植物激素调节.doc

第一节 植物激素调节 鲍安继一、教学目标： 知识目标： 知道：1、植物向性运动的概念 理解：2、植物生长素的发现过程 能力目标：1、学会设计对照实验的方法 2、通过学习生长素的发现史，使学生初步掌握科学研究的一般过程 德育目标：1、学习科学家们坚忍不拔、孜孜以求地追求真理的科学精神 2、学习科学家们团结协作的集体主义精神 情感目标：1、通过探究式教学，使学生感受到学习的乐趣 2、在融洽、和谐的课堂氛围中体现人与人之间的平等关系。二、教材分析： 1、教材地位：植物激素的调节位于高中生物必修本的第四章第一节。这一节内容在全书中所占的比例并不多，但内容却是极其重要的。其中生长素的发现，生长素的产生、分布和运输（选学），生长素的生理作用，生长素在农业生产中的应用，这几部分知识比较能够考察学生的能力，因而受到各级考试包括高考的亲睐。特别是在生长素的发现中隐含的科学研究的方法与过程，以及设计实验时所要控制的“单因子变量问题”在整个必修课本中处于相当重要的地位。也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。 2、教材内容：本节内容包括植物的向性运动、生长素的发现、生长素的产生、分布和运输（选学），生长素的生理作用、生长素在农业生产中的应用、及其它植物激素六部分。教材以三个问题导出了“植物的激素调节”，接着以向光性与向重力性的设问，引导学生的思维。把知识过渡到“植物的向性运动”上。以上述两例定义了向性运动，并阐述了向性运动的意义是植物对外界环境的适应。教材的第二部分首先介绍了达尔文的几个实验现象以及根据实验现象推导出的结论，接着介绍了温特实验的两个阶段和结论以及郭葛的分离实验与鉴定结果。教材的第三部分（选学）“生长素的产生、分布和运输”提出生长素的产生、分布主要集中在幼嫩的分生组织，衰老的成熟组织相对较少。生长素在植物体内的运输是从形态学的上端到形态学的下端的极性运输。教材的第四部分着重指出生长素对植物生长作用的两重性。两重性受生长素的浓度和作用的器官所制约。并通过图4-5“同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应”及图4-6“顶端优势示意图”来进一步强调这种作用的两重性教材的第五部分“生长素在农业生产中的应用”指出了生长素在农业生产中的应用，并阐述了对生长素难以大规模应用的原因。然后，介绍了生长素类似物在农业生产中的三方面的应用，即促进扦插枝条生根，促进果实发育，防止落花落果。教材的第六部分“其它植物激素”介绍了五类植物激素并讲述了细胞分裂素和乙烯的作用。同时，强调了植物的生长发育过程，不是受一种激素的调节，而是由多种激素相互协调，共同调节的。 3、新旧知识的联系：“植物的向性运动”和第八章生物与环境中的“生态因素对生物的影响”以及 “生物对环境的适应”相联系。胚芽鞘的“生长”联系到第二章新陈代谢中的“同化作用与异化作用的相互关系”。生长素的运输方式“主动运输”是在第一章细胞中的“细胞膜的功能”中学习到。“生长素在农业生产中的应用”与第五章生物的生殖和发育相联系。“其它植物激素”的内容与第五章植物的个体发育及第一章的细胞分裂相联系。植物激素合成的内容，与第二章细胞的结构和功能相联系。三、重点难点： 1、重点及落实方案重点： 1、生长素的发现过程 2、掌握科学研究的一般过程（教材没有直接提出，而隐含在“生长素的发现”中） 3、初步学会设计对照实验的方法落实方案： 1、通过多媒体的演示“生长素发现过程的模拟实验”，教师引导，学生思考、讨 论，师生共同总结等方式落实生长素的发现。 2、关于第二个重点“掌握科学研究的一般过程”的落实方案是：以学生为主体参 与的讨论，以及多媒体的动态演示实验的模拟过程，同时由教师根据设置的学 习情景，引导学生探索知识，寻找结论。通过多个实验的多媒体演示过程，强 化学生的思维，最终在学生的大脑中形成科学研究过程的条件反射。 3、为了使学生能够掌握“设计对照实验的方法”的策略：首先也利用多媒体的演 示实验，并在其中，特意设置一些“陷阱”，通过多次“请学生进入陷阱”，来 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。 2、难点及突破策略： 难点： 1、掌握科学研究的一般过程 （教材没有直接提出，而是隐含在“生长素的发现”中） 2、初步学会设计对照实验的方法 突破策略：1、突破第一个难点“掌握科学研究的一般过程”的策略是：以学生为主体参与的讨论， 以及多媒体的动态演示实验的模拟过程，同时由教师根据设置的学习情景，引导学 生探索知识，寻找结论。通过多个实验的多媒体演示过程，强化学生的思维，最终在学生的大脑中形成科学研究过程的“条件反射”。 2、突破第二个难点 “设计对照实验的方法”的策略：首先也利用多媒体的演示实验， 并在其中，特意设置一些“陷阱”，通过多次“请学生进入陷阱”，来强化设计 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。四、教学用具：“生长素的发现”的多媒体课件五、教法与学法：1、教法：探究式教学、直观教学 依据：兴趣是认知的内驱力，高中学生比较感兴趣的是“严密的逻辑推理过程和联系实际”，运用探究式教学可以满足学生的思维要求。通过严密的逻辑推理、层层深入、探究问题、引导学生思考、活跃学生思维，增强学生对本课内容，乃至整个生命科学的兴趣，从而完成既定的教学目标。而直观教学不仅可以使学生有身临其境的感觉，还可以从多个角度同时刺激学生的多种感官，使学生在无形中接受，并领会知识。2、学法：讨论法 依据：教师设计学习情景，通过以学生为主体的讨论，投学生所好，开放学生思维。指导学生在讨论过程获得知识的学习方法。在学习“生长素的发现”过程中。在对实验的现象、假设、结论的不断思考讨论的过程中，达到培养学生的科学研究能力、观察能力、知识的迁移能力，促进学生的创新能力、强化学生的科学素质。六、教学设计思路1、教学指导思想：以师生平等为原则，以学习“获得知识的方法比学习知识本身更重要”为前提。2、课时安排：两课时（注意：本课件的“教学过程部分”只针对第1课时制作）3、教学思路：第一课时包括“植物的向性运动，生长素的发现”两部分。第二课时包括“生长素的生理作用、生长素在农业生产中的应用、其它植物激素”。 第一课时，利用常见的、学生熟悉的实例揭示课题，并顺水推舟学习“植物的向性运动”。学习“生长素的发现”?则利用探究式教学，“生长素的发现”的多媒体课件，通过揭示生长素发现的过程，引导学生沿着科学的逻辑思维，从提供的材料中去主动发现问题，去分析、推测、探究问题，最终获得结论。在对发现过程的学习时，完全模拟科学家当年发现生长素时的实验过程，对于每一个假设、结论都让学生通过思考、讨论得出，从而达到培养学生的科学研究能力、观察能力、知识的迁移能力，促进学生的创新能力、强化学生的科学素质的目的。同时为了使生长素的发现过程更完整，逻辑性更严密，所以补充了教材中没有的两个实验（实验三、实验四）。最后通过巩固练习留下问题，为第二课时作铺垫。特别注意的是通过生长素发现过程的学习主要是让学生理解科学家的认识过程和科学实验方法，从而培养学生探索问题的能力，掌握对照实验的设计方法。而并不是简单的记住这段历史。总之，在整个教学过程中充分体现探究式教学，充分发挥学生的主观能动性，把培养学生的科学素质放在第一位。4、教学流程图：通过讨论植物体各种活动的协调性和对环境的适应性，引入植物的生命活动调节通过讨论有关研究植物向光性的实验，认识生长素的发现过程（重点）通过介绍和分析有关生长素的分布、运输的资料，概括其产生部位和运输特点以生长素为什么会促进植物的生长这一问题。为下一课时做好铺垫七、教学过程：（只有第一课时的内容，包括“植物的向性运动”、 “生长素的发现”）（一） 揭示课题： 教师与学生共同举例，生物界中各种生命活动的协调性和适应性（如：秋天树木落叶；春天开花发芽；冬天某些动物要冬眠；雪松的宝塔型树冠等等）。再通过讨论植物体各种活动的协调性和对环境的适应性，引入生命活动的调节，紧接着揭示课题“植物的激素调节”。 （二） 进入课题：一、植物的向性运动 (多媒体演示) 1、概念：植物体受到 单一方向 的外界刺激而引起的 定向运动。 2、意义：向性运动是植物体对外界环境的适应性。二、生长素的发现（本课的重点、难点）（关于生长素的发现，是从研究植物的向光性开始，通过几代科学家经过50多年的研究完成的。因此根据以下的过程与学生一起讨论。）实验一： 如下图操作（1880年、英国、达尔文) (多媒体演示) 1、两实验差异：（有无单侧光的照射）；提问 2、现象：实验组1：直立生长；实验组2：向光生长 3、结论：单侧光引起胚芽鞘向光性； 4、假设：这种弯曲与胚芽鞘尖端有关； 实验组1 实验组2 5、实验证明：切去尖端观察其生长情况；实验二： 如下图操作（1880年、英国、达尔文） (多媒体演示)1、处理：实验组1：切去胚芽鞘尖端，单侧光照； 实验组2：保留胚芽鞘尖端，单侧光照； 2、现象：1: 不生长，不弯曲；2: 向光弯曲生长 3、结论：胚芽鞘的向光性弯曲与尖端有关； 4、假设：胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位； 实验组1 实验组 2 5、实验证明：观察胚芽鞘尖端照射单侧光与不照 射单侧光的两种情况下，胚芽鞘的生长状况实验三： 如下图操作（1910年、丹麦、鲍森。詹森） (多媒体演示) 1、两实验差异：锡箔片罩住胚芽鞘尖端或下部；提问 2、结果：1: 直立生长； 2: 向光弯曲生长； 3、结论：胚芽鞘的生长与弯曲与尖端有关，尖端是感受 光刺激的部位； 4、假设：由于胚芽鞘的尖端产生某种物质，该物质对胚 实验组1 实验组 2 芽鞘下部产生某种影响； 5、实验证明：设计针对明胶的对照实验；实验四： 如下图操作（1914年、匈牙利、拜耳） (多媒体演示) 1、处理：在胚芽鞘的切面上放一个明胶薄片，再将切下的 尖端放上，并单侧光照；2、结果：向光弯曲生长； 3、结论：尖端是通过产生的物质影响下部生长的；4、推论：如果尖端确实通过产生某种物质来影响下部生长，提问：这个实验有漏洞吗？怎样做才更具有说服力？ 那么这种物质应该可以转移到一种“载体”里 面，从而使“载体” 具有与尖端同样的效应； 5、实验证明：设计针对琼脂的实验； 实验五： 如下图操作（1928年、荷兰、温特） (多媒体演示) 1、处理：将用胚芽鞘尖端处理过的琼脂块，放在切 去尖端的胚芽鞘的一侧； 2、结果：胚芽鞘发生了弯曲生长，弯向放置琼脂块 切块的相对的一侧； 3、结论：胚芽鞘顶端确实可以产生某种向下运输的 并能引起胚芽鞘生长的物质； 4、思考：影响胚芽鞘生长的这种物质到底是什么 呢？。提问实验六： 如下图操作（1934年、荷兰、郭葛小组） (多媒体演示) 1、处理：将用吲哚乙酸(从植物中分离出的)处理过 的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧 2、结果：同温特的结果一样； 3、结论：胚芽鞘尖端产生的这种促进生长的物质就 是吲哚乙酸，并将它命名为“生长素” 提出植物激素的概念 4、思考：生长素对植物体还有哪些方面的生理作用？ （三） 归纳总结：以其中的一个实验为例，归纳出科学研究的一般过程，也就是本节课所要培养的科学素质。得出结论设计实验验证分析预测观察发现问题（四） 巩固练习： 一、回答下列问题1、 生长素是在哪里产生的？_尖端（分生组织）2、 它的运输方向如何？_形态学上端向下端运输3、 他的合成需要光照吗？_ 不需要光4、 单侧光对他会产生什么影响？_改变它的分布5、 它对植物生长有什么影响？_ 促进生长6、 为什么会有这种影响？_ （下节课学习） 二、选出正确答案 1、以下叙述正确的是 ( B ) A、植物接受单侧光刺激的部位是尖端，发生弯曲的部位在尖端 B、植物接受单侧光刺激的部位是尖端，发生弯曲的部位在尖端下面一段 C、植物接受单侧光刺激的部位是尖端下面一段，发生弯曲的部位在尖端 D、植物接受单侧光刺激的部位是尖端下面一段，发生弯曲的部位在尖端下面一段 2、设置对照实验时，通常应注意 ( A ) A、设置单因子变量，其他条件相同 B、设置单因子变量，其他条件也不同 C、设置多因子变量，其他条件相同 D、设置多因子变量，其他条件也不同（五） 布置作业：（课外作用：见第10页）（六） 板书设计： 概念： 植物激素的调节一、植物的向性运动 意义： （六个实验）二、生长素的发现1、各实验的基本过程：现象（结果） 假说（推论） 实验 结论2、植物激素： 概念：课 外 练 习1、有人设计了下列实验，试图证明“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输”。一、材料、用具：胚芽鞘、琼脂、刀片等二、方法、步骤与结果：适宜浓度IAA的琼脂块（一）制备琼脂块空白琼脂块（二）取一段胚芽鞘中间部分，上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块含IAA琼脂块顶端基端空白琼脂块含IAA琼脂块顶端基端琼脂块（a）过一段时间之后过一段时间之后胚芽鞘弯曲（三）取步骤（二）下面琼脂块（a）的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧。三、结论：以上实验证明“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输”。我们认为，仅用该实验步骤（一）、（二）、（三）还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。2、探究实验： 现给你一株幼苗（如图1所示），请你在不借助于任何工具的情况下，使得幼苗在若干天后长成“图2”所示幼苗的形状。请写出你所设计的实验步骤，并说明理论依据。图2图1课 外 阅 读 材 料关于“科学研究”小知识 科学的发展过程实质上是人类不断向未知领域开拓的过程，是人类不断回答“是什么？”和“如何”的过程，科学家在这种研究的过程，认识了许多自然界运动的事实和规律，与此同时还形成了许多有效认识自然的方法。随着科学的发展，人类认识能力的提高和人类探究范围的扩大，科学研究所形成的知识在数量上大量增加，这种量的增加已经到了用“知识爆炸”这样的词汇进行描述了。随着新的认识的不断产生，人类对事物的看法不断变化着，先人提出的理论也不断的接受着检验，一旦一种理论与新的认识不符，就必须修改理论。因此，所有的理论和认识一直不断的经历着完善、摒弃错误、再完善的过程，与此相比较，科学研究的方法则相对稳定，变化较少。掌握科学研究的方法，能提高我们认识自然界的能力，因此科学研究方法在某种程度上来说，比掌握科学结论更为重要。而且科学研究方法不仅适用于学术领域，同时也为日常生活提供解决问题的经验。 1 认识问题 问题解决 2 提出假设 3 设计研究计划 7 结论的推出和评价 6 分析和解释结果 5 纪录结果 修改假说 重新设计 重 复 4 实行研究科学研究的过程一般认为是对未知问题的解决过程，大致可分为7个步骤：1、认识问题；2、提出假设；3、设计研究计划；4、实行研究；5、纪录结果；6、分析和解是结果；7、结论的推出和评价（如下图）。在这个过程中还需要运用许多思维方法，如比较、分类、归纳、演绎等。因此学习科学方法、培养进行科学研究的能力是学习的一项重要任务，我们在平时的学习过程中，应让自己在不同的问题情景下，尝试去解决问题，可以是全过程的，也可以是突出上述中的某些步骤的。培养自己在实现目标的过程中克服障碍最终达到目标的能力，以此来提高综合运用知识解决问题的能力以及创新能力。达尔文简介：1809年2月12日，达尔文诞生在英国小城希鲁兹伯里。八岁母亲去世，同年上学读书。父亲是当地的名医，经常告诉达尔文很多在他医疗时观察到的小资料，认为这些知识对达尔文很有用处，祖父曾写作出版植物园等书籍。中学时代，达尔文热心搜集矿石，对昆虫的观察也十分投入。后来，进入爱丁堡大学学医，结交了几位爱好自然科学的知心朋友。两年后，进入剑桥大学学习。在此期间，采集了为数不少的昆虫，并采集到了从未见过的新种。剑桥大学毕业后，达尔文登上了“贝格尔”号环球考察船。进行了为期五年的环球“旅行”。五年的旅行，奠定了他事业的基础。使他由一个神学的信徒变成一个进化论者。回国后，达尔文对在环球旅行中