高中生物必修三《植物生长素的发现》教学设计
一、设计理念
根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，重视发展学生的创新精神和实践能力。因此，本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力、实验分析能力，训练学生科学的思维方法。
二、教材分析
1.地位和作用
“植物生长素的发现”一节是新课程标准教材人教版生物必修3第三章第1节的内容，是在前面学习了有关动物和人生命活动的调节基础上学习的。学生对激素调节的机理有所理解。通过本节的学习，让学生了解生长素的发现过程和生长素的发现、运输及分布。
本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。在教学中，让学生以科学家和身份来探究,充分发挥学生的主体作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。
2.重点和难点
教学重点
生长素的发现过程。
教学难点
（1）生长素的产生、运输和分布。
（2）科学的探究过程和实验设计的基本方法和实验分析。
三、教学目标
1.知识目标
（1）概述生长素的发现过程。
（2）体验发现生长素的过程和方法。
2．能力目标
（1）引导启发学生提出问题、作出假设，设计植物的向光性实验及生长素的发现实验并预期、观察、记录、分析实验结果并得出结论，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．情感目标
学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神，进一步激发学生树立辩证唯物主义世界观。
四、教学模式
根据主体性教学目标，以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为归宿，本节课采用“引导探究”教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。
“引导探究”教学模式流程: 设疑导入→引导探索→归纳总结→拓展升华
五、教学程序
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
设疑导入
1、引入动画片（笑话开心一刻）
设问：这个动画里的病人是故意踢医生的吗？说明什么？
植物有对外界刺激会发出相应的反应吗？能举例说明吗？
多媒体展示向着窗外生长的植株
同学们：你们的理想是什么？有没有想当科学家的？今天请大家都来过一回当科学家的瘾！现在在坐的每位都是伟大的科学家，我请大家一起来研究植物生物活动的调节。
介绍科学探究的一般过程：实验（观察或思考）→发现问题→提出假设→实验验分析并得出结
学生思考回答：
不是，说明人对外界刺激会作出反应，既有应激性---反射
学生根据日常生活经 验获取的信息回答:能，如植株向着窗外生长,向日癸等
学生情绪高涨，可以当科学家了。
通过笑话把学生引入课堂，提高学生兴趣，兴趣是最好的老师。
让学生当科学家，以此来激发学生强烈的求知欲和学习兴趣。?
引导探索
一、生长素发现的过程：
设问：你通过刚才的观察发现什么，
有什么假设，如何证明？
学生设计好后，表扬学生，具有和科学达尔文一样的智慧。引出：
1、1880年 达尔文的实验1，
通过这个实验你能得出什么结论？
科学家是勇于探索的！！！你得出这个结论后，还有什么新的打算吗？
学生会提出很多新的打算，先选一个来探究：
2.胚芽鞘接受光刺激后发生了弯曲，那么发生生长弯曲的部位又在哪里呢？
有什么假设，如何证明？
多媒体展示实验：
通过这个实验你又能得出什么结论？
老师激发学生：科学是永无止境的！！！
只有一组，能得出结论吗？
你得出这两个结论后，下一步又有什么打算？
3.胚芽鞘接受光刺激后会发生弯曲，且生长弯曲的部位在尖端下一段，不在尖端，那么它的生长弯曲和尖端有关吗？能否设计实验来证明它？
多媒体展示达尔文的实验2
同时提醒学生要注意设计对照实验
成功需要不断地努力！！！
4.胚芽鞘生长弯曲的部位在尖端下一段，但又与尖端有关，那么与尖端又有什么关系呢？
怎么证明你的假设？
多媒体展示达尔文的实验3
通过这个实验你又能得出什么结论？
再鼓励学生：科学家要能大胆提出各种假设 ！！！
5．胚芽鞘接受光刺激的部位在尖端，生长弯曲的部位在尖端下一段，那么尖端又是怎样控制下一段的生长的呢？
能不能设计实验来证明呢？
多媒体展示詹森的实验，（一组，见书P47。）
并提出问题：
詹森的实验可以得出什么结论？詹森选择什么材料证明“刺激”向下传递？
6.该刺激又是怎样引起下端生长弯曲的呢？怎样证明它？
多媒体展示拜尔的实验，（一组，P47）回答下列问题：
拜尔的实验为什么选择黑暗的环境？
实验结论是什么？
7.詹森和拜尔的实验都证明了“刺激”可以向下运输，“刺激”是什么？怎么证明？
多媒体展示温特实验，
温特实验说明什么？
由此说明这种物质的作用是促进细胞生长。
温特把这种物质命名为生长素。
设问：通过了解生长素的发现过程，你对科学的发现过程有什么想说的？
1931年首次从人的尿液中分离出生长素，其化学本质为吲哚乙酸。为什么能够从人的尿液中分离出植物生长素？
1942年从高等植物中分离出生长素。（IAA）
进一步发现，植物体内还有具生长素效应的物质还有吲哚丁酸（IBA）、苯乙酸（PAA）。
植物向光弯曲的原因是生长素分布不均造成的：单侧光造成生长素分布不均，背光侧比向光侧生长素含量多，引起两侧生长不均而造成向光弯曲。
二、生长素的产生、运输和分布：
请学生阅读书P48，回答下列问题。
1、生长素主要合成的部位在哪？
2、生长素的运输又如何？
3、生长素的分布部位在哪里？
4、怎么证明生长素的运输只能单向的？(P49)
①这个实验的设计是否严密？
②从这个实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？
③如果要验证上述结论是否正确，应该对实验方案如何改进？
师生共同探讨得出结论：
实验设计不严密。也不严谨。缺少对照实验，说明生长素不能从形态学下端向形态学上端运输，因此这个实验需要把胚芽鞘倒置的对照。
总之生长素的运输方向：极性运输和非极性运输。
运输方式：主动运输。
3、生长素的分布：主要分布在生长旺盛的部位。
学生思考讨论
植物有向光生长的特点，解释向光性概念
学生思考讨论后回答：用实验来证明，
学生来设计实验
学生思考讨论
学生会提出很多新的打算，
学生来设计实验，
? 分组讨论、观察并用语言描述实验过程。最后得出结论。
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学生又会很多的新的打算，
学生设计实验
学生作出假设：是接受光刺激.
学生回答：胚芽鞘接受光刺激的部位在尖端
?
学生回答：可能是该刺激能向下端传递。
学生设计实验，并讨论可靠性。
实验证明，胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。
?学生回答：可能是该刺激在下端分布不均匀造成的
?选择黑暗是排除单侧光对实验结果的干扰。
?实验结论：胚芽鞘的弯曲生长是尖端“刺激”向下传递时分布不均造成的。
?学生推测：
可能是一种化学物质。
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??学生回答：胚芽鞘尖端确实产生了一种物质向下运输并在下部分布不均匀造成了胚芽鞘弯曲生长
?
学生总结科学发现的全过程。
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幼嫩的芽、叶和发育着的种子。
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学生、分析、讨论问题。
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以学生为主体，来探究生长素的发现过程。
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1.培养学生的语言组织能力。
2.培养学生观察能力和分析问题的能力。
3.培养学生处理信息和归纳总结能力
4.培养学生的合作精神。
?5.培养学生不断探索的精神
?6．培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。
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让学生了解科学发现是一个不断探索不断创新的过程，需要不懈的努力、追求。
归纳总结
教师让学生分析、总结本节的主要内容：
胚芽鞘向光性的原因是生长素分布不均造成的。感受光的部位是胚芽鞘的尖端。向光弯曲的部位是尖端以下的部位。
生长素的作用是促进细胞的伸长生长。注意不是细胞分裂。
3、生长素的产生的主要部位幼嫩的芽、叶和发育的种子。运输的方向分极性运输和非极性运输两种，运输方式为主动运输。生长素的主要分布在生长旺盛的部位。
学生分析、讨论：
培养学生分析、总结的能力。
培养学生自主学习的能力。
开拓升华
1.请学生思考并回答教材课后习题。
2.结合达尔文、詹森、拜尔、温特等人的实验，分析；
①上述一系列实验体现出生物科学研究的基本思路：提出（发现）问题→提出假设→设计实验证明→得出结论。
②实验中运用了对照思想，增加实验结论的可靠性。
③实验中体现了设计实验的单一变量原则。
? 学生结合所学知识进行分析，以加深对所学知识的理解和应用。
? 培养学生应用知识解决实际问题的能力。?
六、反思
本节课的教学内容涉及的实验，在现有的实验室条件下是不可能完成的，在传统的教学中，都是老师滔滔不绝地讲，学生默默地听，课堂气氛沉闷，教学效率低下，更谈不上培养学生自主学习的能力和探究能力。采用了引导探究式的教学方法后，教师通过创设自主合作的学习情景、平等融洽的人际环境，激发学生的学习积极性。教师由单纯的信息表达者转变成信息的加工者、组织者，处于主导地位；学生不是被动地接受知识，而是走进科学家的探究历程，在观察和思考中，愉快地学习，处于主体地位。这样在课堂教学过程中通过师生互动、生生互动，让课堂充满了活力，新课改理念得到了落实。
本教学设计依据课程标准，挖掘了教学内容中的科学探究内涵，充分利用它让学生感受、理解知识的产生和发展过程，掌握科学探究的基本方法。达尔文、詹森、拜尔和温特的实验。既包含了科学家持之以恒的宝贵品质，又反映了科学家在研究过程中的创造性思维过程（将胚芽鞘进行各种处理）。在潜移默化中，培养了学生的探究精神和创造性思维品质。
七、课后练习
1、植物生长素的化学本质是 （ ）
（A）吲哚乙酸 （B）丙酮酸 （C）草酰乙酸 （D）蛋白质
2、将甲、乙两株幼苗分别种在单侧光照射的暗盒中，甲幼苗顶端罩上不透光的小帽，结果幼苗直立生长；乙幼苗不罩小帽，结果弯向光源生长，此实验主要证明 （ ）
（A）向光性与尖端无关
（B）植物生长具有向光性
（C）尖端是感光的部位
（D）尖端能产生某种促进生长的物质
3、在琼脂培养基内的蚕豆幼苗，分别放入四个暗箱中，如下图所示。其中第3和第4两个暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线射入。请分析回答：
（1）用 ___ 两个装置进行实验，可了解蚕豆的生长与光线的方向之间的关系。
（2）用 ___ 两个装置进行实验，可了解蚕豆茎和根生长与重力方向之间的关系。
（3）装置4中的蚕豆幼苗，其茎的生长情况是 。
课件44张PPT。欢迎走进生物课堂开
心
一
刻这个事实说明了什么？ 人和动物能通过神经系统对外来刺激作出的相应的反应！ 植物能对外来刺激作出的相应的反应吗？植物能对光刺激作出的相应的反应！这个事实说明：植物能对重力刺激作出的相应的反应！这个事实说明：应激性生物体能对外来刺激作出的相应的反应。动物：神经系统和内分泌系统。植物：无专门器官和感觉，但也能作出反应。生物体怎么才能对外来刺激作出的相应的反应呢？ 植物的激素调节第三章第一节 植物生长素的发现同学们：你们的理想是什么？
有没有想当科学家的？
今天请大家都来过一回当科学家的瘾！
现在在坐的每位都是伟大的科学家，我请大家一起来研究植物生物活动的调节。一般方法：你通过观察发现什么，有什么假设，如何证明？实验一1、1880年 达尔文 金丝雀虉草1、1880年 达尔文 金丝雀虉草1、1880年 达尔文 金丝雀虉草1、1880年 达尔文 金丝雀虉草你得出这个结论后，还有什么新的打算吗？科学家是勇于探索的！！！1、胚芽鞘有向光生长的特点； ---达尔文1.胚芽鞘接受光刺激后发生了弯曲，那么发生生长弯曲的部位又在哪里呢？实验二你得出这两个结论后，下一步又有什么打算？科学是永无止境的！！！1、胚芽鞘有向光生长的特点； ---达尔文 2、生长弯曲的部位在尖端下一段（伸长区）；2.胚芽鞘接受光刺激后会发生弯曲，且生长弯曲的部位在尖端下一段，不在尖端，那么它的生长弯曲和尖端有关吗？能否设计实验来证明它？要注意对照！
只有对照才有说服力！
只有对照才能比出高低！实验三3.胚芽鞘生长弯曲的部位在尖端下一段，但又与尖端有关，那么与尖端又有什么关系呢？是不是接受光刺激呢？成功需要不断地努力！！！实验四1、胚芽鞘有向光生长的特点； ---达尔文 2、胚芽鞘生长弯曲的部位在尖端下一段（伸长区）； 3、胚芽鞘的生长弯曲又和尖端有关 ；4.胚芽鞘接受光刺激的部位在尖端，生长弯曲的部位在尖端下一段，那么光刺激又是怎样影响下一段的生长的呢？可能是该刺激能向下端传递科学家要能大胆提出各种假设 ！！！实验五1、胚芽鞘有向光生长的特点； ---达尔文 2、胚芽鞘生长弯曲的部位在尖端下一段（伸长区）； 3、胚芽鞘的生长弯曲又和尖端有关 ； 4、胚芽鞘接受光刺激的部位在尖端； 1、胚芽鞘有向光生长的特点；---达尔文 2、胚芽鞘生长弯曲的部位在尖端下一段（伸长区）； 3、胚芽鞘的生长弯曲又和尖端有关 ； 4、胚芽鞘接受光刺激的部位在尖端； 5、胚芽鞘尖端产生的刺激可以通过琼脂传递给下部---鲍森.詹森成功就在眼前！！！该刺激又是怎样引起下端生长弯曲的呢？可能是该刺激在下端分布不均匀造成的1、胚芽鞘有向光生长的特点； ---达尔文 2、胚芽鞘生长弯曲的部位在尖端下一段（伸长区）； 3、胚芽鞘的生长弯曲又和尖端有关 ； 4、胚芽鞘接受光刺激的部位在尖端； 5、胚芽鞘尖端产生的刺激可以通过琼脂传递给下部； ---鲍森.詹森 6、胚芽鞘尖端产生的刺激在下部分布不均匀造成了胚芽鞘弯曲生长 ；---拜尔詹森和拜尔的实验都证明了“刺激”可以向下运输，“刺激”是什么？可能是一种化学物质。 4、1928年 温特的实验1、胚芽鞘有向光生长的特点； ---达尔文 2、胚芽鞘生长弯曲的部位在尖端下一段（伸长区）； 3、胚芽鞘的生长弯曲又和尖端有关 ； 4、胚芽鞘接受光刺激的部位在尖端； 5、胚芽鞘尖端产生的刺激（物质）可以通过琼脂传递给下部； ---鲍森.詹森 6、胚芽鞘尖端产生的刺激（物质）在下部分布不均匀造成了胚芽鞘弯曲生长 ；---拜尔 7、胚芽鞘尖端确实产生了一种物质向下运输并在下部分布不均匀造成了胚芽鞘弯曲生长 ---温特通过了解生长素的发现过程，你对科学的发现过程有什么想说的？5、1931年 科学家首次从人的尿液中分离出生长素，其化学本质为吲哚乙酸。 1946年从一些植物中分离出了该物质：生长素(IAA)。具有生长素效应的物质除了IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）6、后来，科学家又不断的发现了一些新的调节物质。如赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。人们把它们统称为植物激素---由植物体产生，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。5、1931年 科学家首次从人的尿液中分离出生长素，其化学本质为吲哚乙酸。 1946年从一些植物中分离出了该物质：生长素(IAA)。具有生长素效应的物质除了IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）三、生长素的产生、运输和分布：
请学生阅读书P48，回答下列问题。
1、生长素主要合成的部位在哪？
2、生长素的运输又如何？
3、生长素的分布部位在哪里？
4、怎么证明生长素的运输只能单向的？(P49)①这个实验的设计是否严密？
②从这个实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？
③如果要验证上述结论是否正确，应该对实验方案如何改进？
师生共同探讨得出结论：
实验设计不严密。也不严谨。缺少对照实验，说明生长素不能从形态学下端向形态学上端运输，因此这个实验需要把胚芽鞘倒置的对照。
总之生长素的运输方向：极性运输和非极性运输 小结1、科学研究的一般方法
2、实验设计的一个基本原则：对照原则
3、植物激素调节的一般研究方法：
切除法、遮光法、琼脂块法、云母片法1、植物生长素的化学本质是 （ ）
（A）吲哚乙酸 （B）丙酮酸 （C）草酰乙酸 （D）蛋白质 A2、将甲、乙两株幼苗分别种在单侧光照射的暗盒中，甲幼苗顶端罩上不透光的小帽，结果幼苗直立生长；乙幼苗不罩小帽，结果弯向光源生长，此实验主要证明 （ ）
（A）向光性与尖端无关
（B）植物生长具有向光性
（C）尖端是感光的部位
（D）尖端能产生某种促进生长的物质C3、在琼脂培养基内的蚕豆幼苗，分别放入四个暗箱中，如下图所示。其中第3和第4两个暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线射入。请分析回答：
（1）用 ___ 两个装置进行实验，可了解蚕豆的生长与光线的方向之间的关系。
（2）用 ___ 两个装置进行实验，可了解蚕豆茎和根生长与重力方向之间的关系。
（3）装置4中的蚕豆幼苗，其茎的生长情况是 。2、41、2向光源弯曲生长我们知道植物也具有向水性，你能否设计一个实验证明它呢？思考：你还有其他方法可以证明是尖端产生了某种物质向下运输并促进了下端的生长吗？思考：植物的激素调节一、植物激素：
二、植物激素的种类：1、生长素
2、细胞分裂素：
促进细胞分裂和组织的分化
3、赤霉素：
促进细胞生长和解除种子的休眠
4、脱落酸：
促进果实和叶片的脱落
5、乙烯：
促进果实的成熟 在植物体内合成的,从专门部位产生并运输到作用部位,对植物的生命活动产生显著的调节作用的微量有机物的统称.
