植物生长素的探索史教案设计

5.5植物生长素的探索史教案设计上海师范大学刘星星2015-10-20授课班级：高二（3）、（4）班课题：DNA是主要的遗传物质课时安排：一课时一、教材分析本课内容上海科技出版社高二第5章第五节，“植物的激素调节”这一内容在全书中所占的比例并不多，但其内容与生产生活联系密切，所以极其重要。特别是其中的“生长素的发现过程”隐含的科学探究方法和过程，以及设计实验所要控制的“单一变量”问题，在整个必修课本中处于相当重要的地位，也是培养学生科学探究能力的很好载体，对学生实验设计能力、提出问题、分析问题、解决问题等能力培养是一个好素材。二、学情分析高二的学生经过一年的学习对该学科有一定的感性认识和理论基础，在日常生活中对植物向光性有所观察，在高中实验学习也知道控制变量的重要性。但对科学的生物研究方法没有形成系统的认识，通过在教学中教师对科学史的层层深入引导，提高学生科学的素养，加强对实验设计的严谨性和原则性的认知。设计思路以同学们生活中最常见的植物向光性，引出探究问题。通过层层设置疑问引出达尔文的实验、杰逊的实验、拜耳的实验、温特的实验，逐层推进揭开生长素神秘的面纱。最后通过探究实验，加深学生对生长素的认识。教学目标1、知识与技能(1)概述植物生长素的发现过程。(2)解释植物向光性的原因。(3)体验发现生长素的过程和方法。2．过程与方法在教学过程中采用互动式教学模式，以生长素的发现史为主线，教师提供图片、讨论的资料等素材，通过严密的逻辑推理，层层深入，探究问题，引导学生思考实验设计的严谨性和创造性，培养学生科学实验的参与精神，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。1.3情感、态度与价值观目标从探索生长素发现过程，体验感知科学探究的曲折，提高科学素养，端正科学研究的态度和形成勇于探索精神，拓展知识视野。能养成“由表及里、从现象到本质”分析问题的思维习惯：能评价实验设计和结论；能养成逻辑思维的严密性，提高学生的科学素养。五、重点与难点1．教学重点：概述植物生长素的发现过程、解释原因。2．教学难点：理解实验设计的严谨性。六教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图图片设疑导入多媒体展示“植物向光性”的图片，让学生讨论这种生长状况特征，引导学生简述“向光性”的定义。1-2图中植物的生长方向有何相同特点?向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。3你思考过这种现象产生的原因吗？早在19世纪80年代，就有科学家观察到植物的向光性，并进行了深入研究，今天我们就跟随他们的脚步来学习这种现象是如何产生的。观察图片，思考，回答创设情景，

让学生能积极思考，引出课题。生长素的发现过程一达尔文实验（板书1）最早的一个经典实验是1880达尔文父子的实验。达尔文用的是英国常见的金丝雀虉草的胚芽鞘进行向光性实验。向学生介绍“胚芽鞘”是什么？展示图片，结合讲解。6这是玉米胚芽鞘，胚芽外面较硬的组织起保护作用；7不同生长程度的玉米苗，第一片真叶被完整的胚芽鞘包裹，随着幼苗生长，胚芽鞘破裂，叶片随之抽出多媒体课件展示实验过程和结果，让学生思考以下问题：8达尔文父子将胚芽鞘分成4组，①不做处理②尖端用不透明小帽遮盖③用透明小帽遮盖④4个然后用单侧光照射，结果发现4组胚芽鞘都生长了，其中①③④向光源弯曲生长，只有②直立生长。比较①③④②有什么区别？学生回答：都是单侧光①③④尖端能够受到光的照射而②尖端不能，从这个实验思考一下能得出什么结论？学生回答：尖端可能是其感光部位。把③组去掉可以吗？得出结论：（板书）胚芽鞘弯曲与其尖端感受单侧光有关在实验室中，想要验证达尔文的实验，我们如何设计单侧光装置？同学：可以将空纸盒放在台灯下，纸盒上打一个透光孔。10为什么会弯曲呢？达尔文父子提出了一种假说：——同学们思考一下：哪一侧生长快？哪一侧生长慢11胚芽鞘的尖端是否真的向下传递了某种物质？许多科学家们从事这方面的研究，1913年，杰逊设计实验对达尔文的化学信号假说进行验证。二杰逊的实验（板书2）他将胚芽鞘横切，分为AB两组，A组胚芽鞘尖端与其下部插入可渗透水和化学物质的明胶。牛、鱼、猪骨头和筋腱中提炼的胶体。B组插入不透水和化学物质的云母片，结果发现，A组向光生长弯曲，B组不生长也不弯曲。AB两组的区别是什么？同学回答，因为中间插入物质不同。A可以透过尖端物质，B不能。说明尖端的物质可能运输到下部，致使胚芽鞘弯曲。结论：胚芽鞘尖端产生的物质可以通过明胶片传递给下部（板书：尖端物质向下运输）杰逊的实验是否验证了达尔文的假说呢？13既然刺激向下传递了，为何会出现背光侧生长快，向光侧生长慢，导致弯曲生长呢？三拜尔的实验（板书3）1914拜尔设计了一个很巧妙的实验。将胚芽鞘尖端切下分别将其放在左侧和右侧，黑暗中处理，结果发现，放在左侧的向右弯曲生长，放在右侧向左弯曲生长。尖端放置的位置不一样，可能导致什么？同学：位置不同，尖端产生物质的分布就不一样，所以就向不同方向弯曲。总结：分布不均造成了胚芽鞘的弯曲生长。（板书：不均匀弯曲）以上三个实验都是有尖端，如果没有尖端会怎样？1926年，23岁的植物学家温特，就设计了这样一个特别的实验。三温特的实验（板书3）将胚芽鞘尖端切下，放到琼脂块上，一段时间后，尖端物质可以扩散到琼脂块中。用琼脂块代替尖端进行实验。实验过程：将所有胚芽鞘尖端切除后分为4组，1对照，2正上方放处理过琼脂块，3和4分别放在切口的左侧和右侧，4组作为23的对照放上空白琼脂块。请同学们预测一下每组最终的实验结果。同学回答：1和4组在一定时间内都不生长2组直立生长，说明琼脂块中的物质有促进生长的作用3分别向着放琼脂块相反的一侧生长。通过结果我们可以得出什么结论？

结论：胚芽鞘尖端产生某种物质，并能从尖端运输到下部，促进生长。温特把这种物质命名为生长素。（板书：生长素）171934年荷兰的郭葛等人……思考：弯曲生长是什么原因导致的？生长素分布不均在自然界中，我们看到植物的向光性，光在其中起了什么作用？生长素分布不均，哪侧多？光的作用是：生长素由尖端向光侧横向移动到背光侧副板书生长素的这种运输方式称为横向运输（副板书）用自己的话总结：植物为什么会向光弯曲？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。第一组的实验说明在单侧光的照射下，胚芽鞘背光面比向光面长得快，具有向光性。第一、二组起对照作用，证明向光性可能与尖端有关。由此推断：尖端可能产生某种“影响”。第一、三组说明了尖端可能产生的“影响”与光照无关。第三、四组与第一组对照说明了感光部位在胚芽鞘的尖端，而向光弯曲的部位在尖端以下。该实验的结论是：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种“影响”，这种“影响”传递到下部的伸长区时会造成背光面比向光面长得快，因而出现向光性。实验证明，胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。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产生的影响向下传递时分布不均造成的。向琼脂块的对侧弯曲生长。不可以，应该再设置一个空白对照实验组，排除琼脂块的影响。用没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧。学生对胚芽鞘的理解缺乏感性认识，直观图片和抽象语言相结合的讲解，更易使学生接受。通过对各组实验结果的比较、思考、讨论，培养学生的语言组织能力、观察能力、分析问题的能力以及合作精神，同时也能让学生体验到科学探究的严谨以及研究成果的来之不易。综合、分析信息，培养学生处理信息和归纳总结的能力问题串引导学生积极思考，让学生能更专心地投入课堂学习同前两个实验的讲解的意图相似让学生体验到科学发现并不是一蹴而就，而是经过一代又一代的不懈探索才能一小步一小步地接近事实的真相探究生长素的极性运输让学生利用所给材料：生活玉米幼苗若干，琼脂块若干，含适宜浓度生长素琼脂块若干，刀片。小组讨论探究生长素的运输方式。一起来看一下，这个实验是如何设计的。植物幼苗的靠近芽这端称为形态学上端这里用A表示，与之对应的为形态学下端用B表示。蓝色表示含有生长素的，白色不含生长素的。将植物茎切下一段，标记为ab。I组，A端在上，B端在下，蓝色琼脂块放在A处，白琼脂块放在B处。II组B端在上，A端在下。同样蓝色在上，白色在下。从图中可以看出，生长素只能从A到B运输不能从倒过来运输。这种运输方式为生长素的极性运输。即只能从形态学上端向形态学下端运输。对本小节内容做简要总结。认真听课，专心思考，做好笔记对极性运输的理解是一个难点，因此在教学时，应该注意学生对极性运输的理解认识是否到位，若学生掌握较好，还可以适当地回忆、比较其他运输方式的特点。作业布置完成练习册中本节课的相关练习思考、设计一个塑造造型独特的盆景方案课后完成加强学生对新知识的巩固和应用，培养学生灵活应用知识的基本技能。教学反思达尔文实验开拓了生长素研究的先河，之后的科学家杰逊、温特等人都是在达尔文基础上进行促进生长物质的探索。这一实验应着重、细致讲解，我讲解时间短，对于学生理解实验思路和后面科学家的实验有一定难度。教学设计中，可以先向同学展示切除尖端、尖端遮光、尖端不遮光实验图片，以实际实验结果为课程讲解做铺垫,以便学生更好的理解胚芽鞘生长条件。根据学生表现及时对讲解速度进行调整。高二（3）班在讨论环节表现活跃，有4个同学为大家讲解自己的探究思路，每组同学都有自己的研究方法，在以后的生物课中可以多给同学机会展示自己，培养学生综合能力。高二（4）班与老师互动相对较少，探究实验有2位同学讲解思路，在以后的教学中要结合生活实例讲解，培养学生对生物学的兴趣。引导学生自主探究能力。六、板书5.5植物生