《环境因素参与植物生命活动的调节》教学设计
教学目标
本节课对应的课标要求是“概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等”。结合教材内容和学生实际情况，将本节课的教学目标设定如下：
1通过对光调节植物生长发育的实例分析，运用综合概括的方法认同植物的生长发育始终在环境因素的影响、调节下完成；光在植物生长发育的全过程都起调节作用；温度、重力等其他环境因素也参与调节植物的生长发育，形成生命观念。（重点）
2通过对科学实验的分析解释及推论，认同光调节植物生长发育的反应过程机制，发展科学思维。（难点）
3通过探究构建光调节植物生长发育的反应机制模型，发展科学探究能力
4调查调控光、温、重力等因素调节花卉、蔬菜等生长发育的措施和成果，培养社会责任
教学设计
本节课以任务驱动的形式，用5个任务单把本节课的内容联系起来。在教学中采用分析情景资料得出结论，再到科学家实验揭示本质的基本思路，同时结合学生已有的知识基础，构建环境因素、基因表达、激素的调控网络，完善学生的知识体系。
教学环节
学生活动
设计意图
课堂教学实施程序
学习阶段
教师活动
学生活动
设计意图
温故知新引入课题
【提问】植物体内有哪几大类激素？【情景展示】课件展示阳光照射下的森林，光能为植物光合作用提供能量，设问光只是起提供能量的作用吗？
回答问题；思考植物细胞能否接受光等环境信号从而调节植物生长发育
通过复习植物激素调节，使学生认同植物可接受激素信号的调节；通过情景资料，使学生思考植物是否可以接受环境信号的调节，引发学生的好奇，同时导入本节课题。
研讨光对植物生长发育的调节
PPT呈现任务单1【分析现象】指导学生阅读教材第105页“思考讨论”中的资料1、2、3，提问，总结学生结论，概括光作为信号调节植物生长发育全过程。【讲述】光作为型号调节植物的生长发育，那么植物是怎样感受到光呢？科学家为此开展了一系列实验进行探究.【资料展示】教师PPT展示光敏色素发现的实验资料，PPT呈现任务单2指导学生小组讨论，回答问题，师生共同分析PPT呈现任务单3【揭示本质】指导学生阅读教材第106页及图5-12，：1光敏色素主要吸收什么光？2光敏色素在植物体内分布在哪儿？在讨论回答的基础上，指导小组合作构建光调节植物生长发育的反应机制模型并交流展示。【讲述】植物感受了光信号，通过系信息传递系统引起基因表达的变化，从而表现出生物学效应。
按任务单1的要求阅读教材资料，思考，小组分析讨论，回答老师提问，得出结论等，形成新的认识。阅读资料信息，小组讨论得出结论，和科学家的结论相比较，理解科学实验设置和实验结论的严谨。阅读脚下，思考讨论相关问题小组代表讲台展示合作构建的模型，回答同学提问。
通过分析光调节植物生长发育的实例，总结出光与植物的关系，发展学生的获取信息得出结论的能力。发展学生的科学思维，提高学生的科学素养，培养学生的合作学习能力和交流能力通过现象、实验、本质的学习，使学生不断深入理解光的调节，更通过模型的构建和交流展示把抽象的知识系统化
分析重力温度参与调节植物生命活动
PPT呈现任务单4【资料展示】PPT展示年轮、春化作用的资料，引导学生思考回答下列问题：1树木的年轮与季节的温度变化由什么直接关系？2有的植物经过春化作用才能开花，这对于它们适应环境由什么意义？【总结讲述】植物生命活动的节奏追随季节的步伐，植物所有生理活动都是在一定的温度范围内进行，温度参与植物生命活动的调节。【资料展示】PPT展示植物水平放置一段时间后茎的背地生长和根的向地生长，引导学生回顾生长素有关知识解释原因，提出“植物是如何感受重力的呢？”引发学生思考。指导学生阅读教材第108页淀粉-平衡石假说，分析根向地生长的调节机制。【讲述】温度和重力等环境信号可引发植物体内的激素调节发生变化进而参与调节植物生长发育。
阅读资料，认同温度参与调节植物生命活动阅读资料，讨论交流，理解温度调节植物的种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老脱落进而影响生长发育。回顾生长素的知识，思考新问题。阅读教材，梳理重力影响植物生长的机制，形成新的知识体系。
通过对春化作用的讨论，理解植物对温度的反应实际是植物对环境变化的一种适应。引导学生关注生命现象，形成生物可对环境信号做出反应以适应环境的观点。发展学生能够自我学习、构建新的知识体系的能力。
构建植物生命活动调节网络
PPT呈现任务单5指导学生于都教材第108页“植物生长发育的整体调控”，梳理基因、激素、环境三种因素在调节植物生长发育过程中的相互关系。PPT展示植物生长发育过程中基因、激素、环境调节关系的概念图。【总结讲述】植物的生长、发育、繁殖、休眠，实际上是植物相应环境变化，调控基因表达以及激素产生、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。
阅读教材内容，构建概念图，体会分子、细胞以及个体水平上的调节本质，体会植物生命活动调节的整体性和复杂性。
发展学生的知识加工能力，使学生构建更加科学完善的知识体系，形成生物感受环境接受环境调节并适应环境的观点。
课外调查
【布置任务】1如果要让昙花白天开放，可尝试采取哪些措施？2网络调查通过控制光温重力等调控花卉蔬菜等植物生长发育的措施及应用，和同学交流。
与同学讨论调查方案，小组合作开展调查，形成调查报告，交流展示。
关注生活生产，培养社会责任。
评析
本节课的设计具有以下特点：
1重视引导学生关注生命现象
本节课引用大量生物实例，如莴苣种子的萌发、豆芽豆苗的变化、菠菜的开花、年轮的形成、冬小麦的春化作用等等，这些现象不仅引发学生思考背后的本质，而且会引起学生关注生命现象，逐渐形成生物和环境相适应的观点。
2重视科学思维的培养
在对于光调节植物生长发育的反应机制这个难点的突破上，利用光敏色素的发现实验，引导学生思考、讨论、推理、得出结论；利用教材资料，指导学生小组合作构建模型并展示，引导学生质疑、推测、答疑等，提高学生的科学素养。
阅读教材资料，通过春花化作用、年轮、植物的向地生长和背地生长等现象的分析，认同温度重力参与调解植物生命活动，并尝试解释根向重力性的机制
通过实例认识重力温度的调节作用，进一步认同植物可感受多种环境信号并通过调节适应环境
重力、温度对植物的调节
植物生命活动的整体调控
通过阅读教材内容分析基因的选择性表达对植物生长发育的决定性作用，及其与激素调节、环境因素之间的关系，构建概念图
认同植物生长发育调控机制的复杂性和整体性，通过构建概念图，理解植物生命活动调节网络
课后拓展
调查：1如果要让昙花白天开放，课尝试采取哪些措施？2网络调查通过控制光、问、重力等在调控花卉、蔬菜生长发育的措施及应用，和你的同学交流分享
从现象到本质，从实验到发现，从推测到验证，从文字图片到构建模型，交流展示，发展学生的科学素养，提高学生的思维能力、表达能力等
光对植物的调节
对教材资料讨论分析，认同光参与调节植物生命活动的全过程
利用教师提供的科学实验的资料尝试分析植物感受光信号的原因
从学生学习过的激素调节迁移到环境因素的调节，激发学生的好奇心和学习热情
温故知新
复习激素调节，回答问题
结合教材图解小组讨论，合作构建光调节植物生长发育的反应机制模型
小组代表展示模型并讲解，回答同学提问
课堂研讨
引导学生关注生产和生活，发展学生的科学素养和社会素养
1如果要让昙花白天开放，可尝试采取哪些措施？2网络调查通过控制光、温、重力等调控花卉、蔬菜等的措施，和同学交流(共27张PPT)
第4节
环境因素参与植物生命活动调节
为绿色植物光合作用提供能量
光对植物的影响：
？对于植物来说，光只是起提供能量的作用吗
任务单1
阅读教材105页资料1、资料2、资料3的相关内容，思考光在植物生长发育的哪些方面发挥了调节作用？
（3分钟）
资料1
少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发，有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的种子种子在有光条件下萌发得好一些，还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子的萌发则受光的抑制。
研究发现：萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。
资料2
豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含叶绿素，茎（实际上很大一部分是下胚轴）比在光下要长的多。豆芽一旦见光，就会发生形态上的变化并长成豆苗。
资料3
很多植物的开花与昼夜长短有关，例如，菠菜只在白天超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定时间才开花。当然，也有不少植物开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。
……
Q1:
萌发需要光的种子是需要光为萌发提供能量吗？
Q2：怎样概括光和种子萌发的关系？
Q3：萌发需要光是小种子对环境的适应吗？
Q4：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？
Q5：有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花是哪种环境
因素起作用？这与植物激素的分泌有关系吗？
思考与讨论：
光作为一种信号，影响、调控植物生长发育的全过程。
实验研究：
红光和远红光对莴苣种子萌发的影响(Borthwick和Hendricks，1952)
科学家用红光和远红光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。
光处理
萌发率（%）
无（黑暗对照组）
8.5
红光
98
红光
远红光
54
红光
远红光
红光
100
红光
远红光
红光
远红光
43
红光
远红光
红光
远红光
红光
99
红光
远红光
红光
远红光
红光
远红光
54
红光
远红光
红光
远红光
红光
远红光
红光
98
任务单2
小组讨论以下问题(3min):
1.莴苣种子对哪一种光的反应更敏感？
2.由上述实验结果还可以得出什么结论？
3.如果经过红光和远红光处理后，将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，莴苣种子的发芽情况会如何？
4.植物是怎样感受到光照的呢？
科学家的实验结论：
红光可促进莴苣种子萌发
红光的促进作用可被远红光逆转
红光中的萌发率高于远红光
萌发率的高低取决于最后一次光处理的光质
1959年Butler等研制出双波长分光光度计，测定玉米黄化幼苗的吸收光谱，发现：
科学家猜测这种红光和远红光可逆转换的光受体可能是两种形式的单一色素
1960科学家从植物体内分离出这种光受体，命名为光敏色素（一种色素-蛋白复合体）。
（1）用红光处理后，幼苗的吸收光谱中对红光区域吸收减少，而对远红光区域吸收增多；
（2）用远红光处理后，幼苗的吸收光谱中对红光区域吸收增多，远红光区域吸收消失。
（3）红光、远红光轮流照射后，吸收光谱可多次的可逆变化。
任务单3
阅读教材内容（106页），回答下列三个问题：
问题1、光敏色素主要吸收哪种光？
问题2、光敏色素分布在哪儿？
问题3、光敏色素如何调控植物生长发育？
以小组为单位，请用“文字和箭头”方式
，尝试构建光调控植物生长发育的反应机制模型。
光信号
光受体（如光敏色素）
信息传递系统
特定基因表达
生物学效应
“人间四月芳菲尽，
山寺桃花始盛开”
任务单4
阅读教材107页资料1、资料2的相关内容，思考温度和重力因素是如何参与植物生命活动的调节的呢？
（3分钟）
问题1
树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？
资料1
温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈年轮，表现出季节周期性变化。年轮形成的原因是：春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；在秋季细胞分裂慢、细胞体积小，树干上形成颜色较深的带。
问题2
有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应环境有什么意义？
资料2
有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。如冬小麦、冬大麦、蕙兰等。
1、温度参与植物生长发育的调节
这样可以避免出现在冬季来临之前开花，从而无法正常结果的情况。
2、重力参与调节植物的生长发育
调节机制：植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素的分布不均衡，从而调节植物的生长方向。
淀粉-平衡石假说
任务单5
阅读教材108页的相关内容，思考调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达之间的关系？
“请用箭头的方式恰当的表示三者之间的关系”
（3分钟）
环境因素
植物激素
基因表达
①植物的生长发育过程始终在环境因素的影响、调节下完成。
②光在植物生长、发育的全过程中都起调节作用。
③温度、重力等其他环境因素也参与调节植物的生长发育。
④植物生命活动的调节有基因控制、激素调节和环境因素影响三个方面，它们是相互作用、协调配合的。
唤醒沉睡的种子，
调控幼苗的生长。
引来繁花缀满枝，
瓜熟蒂落也有时。
靠的是雨露阳光，
离不开信息分子。
第5章
植物生命活动的调节
反馈练习
一颗小小的望天树种子可以长成参天大树。判断下列相关表述是否正确
（1）它的生长发育完全由植物激素控制
（
）
（2）调控它的环境因素有光照、温度、重力等
（
）
（3）它的生长发育受基因表达的调控
（
）
课外调查：
1.昙花一般夜间开花，受昼夜交替节律的影响。如果要让昙花白天开花，可尝试采取哪些措施？
2.网络调查通过控制光、温、重力等因素调控花卉、作物等生长发育的措施及应用。
然后和你的同学交流。
谢谢大家！
