高中高中生物学江西人民第三篇稳态与环境-第三章第一节植物生长素的发现教学设计

1、【设计课题】第三章 第一节植物生长素的发现教学设计【设计者】四川双流棠湖中学 刘清兰 【教学任务分析】务分析】教材分析：本节教材内容延续前两章动物和人体生命活动的调节，继续研究植物生命活动的调节，构建了在个体层次生命活动调节的完整体系。本节课的主要内容是植物生长素的发现历程，该过程体现了自然科学的认识过程和方法，是培养学生科学思维和科学探究的极好素材。课标要求：1.通过构建植物向光生长的解释模型，理解植物向光生长的原因，进一步理解植物生命活动中结构与功能的关系（生命观念）。2.通过对生长素发现过程的现代重组探究，培养学生科学发现过程的流程和思维，同时培养学生严谨务实、尊重事实和证据的科学态度（

2、科学思维）。3.通过对达尔文、詹森、拜尔、温特的经典实验的重新设计，培养学生动手动脑的能力，培养学生独立完成小课题的能力、分析解决问题的能力和小组合作能力（科学探究）。教材的内容和体系安排：本节内容本来是一节课讲完，但考虑到原教材在实验的编排上尊重原来史实，所以没有太明显的逻辑关系，我又不想放过这么好的的对学生进行小课题研究的机会，说以就打乱了原有教材的编排体系，按照一定的逻辑顺序进行重新安排，更加注重了学生科学思维方法的培养。第二节课，我再用10来分钟介绍原有史实，完成后面部分内容的教学。虽然时间上要多一节课，但我觉得是值得的。本节课思维体系如下：以植物向光性引入任务1：弯曲部位的探究（有效

3、区分胚芽鞘尖端和尖端下段；弯曲和生长部位都在尖端，是否说明尖端对下段的弯曲生长不起作用。这个实验是根据需要新加入，教材没有，为了完成整个思维的连贯性而加入）任务2：去掉尖端，结果会怎样？（结果不长也不弯，说明尖端对尖端下段的生长弯曲有影响，并猜测该影响是一种化学物质）任务3：设计实验探究尖端是否向尖端下段运输了某种化学物质，促进尖端下段的生长？（通过琼脂转移法或阻隔法证明尖端确实运输了某种物质，促进尖端下段的生长，并指出这种物质就是生长素，化学本质吲哚乙酸，简称IAA。尖端运输来的IAA为什么会引起下段的弯曲生长呢？可能是IAA分布不均，如何验证你的猜测）任务4：设计实验验证生长素分布不均会引

4、起弯曲生长（引起弯曲生长的外界刺激是单侧光，那单侧光作用于哪个部位？即感知单侧光的部位在哪？）任务5：探究感知单侧光的部位在尖端还是尖端下段？展示阶段性小结任务6：学以致用：解释向光性的成因。因为整个探究是一环扣一环的系列探究实验，若全部都进行实验探究，内容太多也完成不了，所以重点放在任务1、任务3、任务5三大实验的设计中，要求完成实验过程（主要是画图）、实验结果和结论。任务2就直接展示过程，让学生预测实验结果。任务4因为与任务3类似，所以学生短暂思考后说出思路即可。通过对多组实验结果的串联分析，推测和进一步实验验证。启发学生自己发现问题，分析问题、实验探究并最终解决问题。【学情分析】务分析】

5、学生对植物向光生长这一自然界普遍存在的现象并不陌生，对生物实验中应遵循的原则和注意事项已有所了解。但是学生对植物向光性的内在原因还不清楚，对实验的严谨性分析还没有系统的学习。【学习目标】务分析】目标1：通过创设情境，师生互动，得出向光性的定义以及引起向光性产生的外界刺激，引入对向光性产生内在原因的分析。目标2：通过分析实验或设计实验和实验结果的分析讨论，推导尖端对尖端下段的影响以及弯曲生长的可能原因。目标3：通过对猜想的进一步的验证，发现引起植物向光性的原因以及得到生长素的化学本质，并构建模型解释植物向光生长的原因。【教学重难点】重点：1.生长素发现历程相关经典实验的重新排布和应用2.构建植物

6、向光性的解释模型难点：1.根据达尔文对向光性实验的分析，重新设计和创新性的完成，分析重排后的相关经典实验，并尝试设计实验验证达尔文的猜想2.解释植物向光性的原因【课时安排】1课时（40min）【教学方法】归纳法、实验法、讨论法等【评价任务】务分析】能总结出向光性的定义，向光性产生产生的外界刺激。（目标1）能根据胚芽鞘在三种条件下的生长结果比较，知道胚芽鞘具有良好的向光性和了解实验设计的基本原则。（目标2）能利用胚芽鞘进行向光生长时的弯曲部位、尖端的重要性、尖端对尖端下段是如何进行影响的、感知单侧光部位的实验探究；能利用前面的结论初步推测向光性的产生原因。（目标2）能对达尔文的推测中的两个要点进

7、行实验验证和分析，并最终得出结论。（目标3）能根据资料获得该物质的化学本质，同时通过构建模型解释植物向光性的形成原因。（目标3）【教学流程】务分析】由胚芽鞘在单侧光下向光生长实验（仅有实验组）的实验过程和结果的展示，提示学生实验中要注意控制单一变量和注意对照原则（应该增加对照组），为后面设计实验奠定基础。课堂小结，作业布置学以致用、解决问题创设情境、引入问题层层探究、突破难点分析实验、总结规律通过学生个人设计和小组合作相结合，进行实验过程设计和实验预测及分析，最终得出结论。并且通过前面阶段的结论试着解释向光性，发现问题后继续探究，最终发现生长素。展示生活中常见的向光性实例，得出向光性的定义以及

8、引起向光性产生的外界刺激，引入对向光性产生的内在原因的分析解释植物向光性产生的原因。【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图新课导入新课教学新课教学新课教学环节一：创设情境、引入问题 【师】：同学们，该植株的生长方向有什么特点？（向光生长）可能是哪种环境因素刺激引发了它生长方向的改变？（光？单侧光！）我们把植物在单侧光刺激下朝向光源生长的现象叫做向光性。【师】：单侧光处理植物后为什么会朝向光源生长？这是一个未解之谜，今天我们一起来解开这个谜团。环节二：分析实验、总结规律 过渡生物学的研究离不开实验，实验就需要材料，我现在找到一种材料-胚芽鞘（老师介绍胚芽鞘）。【师】：用单侧光处理一段时间后

9、会朝向光源生长(展示实验组的实验过程和结果)，这就能说明胚芽鞘具有向光性吗？（不能）原因是什么？（缺乏对照组）对照组应该怎么处理？（再加两组，分别是均匀光和黑暗条件）可以得出什么样的结论？（学生通过对比三组实验的结果，可以得出正确的实验结论）【展示】结论：在受到单侧光的照射时，胚芽鞘会向光弯曲生长。在无光或均匀光的照射下胚芽鞘均表现出直立生长的现象。环节三：层层探究，突破难点【师过渡】：胚芽鞘有良好的向光性，今天的实验就主要用胚芽鞘（主角）进行探究。同时大家观察到实验组胚芽鞘明显向光弯曲生长，弯曲的部位在哪？我们一起来设计实验进行探究。任务1：请同学们设计实验探究胚芽鞘的弯曲生长部位。【PPT

10、】展示：实验材料、用具：胚芽鞘、记号笔、墨水等实验过程（画图表示）、实验结果、实验结论要求：先单独画，再小组内交流 时间：2分钟内【提示】：动植物的生长会在表面会留下蛛丝马迹生长纹（展示）学生可以直接在小白板上画出来，组内交流时修改（每组一个小白板）。结束后展示实验结果，要求学生讲解，预测实验结果【师】：展示实际结果，得到准确的结论。 结论：弯曲生长的部位在胚芽鞘尖端下段。(原因是背光侧比向光侧生长速度 快 。) 【师过渡】：弯曲、生长的部位在尖端下段，是不是说明尖端与胚芽鞘弯曲、生长无关？如果真无关，那去掉尖端，再给予单侧光，结果会怎样？任务2：胚芽鞘尖端下端的弯曲生长与尖端有关系吗？（展示

11、实验过程，让学生预测实验结果，基本上都能回答对。）生得出实验结论：【师展示】结论：胚芽鞘的尖端对尖端下段的弯曲生长有影响【师过渡】：是怎么影响的？【生猜测】：这影响最可能是一种化学物质，当然可能有说是物理影响的。 【师】：如果是化学物质，就可以用琼脂来运输或收集（高一模拟细胞大小与物质跨膜运输的效率实验用到过）。任务3：设计实验证明：尖端产生了某种物质，运输到尖端下段，促进尖端下段的生长。展示所给材料和要求，让学生自主设计。时间1-2min要求：展示实验过程、实验结果和得出实验结论（反馈）第一种方法学生很快就想到了，但第二种方法很少有人想到，在提示下完成，还有其对照组设计，思路相对复杂，所以要

12、求较高。【师过渡】：生长问题解决了，下一步该研究“弯曲”的原因了。【师问】：尖端运输下去的生长素为什么会导致尖端下段弯曲生长？【生猜】：可能是生长素在两侧分布不均匀造成的。【师问】：如果人为模拟生长素在尖端下段分布不均匀是否也会导致弯曲生长？任务4：人为模拟生长素在尖端下段分布不均匀是否也会导致弯曲生长？实验材料、用具： 胚芽鞘、琼脂块（透过和收集物质）、小刀、其他自备 实验过程：（画图） 并预测实验结果：（反馈）：因为有前面的“任务3”的提示，学生很快可以设计出温特实验的实验组和拜耳实验，甚至还有直接去掉“半个脑袋”的。温特的对照组是在老师的提示下完成（毕竟是第二次接触排除琼脂的作用）。在介

13、绍拜耳实验时，有预习了的同学，还强调了要遮光或黑暗等环境（给予了肯定。当时我就说：这个情况我们后面探究来解决）。方法一：介质转移法方法二：移动法【师展示】：上面图中两种方法及其实验结果，同时得到实验结论：胚芽鞘弯曲生长，是生长素分布的不均匀所导致的。【师过渡】：弯曲生长的外界刺激是单侧光，单侧光作用于哪？反过来说，感知单侧光的部位在哪？尖端还是在尖端下端？请设计实验进行探究。任务5：请同学们设计实验探究胚芽鞘感受单侧光的部位是尖端还是尖端下段？【PPT】展示：实验目的，实验材料、用具，实验要求等。给学生30秒时间【生】展示实验思路或过程，预测最可能实际结果及结论【师】：展示上图结果，得到准确的

14、结论-感光部位在尖端。【师过渡】：我们今天的研究因为时间原因先告一段落，捋一捋我们今天的发现：（今天的板书主要内容部分）【师过渡】：根据我们本节课研究成果，同学们试着解释植物向光性产生的原因。环节四：学以致用、解决问题任务6：利用前面的研究，请解释植物向光性的产生原因要求：图示说明，且思路清晰，逻辑严密。（反馈）前面提示非常到位，所以学生只用比较短的时间就理清了前后的逻辑顺序，很容易就答出来了。 【师展示】：单侧光引起尖端产生的生长素在尖端下段分布不均匀，背光一侧分布多，向光一侧分布少；背光一侧生长快，向光一侧生长慢；植物向光弯曲生长。进入情境，在老师引导下进行思考回答，同时得到向光性的的确切

15、定义。学生观察对比三组实验，得出实验的结论。学生设计实验过程、并预测实验结果。学生通过对生长纹在不同时期间距的不同，可以较快的得到思路，但可能对横线的间距有多种说法。学生快速预测实验结果并得出实验结论。猜测“影响”是什么（发散问题）1、学生根据材料的提示下进行实验过程设计，结果的预测得到实验结论2、找出实验结论中的要点，并对实验结论中的要点进行重点理解和标注猜测原因1、学生根据材料的提示下进行实验过程设计，结果的预测得到实验结论组织语言，说出实验思路，或画图表示根据该节课的内容，进行知识的整合和逻辑推理，同时注意组织好语言。从熟视无睹的向光性引入今天的议题：植物为什么会具有向光性？铺垫:1、实

16、验设计中要坚持对照原则和单一变量原则2、说明胚芽鞘具有向光性，并且结构单一，现象明显，是向光性实验的良好材料。3、实验的结论要针对所有的组，强调不能舍弃对照组。学以致用，对实验的基本原则进行熟练应用1、自然的引出对胚芽鞘的分区-分为尖端下端和尖端，还有提出了向光侧和背光侧。为后面不均匀分布和向光性的解释做铺垫。2、区分探究实验和验证实验的结果预测的不同。 根据实验得出胚芽鞘尖端对尖端下端的重要影响，为进一步探究是什么来影响做铺垫。1、融合运用了詹森和温特实验的设计思路2、学会介质引入实验的对照设计3、为学生进行温特实验的完美设计做铺垫4、两种实验进行对照，第二种方法更加说明这是一种化学物质。5

17、、点出生长素及其化学本质，产生部位、作用部位，运输方向。6、培养学生的推理和逻辑思维的能力1、培养学生推理能力和极限法的运用能力、活学活用的能力、迁移能力2、利用实验结果引导学生主动参与探究过程，提升学生在探究中获取知识的能力、正确表达能力以及交流与合作的能力。培养学生快速反应的能力，语言组织能力培养学生的逻辑思维能力，语言组织能力。学以致用、解决实际问题。课堂小结，巩固强化 课堂小结，巩固强化生长素发现过程小结：胚芽鞘具有向光性向光弯曲生长部位：胚芽鞘尖端下段胚芽鞘尖端对尖端下段有影响，猜测影响是一种化学物质尖端确实产生了某种物质，并被运输到尖端的下一段，促进尖端下一段的生长，这种物质是命名

18、为生长素（IAA）生长素分布不均，导致弯曲生长(多快，少慢)感受光刺激的部位：胚芽鞘尖端巩固强化：例题1：请分析各胚芽鞘生长情况（A套上锡纸小帽，B图中插入薄片为云母片，C上放的琼脂含适宜浓度的生长素，图D中插入琼脂片，E为黑暗）。例题2：下图示三盆燕麦幼苗。A、C盆中是正常幼苗，B盆中是切去胚芽鞘尖端的幼苗。将A、B盆分别放在缓慢匀速旋转的圆盘上，将C盆放在不旋转的圆盘上，三盆都有单侧光照射。几天后，A盆的幼苗_生长；B盆幼苗 _生长， C盆的幼苗_生长。答案：直立 不 向光弯曲若时间允许，则师生共同回顾知识点。分析问题，回答问题进一步强化这节课的主要内容。巩固基础强化理解和应用板书设计 植物的激素调节第一节 我们的植物生长素的发现反思时间上要控制的比较好，否则稍微耽搁就完成不了。几个设计实验可以根据班级的学生情况