【原创】人教版高中生物必修3第3章第1节《植物生长素的发现》教学设计

《植物生长素的发现》的教学设计
【教材分析】
“植物生长素的发现”是《普通高中课程标准
( http: / / www.21cnjy.com )实验教科书
生物三（必修）
稳态与环境》第三章第一节的内容，是本章后面几节的过渡章节。本节1课时，植物生长素的发现以科学探索的过程为脉络安排教材内容，以科学发现中折射出的科学研究的严谨与科学的魅力为主线。通过学习，使学生了解生长素的发现过程，体验科学探究的曲折及发展历程，培养科学的思想方法及发展的科学观。
【教学目标】
1、知识目标：
①概述植物生长素的发现过程。
②体验发现生长素的过程和方法。
2、能力目标：
①使学生初步掌握科学研究的方法和过程，发展学生的科学思维，培养学生的创新和实践能力。
②评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。
3、情感态度与价值观：
通过实验的分析评价与设计，体验感知科学探究的曲折，提高学生的科学素养。
【教学重点和难点】
1．教学重点
生长素的发现过程。
2、教学难点
①生长素的产生、运输和分布。
②科学实验设计的过程及严谨性分析。
【教学设计思路】
1、实物展示“一面倒”的植物盆栽。提出问题：怎么做才能形成这种“一面倒的植物”呢？
2、引出向光性概念。寻求盆载向光弯曲的原因。
3、引导探究发现生长素，
4、构建设计对照实验的知识体系。
5、提出植物激素的概念，引导学生理解科学在不断发展中前进。
6、自主学习生长素的产生、运输和分布，培养学生解决问题的能力。
7、再次展示：“一面倒”的植物盆栽，对本堂内容进行小结，同时为下节内容的学习做铺垫，设置悬念。
【教学方法和手段】
利用实物展示，创设形象生动的教学氛围，同时
( http: / / www.21cnjy.com )应用实验探究法、谈话法、比较法、指导读书法、学生活动法等，引导学生积极主动的思考，使其获取知识的同时，培养观察、比较和总结、批判思维和创新能力；还通过运用图解法培养学生运用比较的方法理解图解法的妙用。
【教学准备】
课前寻找体现植物向光性的植物（“一面倒”的植物盆栽），课前几天培养的玉米种子
【教学过程】
主题
教师的组织和引导
学生的主体活动
教学意图

章题导入
设疑：与高等动物相比，植物没有神经系统，对
( http: / / www.21cnjy.com )外界刺激的反应远不如动物灵敏。那么，种子萌发、幼苗生长、花开花谢、瓜熟蒂落，植物的这些生命活动又是如何调节的呢？
出题：第3章 植物的激素调节
联系相关知识,产生疑问。
从感性材料入手，激发学生兴趣；

展示实物，引入新课

实物展示：“一面倒”的植物盆栽
大家现在所看到的这株盆栽会长成如此奇特的形态就是植物激素作用的结果。
提问：怎么做才能形成这种“一面倒的植物”呢？
请你在教室中寻找合适的位置，自己动手摆放。
提问：如果我时常挪动盆栽，行不行？
这么做实际上是利用了植物的向光性。
学生思考总结：将植物置于窗口，不挪动，长时间接受单侧光。

学生通过联系日常生活中观察到的现象，在教室中寻找合适的位置，自己动手摆放。
实物展示让学生形成感性认识；自己动手调动学生的主动性，引发学生的探究欲望。


向光性的概念


提问1：你知道什么是植物的向光性？

提问2：如果想让这盆植物恢复直立生长，最简单的方法怎么做？

学生自己看书回答第1个问题：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。

结合新授概念，思考回答问题2：将盆栽掉转一下方向。

培养学生运用新知识的能力。



生长素的发现过程

































人们正是通过对植物向光性的研究，揭示了植物生命活动受到激素调节的奥秘。科学家发现的第一种植物激素是生长素。
设疑：什么是生长素？科学家又是怎样发现生长素的？
引导学生阅读教材P46-47，请同学们思考：
①生长素如何影响植物的向光生长的？
②科学家是怎样通过实验发现
( http: / / www.21cnjy.com )这种物质的？（教材中多次提到胚芽鞘，为让学生形成感性认识，课前几天培养玉米种子，课堂上让学生直观观察一下玉米的胚芽鞘，对于琼脂在实验中也多次用到，简要介绍琼脂）
③分组讨论，尝试推测黑板上8组胚芽鞘的生长情况会怎样？（教师课前在黑板上画好）每小组委任一名同学代表本组汇报讨论结果。
提问：如果把A和B看作一组对照实验，C和D是另一组对照实验，请同学们仔细思考每组对照实验的单因子变量是什么？通过对照说明了什么？







强调：胚芽鞘的感光部位在尖端，但向光弯曲的部位在尖端以下部分。
以上两组实验是达尔文利用金丝雀虉草的胚芽鞘作为实验材料，设计的一个简单而富有创造性的向光性实验。根据该实验达尔文提出了自己的看法。
提问：你能给我们介绍一下达尔文的观点吗？
看来，达尔文的观点与我们不谋而合，感光产生某种刺激的部位是尖端，但真正向光弯曲的部位是尖端以下部分。
设疑：达尔文实验中提到的“某种刺激”究竟是什么呢？詹森进行了实验探究。
1910年，詹森将胚芽鞘尖端切下，在切口处加置一块琼脂块，结果发现琼脂块仍然向光弯曲。
提问：詹森的实验（B和E）对照说明了什么？
紧接着，在1914年，拜尔将胚芽鞘尖端切下，并移至一侧，置于黑暗中培养观察，发现尖端置于左侧，胚芽鞘向右弯曲；置于右侧，胚芽鞘向左弯曲。
提问：大家是否发现胚芽鞘弯曲的规律？


提问：拜尔的实验证明了什么？

过渡：詹森和拜尔的实验让人们初步认识到
( http: / / www.21cnjy.com )：顶尖产生的刺激可能是一种化学物质。这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。为了进一步证实这一看法，1928年荷兰科学家温特进行了实验验证。
提问：描述一下温特是怎么做的？




提问：该实验缺少对照组，谁来给它补充一个对照组，使得实验更加严谨？




小结：温特的实验进一步证实造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种化学物质，温特把这种物质命名为生长素。
提问：但是，遗憾的是温特并不知道生长素的化学本质究竟是什么？你们知道吗？
在1931年科学家首次从人尿中分离出了这种物质，经鉴定这种物质就是吲哚乙酸，简称IAA。吲哚乙酸具有促进植物生长的功能。
提问：植物生长素和动物生长激素是否相同？









学生自己看书思考前两个问题。






在老师的引导下分组讨论，探讨8组胚芽鞘的生长情况。
经过争论，达成共识：
A．向光弯曲生长B．不生长也不弯曲
C．直立生长
D．向光弯曲生长E．向光弯曲生长F．向右弯曲生长G．向左弯曲生长
H．向右弯曲生长



学生自由讨论并发表看法。
A和B对照
单因子变量：胚芽鞘有无尖端
结论：植物的向光性与胚芽鞘的尖端有关；
C和D对照
单因子变量：胚芽鞘尖端有无遮光
结论：胚芽鞘的感光部位在尖端。



学生根据教材思考回答问题：单侧光的
( http: / / www.21cnjy.com )照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，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，因而出现向光弯曲。






学生根据教材思考回答问题：说明胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。



学生同声回答：胚芽鞘总向放置尖端的对侧弯曲生长。
学生根据教材思考回答问题：拜尔的实验证明了胚芽鞘的弯曲生长是因为顶尖产生的刺激在其下部分分布不均匀造成的。

学生结合图H进行描述：温特把与尖端接触过的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，结果发现胚芽鞘会向对侧弯曲生长。
学生上黑板补充完成对照组：
结果：不生长也不弯曲



学生同声回答：吲哚乙酸。






学生结合已有知识，思考回答：植物生长素的化学本质是吲哚乙酸，而动物垂体分泌的生长激素是蛋白质类的物质，二者是截然不同的。






引导学生去自主探究，去理解实验探究的过程，培养学生的实验设计，评价，结论的得出等能力












强化设计实验时应该控制的变量问题，从而在学生的认知领域里初步构建出设计对照实验的知识体系。








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。使学生理解科学家在研究中的认识发展过程和科学的实验方法。
















帮助学生强化构建设计对照实验的知识体系。

植物激素概念



后来，科学家有陆续发现了其他具有生长素效
( http: / / www.21cnjy.com )应的物质，如苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）。以及其他植物激素包括赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸。
提问：究竟什么是植物激素呢？


生长素的发现，是多位科学家历时近50年的研究成果，即便如此对植物向光性的解释目前仍有争议（感兴趣的同学可以在课后阅读P48楷体小字部分），由此看来，植物向光性的研究并没有结束，而是在继续探索和发展。


学生据书回答：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，称作植物激素，




引导学生用发展的观点，理解科学在不断发展中前进的科学思维观。


生长素的产生、运输和分布


请同学们看教材P48，你会提出哪些问题？
分布：
运输
方式
生长素的产生部位
方向
讨论后教师引导小结：







绘图并要求学生判断生长素的运输方向：
① ②

学生阅读教材讨论后组织答案：
生长素是由哪里产生的？在植物体内怎样运输的？运输的方向？运输的方式？如何分布？




判断生长素的运输方向：①↓②↑






培养学生提出问题的能力，解决问题的能力。









结



课

再次展示：“一面倒”的植物盆栽
利用课堂所学内容解释盆栽植物向光弯曲生长的原因。



设疑：除了利用植物的向光性外，你有其他的办法来培养这种“一面倒”的植物吗？
引导学生课下探究：这种方式是利用了植物茎的背地性。植物的茎有背地性，根有向地性，看来植物生长素的分布除受光影响外，还会受到重力影响。
思考：同样受重力影响，为何茎背地生长而根向地生长？
通过预习下节内容《生长素的生理作用》，你一定可以找到答案。

学生讨论后组织答案：
外因：单侧光
内因：生长素分布不均匀，背光一侧分布的生长素多，生长快；向光一侧分布少，生长慢从而出现向光弯曲。
学生结合生活经验回答：将植物放倒生长。

学生好奇的翻看下节内容，寻找答案。

引导学生梳理本节所学内容。



为下节内容的学习做铺垫，设置悬念