高中生物-3.1植物生长素的发现教学设计学情分析教材分析课后反思

第3章第1节植物生长素的发现教学设计一、教材分析：《植物生长素的发现》是新人教版高中生物必修三《稳态与环境》第三章第一节的内容。本课主要内容包括：植物生长素的发现过程；生长素的产生、分布和运输。本节课的内容与生活生产实际紧密联系，尽管在整本教材中所占比例不大，但却极其重要，为后面学生学习“生长素的生理作用”和“其他生物激素”奠定基础。“生长素的发现过程”是本节课的重点内容，通过引导学生学习一系列经典的科学实验，层层深入揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性，同时让学生在学习过程中了解设计实验的基本原则，培养学生的实验设计能力。教学时应让学生尝试像科学家一样去思考如何设计对照实验，如何从实验现象中去推理、归纳和发现。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，也是培养学生科学研究能力的很好的素材。本节课的学习重点：1、生长素的发现过程。2、生长素的产生、运输和分布；3、科学实验设计的严谨性分析。二、学情分析：学生通过前两章的学习，已经对生物体内的调节作用有了初步的认识，并且也知道现实生活中植物向光生长的一些例子，当对于生长素的知识还是相对陌生的，甚至很多学生是第一次接触生长素这个概念。另外学生已具有一定的思考方法基础，且学生的观察、思维、逻辑推理等能力都较强。但对实验设计的各种能力（语言表达、实验分析、深入思考等）都有待提高。因此在教学时，应向引导学生进行充分的预习，让学生对植物生长素有一个大体上的了解，再根据学生预习情况针对性的予以重点讲解。在教学中要特别注意引导学生通过学习生长素发现过程中的具体实验时培养学生的实验能力。三、教学目标与重点：根据课程标准、教材内容以及学生实际确定了以下教学目标：知识目标：①通过具体实例来理解向光性的外因。②通过体会、完善实验来探究向光性的内因，并从中体验科学探索的思维和方法。③掌握胚芽鞘的感光部位、弯曲生长部位、产生生长素的部位、极性运输等知识。能力目标：①通过设计实验懂得科学探究的基本程序和方法。②体验探究过程的思维生成，尝试实验设计的变量控制。情感态度价值观目标：①懂得科学的探索过程是一个漫长和艰辛的过程。②通过学习生长素的发现过程使学生们体验科学家追求真理的科学精神。四、教学策略：根据本节课的特点以及学生现有的水平，再加上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，本节课将采用“引导探究”的模式，以问题为先导，利用课间引导学生逐步深入的理解植物生长素发现过程中涉及到的经典实验，体会科学家的设计意图，在合作讨论中评价实验、设计实验，在展示中锻炼能力、发展能力。在探究生长素发现的过程中，引导学生层层设疑、合作探究设计实验来解决。使学生学会分析实验设计，得出相应结论，训练逻辑思维的严密性。学生对胚芽鞘、形态学上端和下端等知识缺乏感性认识，可通过图片和实物展示加深印象，感悟形象思维到抽象思维的转换。教学方法教学策略1、引导探究法以精心设计的问题为主线、学生探究为主轴、激发学生学习兴趣，调动学习热情。2、多媒体辅助教学形象生动的图片再现，教师引领、步步深入，提升学生的科学素养。3、合作探究学生主要以小组合作讨论的形式进行学习4、自主学习倡导主动参与、勤于动手，培养学生获取信息的能力、运用知识解决问题的能力，从而提高课堂学习效率。五、教学过程新课导入师：（教师展示盆中植物都朝向一侧生长的图片）同学们请看这幅图片，大家看图片中展示的是生活中的什么现象？生：植物的向光性师：那么出现这种现象的原因是什么？生：单侧光照射师：有同学说用单侧光照射，为什么单侧光照射就会引起植物朝向一侧生长呢？带着这个问题，我们一块来学习一下本节课的内容《植物生长素的发现》。预习反馈师：（教师展示批改了的学生学案）通过批阅大家的预习学案，我发现有很多同学对于植物生长素发现过程中的一些实验以及生长素的运输理解不是很准确，下面我们就有重点的来学习本节课的内容。合作探究一师：首先我们来看第一个内容：植物生长素的发现过程，再看具体实验之前，首先给大家介绍一个结构：（教师展示胚芽鞘的图片）胚芽鞘，胚芽鞘是单子叶植物特别是禾本科胚芽外面的一个结构，起着保护胚芽的作用。通常我们把胚芽鞘分为两部分，胚芽鞘的尖端和尖端下部。达尔文曾经利用金丝雀虉草的胚芽鞘做过一个实验，这个实验达尔文是怎么做的呢？我们一起来看一下。（教师展示达尔文实验的图片）师：同学们请看达尔文做的四个实验，这四个实验中的胚芽鞘分别是怎么长的？生：第一个是向光弯曲生长；第二个是不生长不弯曲；第三个是直立生长；第四个是向光弯曲生长。师：同学们回答的很好，我现在有个个问题：达尔文的四个实验中，哪些组可以形成对照？它们的单一变量是谁？通过对比分别得到什么结论？请同学们以小组为单位讨论。（学生讨论3分钟，教师板书：达尔文）师：有哪位同学愿意和大家分享他的答案？生：一和二可以形成对照，单一变量是有无尖端，结论是胚芽鞘向光弯曲生长跟尖端有光；一和三可以形成对照，单一变量是尖端有无遮光，结论是尖端感受光照；一和四可以形成对照，单一变脸是尖端下部有无遮光，结论是尖端下部与感光无关。师：这位同学总结的很全面，也很准确。达尔文通过比较这四个实验得出了一个推论，这个推论是什么呢？生：胚芽鞘尖端感受单侧光刺激后产生了某种影响，这种影响传递到下面，导致背光面比向光面生长快。师：这位同学回答的很好，达尔文的推论很好的解释了他实验中看到的现象。但是达尔文推论中的“影响”到底是什么呢？以及这种“影响”是怎样造成胚芽鞘背光面比向光面生长快的呢？为了解决达尔文推论中产生的这两个问题后续的又有一些科学家做了相关的实验。现在请同学们，阅读教材47页上詹森、拜尔和温特实验的相关内容，回答下列问题。（教师展示相关问题：1、詹森实验初步解决了第几个问题？怎样解决的？2、拜尔实验解决了第几个问题？怎样解决的？拜尔的实验纠正了达尔文的那个观点？3、为什么温特的实验比詹森的实验更能说明尖端产生的影响是化学物质？同时展示琼脂片的相关知识，学生以小组为单位讨论5分钟，教师板书：詹森、拜尔、温特，板书完毕后教师巡视教室，适时关注学生的讨论情况予以指导）师：我们首先来看第一个问题：詹森实胚芽鞘验初步解决了第几个问题？怎样解决的？生：詹森解决了第一个问题，詹森将琼脂片查到胚芽鞘尖端和尖端下部之间，单侧光照射后，胚芽鞘仍然向光弯曲，说明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以通过琼脂片传递到下面，因此尖端产生的“影响”可能是一种物质。师：这位同学的解释大家有异议吗？生：没有师：这位同学回答的非常正确，下面我们来看第二个问题拜尔实验解决了第几个问题？怎样解决的？拜尔的实验纠正了达尔文的那个观点？那位同学起来回答一下？生：拜尔在黑暗环境中将胚芽鞘尖端切下来，在尖端下部错了一下位置，发现有尖端的一侧长得快，这就解释了了达尔文的推论中胚芽鞘之所以弯曲生长是因为尖端产生的“影响”在尖端下部分布不均匀造成的，分布多的长的快，分布少的长得慢。师：那么拜尔纠正了达尔文的哪个观点呢？生：达尔文的推论中说尖端在单侧光照射下才产生某种影响，而拜尔的实验证明在黑暗中那种影响照样存在。师：很好，这问同学分析的很好，科学认识就是这样一步步的被发掘出来的。下面我们再来看第三个问题：为什么温特的实验比詹森的实验更能说明尖端产生的影响是化学物质？生：因为温特的实验有对照组、实验组，遵循单一变量原则，实验科学合理，而詹森的实验不遵循单一变量原则，不能排除琼脂片的影响，因此温特的实验更能说明尖端产生的影响是一种化学物质。师：这位同学总结的很好，也就是说詹森的实验不遵循单一变量原则，因此不能排除胚芽鞘向光弯曲生长是由于琼脂片的影响，而温特的实验则排除了琼脂块的影响。但是我现在有一个疑问：詹森的实验不遵循单一变量原则，我们能不能对詹森的实验完善一下，设置一个对照组。（学生思考）师：有哪位同学愿意展示一下他的方案？（教师引导一名学生到黑板上展示并讲解他的方案：在一个去除尖端的胚芽鞘上放置一个空白琼脂片）师：这位同学设计的很好，通过加了一组对照组，巧妙的排除了琼脂片的影响，但当时詹森并没有这组对照实验，因此温特的实验设计是非常严谨，正是基于严谨的设计，温特确信胚芽鞘尖端产生的是一种化学物质，他把这种物质命名为：生长素。师：通过分析这几个实验，我想问同学们我们在设计实验时，应该遵循的原则有哪些？生：对照原则和单一变量原则。师：那么生长素到底是什么物质呢？科学家在1931年和1946年分别提取并证明了生长素就是吲哚乙酸，后来又发现吲哚丁酸和苯乙酸也有生长素的效应。可见生长素是一类物质的总称。（教师展示图片）师：继生长素之后，人们又陆续发现了其他一些植物激素，我们来看一下什么是植物激素？生：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。师：同学们，现在我们知道了植物体内存在激素，也知道了达尔文所说的“影响”实际上是生长素，那么如何利用生长素的知识来解释一下植物向光生长的原因？生：单侧光照射后，导致胚芽鞘背光面的生长素比向光面的生长素含量多，因而生长快。师：现在我们能不能解释刚才上课时我们的问题：为什么单侧光会引起植物朝向一侧生长？生：能师：我现在有一个问题：为什么单侧光照射后胚芽鞘背光面的生长素比向光面的生长素多呢？这就涉及到了生长素的运输。下面我们来看一下生长素的产生、运输和分布。合作探究二师：同学们我们来看一下生长素的产生、运输和分布。请同学们快速阅读课本，回答这些问题。（学生阅读课本，教师展示问题：生长素的合成部位和分布部位，同时板书合成、分布、运输）师：首先我们来看生长素的合成部位有哪些？生：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。师：那么生长素主要分布在哪儿呢？生：分布在植物体内生长旺盛的部位，如胚芽鞘、分生组织、种子、果实等。师：下面我们来看一下生长素的运输。（教师展示生长素运输的图片）师：生长素的运输一共有三种方式：极性运输；非极性运输和横向运输，极性运输的方向和运输方式是什么？生：由形态学上端到形态学下端，方式为主动运输师：那么极性运输中什么是形态学上端、形态学下端呢？我们来看一副图片。（教师展示一副植物图片）师：同学们请看我们通常以地平面为中心，靠近地面的为形态学下端，远离地面的为形态学上端。（教师展示一副垂柳的图片，其中一根枝条末端垂向地面，离地较近。）师：同学们看这根柳条，树梢和基部那是形态学上端，那是形态学下端？（学生出现争议，有的说树梢是形态学上端，有的说基部是形态学上端，）师：同学们，关于形态学上端和下端还有一个定义，就是以树干或主根为中心，原理树干或主根的为形态学上端，靠近的为形态学下端。那么现在我们再来看柳条，树梢到底是形态学上端还是下端？生：形态学上端师：很好，除了极性运输外，生长素还有非极性运输和横向运输。非极性运输主要发生在成熟组织中的韧皮部，横向运输发生在胚芽鞘尖端，在单侧光照射下生长素由向光面向背光面运输。其中极性运输和横向运输是重点。师：好，我们现在明确了生长素的运输方式了。我现在想请同学们设计一个实验，（参考教材P49技能训练）尝试设计实验证明“在胚芽鞘中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输”。提供给大家的实验材料和用具有：燕麦胚芽鞘若干、含有生长素的琼脂块若干、空白琼脂块若干、刀片等。（教师展示问题和材料用具，学生小组讨论5分钟，教师巡视教室，适时关注学生的讨论情况予以指导）师：那个小组愿意展示一下自己的设计。（学生会自愿上台展示设计方案，教师利用实物展台，让学生展示并讲解）生：选取4个胚芽鞘，都去除尖端，一个在形态学上端放有生长素的琼脂块，形态学下端放空白琼脂块，过一段时间将空白琼脂块置于另一个去除尖端的胚芽鞘形态学上端一侧，如果其能弯曲生长，说明生长素可以由形态学上端运到形态学下端。再取一个胚芽鞘将其倒置，形态学下端在上，其上放置有生长素的琼脂块，下面放空白琼脂块，过一段时间将空白琼脂块置于另一个去除尖端的胚芽鞘形态学上端一侧，如果其不能弯曲生长，就说明生长素不能由形态学下端运到形态学上端。师：同学们请看这位同学的设计符合不符合对照原则和单一变量原则。生：符合师：这个小组的同学设计的很合理，既符合对照原则，也符合单一变量原则。请同学们对照这个组的设计，修正一下自己的设计。（学生整理自己的设计方案）总结回顾师：同学们，这节课我们学习了那些知识呢？我们一块总结一下本节课学习的重要内容。（教师展示图片，引导学生一步一步回顾本节课的重要知识，形成知识框架。）拓展训练师：同学们知识框架我们已经建好了，下面我们进行一下练习，以帮助我们更好的理解知识，运用知识。（教师展示拓展训练，学生做题）师：我发想同学们都已经做完了，我请一位同学来展示他的答案。生：A直立生长B不弯曲不生长C直立生长D向右弯曲生长E向右弯曲生长师：这位同学的答案其他同学有不同意见吗？生：没有师：这位同学你能给大家解释一下为什么E会向右弯曲生长呢？生：因为胚芽鞘右侧插入了云母片，云母片阻挡了尖端产生的生长素向下运输，而左侧的生长素可以向下运输，因此左侧生长快，所以向右弯曲生长。师：我们再来看一组训练。（教师展示拓展训练，学生做题）师：那位同学来说一下他的答案？生：1向右生长，2直立生长，3向右生长，4向左生长，生长素浓度顺序为c>a=b>d师：这位同学的答案其他同学有不同意见吗？生：没有师：为什么琼脂块c中的生长素多于a中的？生：因为左侧的尖端有云母片，阻挡了生长素的横向运输，而右侧的没有云母片，生长素运到了左侧，所以c中的多。师：这位同学解释的好不好？有没有同学有不同意见？生：没有。师：同学们，这节课程我们就到这里，请同学们课下及时复习一下本节课的内容并完成课后练习，下课。六、板书设计第1节植物生长素的发现生长素的发现过程二、生长素的产生、运输、分布1.达尔文1.产生2.詹森2.运输3.拜尔3.分布4.温特七、教学反思本节课以生活中常见现象导入新课，在课堂后半段又引导学生利用所学知识解决了刚开始提出的问题，前后呼应，有始有终。由于本节课的内容涉及到了一系列经典实验，这些实验层层递进，步步深入，引导学生逐步揭开了生长素的面纱，并且在这些实验中处处都渗透着对照原则和单一变量原则等实验设计的基本原则。针对这些特点，本节课教师首先引导学生重点学习达尔文的实验，然后在达尔文实验推论的基础稍进一步，精心设计三个问题，以这些精心设计的问题为先导，引导学生通过小组合作探究来逐步理解胚芽鞘向光弯曲生长的根本原因，初步了解生长素的作用，同时在学生层层递进触摸真理的过程中，渗透真理的发现是一代代科学家在前人基础上更进一步的结果，正是每位科学家的一小步换来了科学发展的一大步的精神。在小组展示讨论结果之后，教师再以小组展示的结果对重点内容进行精讲点拨，帮助学生准确地掌握各个实验的过程、结论以及对达尔文推论的发展，切实理解实验设计中的对照原则和单一变量原则。对于生长素的产生、分布部位学生比较容易理解，因此在课堂上并没有重点介绍。而对于生长素的运输由于很多学生理解不到位，因此进行了重点学习，并设计实验让学生验证极性运输，进一步巩固实验设计的对照原则和单一变量原则。教师还适时的引导学生进行总结，概括本节课学习的重要内容，加深学生印象，引导学生形成知识框架。最后针对本节课的内容设计了相应的拓展训练，引导学生完成训练以进一步帮助学生落实知识，发展能力。在本节课的课堂上教师由传统的信息传达者转变成信息的加工组织者，学生不是被动地接受知识，而是走进科学家的探究历程，跟随科学家的足迹自己分析总结相应的知识，在积极地观察和思考中获得知识，发展能力。通过对“生长素的发现过程”的学习，培养学生严谨的思维能力，树立科学的世界观。通过对生长素的产生、运输和分布的学习，培养学生实验设计能力，运用所学知识解决问题的能力，以及联系实际、学以致用的能力。学情分析学生通过前两章的学习，已经对生物体内的调节作用有了初步的认识，并且也知道现实生活中植物向光生长的一些例子，当对于生长素的知识还是相对陌生的，甚至很多学生是第一次接触生长素这个概念。另外学生已具有一定的思考方法基础，且学生的观察、思维、逻辑推理等能力都较强。但对实验设计的各种能力（语言表达、实验分析、深入思考等）都有待提高。因此在教学时，应向引导学生进行充分的预习，让学生对植物生长素有一个大体上的了解，再根据学生预习情况针对性的予以重点讲解。在教学中要特别注意引导学生通过学习生长素发现过程中的具体实验时培养学生的实验能力。效果分析通过学生在课堂上所展示的小组讨论的结果，可以初步判定大部分学生对达尔文、詹森、拜尔和温特的实验过程、实验结论都已经理解到位，对于生长素的极性运输和横向运输也已初步掌握，只需在后续的联系中加以巩固即可。通过查看学生“拓展训练”的完成情况，发现大部分学生通过课堂学习已经很好的理解了胚芽鞘向光弯曲生长的原因，掌握了单侧光、云母片、琼脂片等外在因素作用下胚芽鞘的生长情况。因此本节课已经初步完成了教学任务，实现了教学目标。教材分析《植物生长素的发现》是新人教版高中生物必修三《稳态与环境》第三章第一节的内容。本课主要内容包括：植物生长素的发现过程；生长素的产生、分布和运输。本节课的内容与生活生产实际紧密联系，尽管在整本教材中所占比例不大，但却极其重要，为后面学生学习“生长素的生理作用”和“其他生物激素”奠定基础。“生长素的发现过程”是本节课的重点内容，通过引导学生学习一系列经典的科学实验，层层深入揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性，同时让学生在学习过程中了解设计实验的基本原则，培养学生的实验设计能力。教学时应让学生尝试像科学家一样去思考如何设计对照实验，如何从实验现象中去推理、归纳和发现。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，也是培养学生科学研究能力的很好的素材。本节课的学习重点：1、生长素的发现过程。2、生长素的产生、运输和分布；3、科学实验设计的严谨性分析。根据课程标准、教材内容以及学生实际确定了以下教学目标：知识目标：①通过具体实例来理解向光性的外因。②通过体会、完善实验来探究向光性的内因，并从中体验科学探索的思维和方法。③掌握胚芽鞘的感光部位、弯曲生长部位、产生生长素的部位、极性运输等知识。能力目标：①通过设计实验懂得科学探究的基本程序和方法。②体验探究过程的思维生成，尝试实验设计的变量控制。情感态度价值观目标：①懂得科学的探索过程是一个漫长和艰辛的过程。②通过学习生长素的发现过程使学生们体验科学家追求真理的科学精神。第3章第1节植物生长素的发现当堂巩固代表含生长素的琼脂块，代表含生长素的琼脂块，ABCDE代表云母片（不透水，不透气）①②③④比较a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量：课后反思本节课以生活中常见现象导入新课，在课堂后半段又引导学生利用所学知识解决了刚开始提出的问题，前后呼应，有始有终。由于本节课的内容涉及到了一系列经典实验，这些实验层层递进，步步深入，引导学生逐步揭开了生长素的面纱，并且在这些实验中处处都渗透着对照原则和单一变量原则等实验设计的基本原则。针对这些特点，本节课教师首先引导学生重点学习达尔文的实验，然后在达尔文实验推论的基础稍进一步，精心设计三个问题，以这些精心设计的问题为先导，引导学生通过小组合作探究来逐步理解胚芽鞘向光弯曲生长的根本