递给下部，拜尔的实验表明胚芽鞘的向光弯曲生长是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。在黑暗中做实验表明某种刺激是尖端本身产生的，而不是单侧光照射使尖端产生（否定达尔文的推论：在单侧光的照射下尖端产生某种刺激）。这种刺激可能是一种化学物质，我们可以利用琼脂片收集转移这些化学物质。如果用云母片，胚芽鞘将停止生长，这种刺激不能透过云母片。
[问题过渡]?从詹森和拜尔的实验，我们推测出尖端产生的某种刺激很可能是一种化学物质，我们如何提取这种化学物质呢？通过詹森的实验，我们可以用琼脂来提取尖端产生的这种物质。
[课堂设问]?如何证明这种物质的存在呢？这种化学物质能不能代替胚芽鞘尖端起作用呢？这种物质到底是什么呢？
（3）设计温特的实验，证明化学物质的存在
[问题探究]?证明胚芽鞘尖端产生的刺激是一种物质
[学生活动]?讨论设计该实验的过程，体会实验设计的严谨性及科学性。
????学生讨论后回答自己的实验设计过程，教师给予鼓励性点评，然后展示温特的实验过程（注意对照实验）。
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温特实验的结论：温特的实验进一步证明了造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种化学物质，温特认为这可能是一种激素，并把这种物质命名为生长素。
（4）生长素究竟是何物，何谓植物激素
[学生活动]?自主学习课本P47—48，说明生长素的化学本质、其他植物激素以及植物激素的概念。
[问题过渡]?通过以上对生长素的探究过程，同学们能不能解释植物向光性的原因呢？
（5）植物向光性的解释
????学生结合多媒体图示讨论后回答，然后教师精讲。
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[教师精讲]?解释植物向光性的原因。
通过以上的学习，我们可以了解到每一位科学家取得的进展可能只是一小步，众多的一小步终将汇成科学前进的一大步!后来者都是站在前人的肩膀上，不断思考、再思考，实验、再实验，才能取得进步！
[问题过渡]?生长素在植物的什么部位产生的呢？主要分布在什么部位？ 又是在植物体内如何运输呢？
3.?生长素的产生、运输与分布
??请学生阅读课本P48并回答下列问题。
??①生长素主要由哪些部位产生？
②生长素主要分布在哪些部位？
③生长素的在植物体内的运输方向和运输方式是怎样的？
学生阅读后回答，教师强调分析。
[设计意图]??问题导读培养学生的阅读能力和自学能力
?? [教师活动]?从刚才的自学中我们知道植物激素的运输方向为极性运输，即从形态学的上端运输到形态学的下端，而不能倒过来运输，重点强调形态学上端和下端的如何区别。
? 最后有效训练、布置作业（完毕）
九、 教学反思
本节课由学生对植物向光性的原因的探究活动开始，在教师的引导下，展开了对生长素发现过程的一系列探究活动。学生在一步一步的思考、分析、判断中感受、理解知识的产生和发现过程；在动脑、动手的实践和探究中，掌握植物向光性的原因，学会科学的思维和科学研究方法，培养了能力，也在“做科学”的过程中体验了科学家的探究实验的辛苦和成功的乐趣，养成严谨的实验作风，求实的科学态度、探索未知的科学精神及团结合作的精神，很好的生成了三维目标。
但本节设计对学生的能力要求较高，要想在一节课里完成本节教学内容难度较大，需要学生积极参与。同时要求课件的展示、教师的引导、学生的活动与讨论要能有机结合起来
课前提问：
1.动物的生命活动的调节有哪些方式？
2.植物是如何对自身的生命活动进行调节？
课堂小节:
1、在胚芽鞘实验中，产生生长素的部位是 。感受光刺激的部位是 。
2、向光弯曲部位在 。
3、胚芽鞘向光弯曲的原因是 。
4、生长素在植物体中相对集中在 。
5、生长素的化学本质是 ，具有生长素效应的还有 ， 。
当堂检测：
1、植物发生向光性的原因是( )
A光能加速生长素的合成 B单侧光影响生长素的分布
C光加速了植物的光合作用 D光破坏了植物的生理作用
2、把含有生长素的琼脂小块放在幼苗端某一位置上（A为对照，琼脂块不含生长素），其中能正常生长，不发生发弯曲的是：( )
3、“满园春色关不住，一枝红杏出墙来。”这是由于生长素分布不均匀造成的，引起生长素分布不均匀的原因是 （ ）
A．温度 B．湿度
C．空气 D．阳光
4、判断下列胚芽鞘的生长或弯曲方向
课件37张PPT。1.动物的生命活动的调节有哪些方式？
2.植物是如何对自身的生命活动进行调节？第三章 植物的激素调节注意照片中植物的生长生长方向均匀光单侧光 最早发现的一种植物激素——生长素，它是在研究植物向光性的过程中发现的。 在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性。第一节 植物生长素的发现实验材料:金丝雀虉草的胚芽鞘。 胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面。胚芽鞘一、生长素的发现过程（一）达尔文的实验（1809-1882年）胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端部位有关单一变量：现象：结论：有无胚芽鞘尖端实验1生长，向光弯曲；实验2不生长，不弯曲单一变量：现象：结论：实验3生长，不弯曲；实验4生长，向光弯曲锡箔片罩住胚芽鞘尖端或下部感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端达尔文的实验推测胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。如果要证明达尔文观点，
应该如何设计实验？ 仔细阅读课本P47，仔细体验詹森和拜尔的实验，并与达尔文实验进行比较，思考下列问题：詹森的实验验证了达尔文哪个观点？
2. 实验是如何设计的？
3. 实验的结论是什么？2、詹森的实验（1910）胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部关键的思路:将尖端与尖端下部隔开,看看下部是否继续弯曲生长既然刺激向下传递了，
为何会出现背光侧生长快, 向光侧生长慢, 导致弯曲生长了呢？
向光性的研究结束了吗?你觉得还有问题需要继续探究吗?3、拜尔的实验（1914）巧妙之处:
人为模拟影
响分布不均由詹森和拜尔的实验，可以得出什么结论？如何进一步证明？实验目的：
验证胚芽鞘尖端下面一段的弯曲生长是由尖端产生的物质引起的，而不是由琼脂块本身引起的。
如果实验就这样完成，你是否有质疑？ （四）温特的实验(1928年)提取胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的，温特把它命名为生长素。结论： （四）温特的实验(1928年)提取 1931年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸（ IAA ）。 直到1946年，人们才从高等植物中分离出了生长素,并确认它就是IAA。进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质，除IAA外，还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等。生长素究竟是什么物质呢？二、对植物向光性的解释 内因：是由于生长素分布不均造成的 背光一侧 生长素多细胞生长快向光一侧生长素少细胞生长慢一、19世纪末，达尔文
二、1910年，詹森
三、1914年，拜尔
四、1928年，温特
五、1946年，确认它就是IAA生长素的发现 由植物体内产生，能从____ ___运送到________，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。产生部位作用部位 除生长素外，还发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等．三、植物激素：四、生长素的产生、分布和运输一、产生的部位： 主要有幼嫩的芽、叶和发育中的种子二、分布： 植物体各器官都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘 、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等。三、运输： 以主动运输方式从植物形态学的上端向下端运输，而不能倒转过来。即极性运输。 在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。 形态学的上端和下端
地上部分：
A、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上。
B、以树干中轴为基准，同一枝条距中轴越远则是形态学的上。地下部分：
A、以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上。
B、以主根中轴为基准，同一侧根距中轴越远则是形态学的上。 上端 下端 下端 上端 上端 下端课堂小结1、在胚芽鞘实验中，产生生长素的部位是 。感受光刺激的部位是 。
2、向光弯曲部位在 。
3、胚芽鞘向光弯曲的原因是 。
4、生长素在植物体中相对集中在 。
5、生长素的化学本质是 ，具有生长素效应的还
有 ， 。胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端尖端以下背光的一侧生长素含量多，生长快生长旺盛的部位IAAPAAIBA你会做吗？1．植物发生向光性的原因是( )
A光能加速生长素的合成 B单侧光影响生长素的分布
C光加速了植物的光合作用 D光破坏了植物的生理作用
2．把含有生长素的琼脂小块放在幼苗端某一位置上（A为对照，琼脂块不含生长素），其中能正常生长，不发生发弯曲的是：( )
BC3、“满园春色关不住，一枝红杏出墙来。”这是由于生长素分布不均匀造成的，引起生长素分布不均匀的原因是 （ ）
A．温度 B．湿度
C．空气 D．阳光D课 堂 反 馈直立
生长不弯曲
不生长直立
生长向右弯
曲生长向右弯
曲生长课 堂 反 馈你会做吗？
1、根据我们所学知识
能培养右面的植物
造型吗？
2、根据本节课学习
写一篇学习心得。
你收获了多少。 布置作业 谢 谢 合 作游园不值 叶绍翁应怜屐齿印苍苔，
小扣柴扉久不开。
满园春色关不住，
一枝红杏出墙来。琼脂：一般是从植物或藻类中提取的多糖，常用作培养基的凝固剂，易溶、可塑。物质可在琼脂中扩散而性质不变。你可以把它类比成平时吃的果冻。云母片：常用作电器绝缘材料，物质不能穿过云母片扩散。锡箔:上面涂着一层薄锡的纸,不透光
