第二节 生长素对植物生命活动具有调节作用教学设计高中生物沪教版2019选择性必修1 稳态与调节-沪教版2019

第二节生长素对植物生命活动具有调节作用教学设计高中生物沪教版2019选择性必修1稳态与调节-沪教版2019教学课题XX课时1备课时间2025授课时间2025课程基本信息一、课程基本信息

1.课程名称：生长素对植物生命活动具有调节作用

2.教学年级和班级：高二年级（1）班

3.授课时间：2023年X月X日第2节课

4.教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标二、核心素养目标

生命观念：通过生长素调节作用的学习，理解植物生命活动的稳态与调节机制，树立生命活动的整体性观念。科学思维：分析生长素作用的两重性及实验现象，运用归纳与推理方法，形成基于证据的理性思维。科学探究：参与设计探究生长素浓度对植物生长影响的实验，提升实验设计与问题解决能力。社会责任：结合生长素类似物在农业生产中的应用，关注生物技术与社会发展的联系，形成科学利用资源的意识。教学难点与重点1.教学重点

①生长素的发现过程及实验证据，理解植物向光性现象的机理。

②生长素作用的两重性特点，能解释顶端优势、根向地性等实例。

2.教学难点

①生长素浓度与作用效果的关系曲线分析，准确理解“促进”与“抑制”的浓度阈值。

②设计实验探究生长素类似物对扦插枝条生根的影响，掌握控制变量和数据处理方法。教学资源准备1.教材：每位学生配备沪教版2019选择性必修1《稳态与调节》教材，确保预习与课堂同步。

2.辅助材料：准备生长素发现过程（达尔文、温特实验）示意图、作用两重性曲线图、农业生产应用（如除草剂、扦插生根）视频。

3.实验器材：琼脂块、小麦胚芽鞘、不同浓度NAA溶液、培养皿、标签纸、直尺等，确保器材安全、数量充足。

4.教室布置：设置6组实验操作台，配备讨论区；黑板划分“实验设计”“问题引导”板书区。教学过程设计基本内容**（一）导入环节（5分钟）**

情境创设：播放“向日葵向光生长”延时摄影视频，展示“窗台植物弯向光源”实物观察图。

教师提问：“为什么植物会主动调整生长方向？这种现象是否与体内某种物质有关？如果让你设计实验验证猜想，第一步会做什么？”

学生小组讨论（2分钟），代表发言（预设：“可能与尖端有关”“需要对照实验”）。

教师总结：“1928年，科学家通过实验发现了植物体内的‘生长素’，今天我们探究它如何调节植物生命活动。”（板书课题）

**（二）讲授新课（20分钟）**

**1.生长素的发现（8分钟）**

展示达尔文实验图片（①胚芽鞘完整光照；②切去尖端光照；③尖端罩锡箔纸光照；④尖端下方罩锡箔纸光照）。

教师提问：“①②组现象差异说明什么？③④组对比能得出什么结论？”（学生独立思考1分钟，同桌交流1分钟）

学生回答：“尖端是产生生长素的关键部位；生长素向下运输。”

教师补充温特实验（琼脂块转移），提问：“为什么用空白琼脂块做对照？该实验如何排除琼脂块自身影响？”（引导理解实验设计的单一变量原则）

师生共同总结：“生长素是吲哚乙酸，由尖端合成，极性运输。”（板书核心结论）

**2.生长素作用的两重性（10分钟）**

展示“不同浓度生长素对植物生长影响”曲线图（横坐标：浓度，纵坐标：生长速率，标注“促进”和“抑制”区间）。

教师提问：“①曲线中‘最适浓度’的含义是什么？②为什么高浓度反而抑制生长？”（学生小组讨论2分钟）

小组代表发言：“最适浓度下生长最快；过高浓度可能破坏细胞结构或代谢。”

教师结合实例：顶端优势（顶芽生长素浓度低促进生长，侧芽浓度高抑制生长）；根向地性（近地侧高浓度抑制生长，远地侧低浓度促进生长）。

突破难点：用“钥匙与锁”比喻“浓度与作用效果的关系”，强调“浓度决定作用性质”。

**3.生长素的应用（2分钟）**

展示“农业上用NAA（生长素类似物）促进扦插生根”“除草剂原理”图片。

教师提问：“为什么低浓度生长素能促进生根，高浓度却可作为除草剂？”（学生快速回答，联系两重性）

**（三）巩固练习（10分钟）**

**1.实例分析（5分钟）**

发放任务单：“公园园艺师修剪绿篱后，侧芽生长更旺盛，请用生长素原理解释。”

学生独立书写（2分钟），小组互评（1分钟），教师点评：“修剪去除顶端优势，侧芽生长素浓度降低，促进作用增强。”

**2.实验设计（5分钟）**

问题：“探究生长素类似物溶液浓度对扦插枝条生根数的影响。”

学生分组设计实验方案（3分钟），每组派代表阐述（1分钟），教师补充：“需设置清水对照组，同一枝条取相同位置枝条，保证无关变量一致。”（强化科学探究能力）

**（四）课堂提问与小结（10分钟）**

**1.分层提问（5分钟）**

基础题：“生长素的主要合成部位和运输方向？”（学生齐答）

提升题：“若某植物表现出向光性，背光侧生长素浓度是否一定高于向光侧？”（引发思考，提示“与细胞敏感性有关”）

**2.核心素养小结（5分钟）**

教师引导：“通过生长素发现实验，我们体会了科学思维的严谨性；通过分析两重性，理解了生命活动的稳态调节；通过实验设计，提升了科学探究能力；未来可利用生长素技术解决农业生产问题。”

学生自评：“我是否掌握了生长素的作用特点？能否独立设计相关实验？”

**总用时：5+20+10+10=45分钟**学生学习效果一、知识掌握：构建完整知识体系，深化核心概念理解

学生能系统梳理生长素的发现历程，准确复述达尔文“胚芽鞘向光性实验”（①完整胚芽鞘弯向光源；②切去尖端不弯曲；③尖端罩锡箔纸弯曲；④尖端下方罩锡箔纸不弯曲）的结论，明确“尖端是感受光刺激的部位，产生影响向下传递”；能阐述温特实验“琼脂块转移法”的原理，理解“生长素的存在可促进胚芽鞘生长”，并指出该实验设计的巧妙之处（排除琼脂块自身影响）。对生长素的化学本质（吲哚乙酸）、产生部位（幼嫩芽、叶和发育中的种子）、运输方式（极性运输：从形态学上端到下端；非极性运输：成熟组织中）等基础知识掌握扎实，能结合课本图示绘制生长素运输路径示意图，标注关键结构和方向。

在生长素作用特点方面，学生深刻理解“两重性”内涵：既能促进生长（如顶芽、幼根），也能抑制生长（如侧芽、老根），能准确区分“促进”与“抑制”的浓度阈值（最适浓度以上抑制、以下促进），并能结合课本曲线图（横坐标：生长素浓度，纵坐标：生长速率）分析不同器官（根、芽、茎）对生长素敏感度的差异（根>芽>茎）。通过实例分析，学生能熟练解释植物向光性（背光侧生长素浓度高，促进生长强于向光侧）、根向地性（近地侧高浓度抑制根生长，远地侧低浓度促进）、茎背地性（近地侧高浓度促进茎生长强于远地侧）等生命现象，并能用“浓度决定作用效果，器官敏感度影响响应差异”进行统一说明。

二、科学思维：提升逻辑分析与推理能力，形成基于证据的理性思维

学生在分析生长素发现实验时，能运用“提出问题—作出假设—设计实验—得出结论”的科学思维方法，例如针对达尔文实验，能自主提出“尖端是否产生物质”“该物质能否向下运输”等假设，并通过实验现象对比（②与①组对比说明尖端必要性；④与③组对比说明物质向下运输）进行逻辑推理，形成“尖端产生生长素，并极性运输”的结论。在温特实验分析中，能指出设置“空白琼脂块”对照的必要性（排除琼脂块自身影响），体现对单一变量原则的理解。

面对生长素作用两重性曲线时，学生能进行深度解读：识别曲线中“促进区间”“抑制区间”“最适浓度”等关键点，分析“低浓度促进、高浓度抑制”的原因（低浓度促进细胞伸长，高浓度抑制细胞生长甚至导致植物死亡），并能迁移解释“顶端优势”（顶芽产生的生长素运输到侧芽，高浓度抑制侧芽生长）等实例。在“为什么高浓度生长素可作为除草剂”的讨论中，学生能联系“不同植物对生长素敏感度差异”，推理出“双子叶植物对生长素敏感度高，低浓度即抑制生长；单子叶植物敏感度低，高浓度才抑制”，体现知识的迁移应用能力。

三、实验探究：掌握实验设计方法，提升问题解决能力

学生能独立设计“探究生长素类似物溶液浓度对扦插枝条生根数影响”的实验方案，明确实验变量（自变量：生长素类似物浓度，如0、10⁻⁷、10⁻⁶、10⁻⁵mol/L；因变量：生根数量和根长度；无关变量：枝条长度、芽数、处理时间等），并设置清水对照组。在方案设计中，学生能提出具体操作步骤：①选取生长状况一致的一年生月季枝条，剪取15-20cm带芽枝段；②将枝条基部在不同浓度溶液中浸泡4小时；③扦插于相同基质中，在适宜条件下培养；③7天后统计生根数和平均根长。

四、社会责任：联系生活实际，形成科学应用意识

学生能将生长素知识应用于农业生产实践，举例说明生长素类似物（如NAA、IBA）的具体应用：①促进扦插枝条生根（用低浓度溶液浸泡插条基部）；②防止落花落果（喷洒适宜浓度生长素）；③作为除草剂（高浓度抑制双子叶杂草生长）。通过讨论“滥用生长素类似物的危害”（如导致果实畸形、环境污染），学生认识到生物技术应用需遵循“科学、安全、合理”原则，形成“科学服务于社会”的责任意识。

在“如何提高阳台蔬菜坐果率”的案例中，学生能提出“人工涂抹生长素类似物溶液”“保证充足光照促进生长素合成”等建议，体现知识解决实际问题的能力。通过分析“植物生长调节剂在现代农业中的利弊”，学生能辩证看待生物技术，既肯定其提高生产效率的作用，也关注生态风险，培养理性看待科学技术的态度。

综上，学生通过本节课学习，不仅扎实掌握了生长素的基础知识，更在科学思维、实验探究和社会责任方面得到全面发展，为后续学习其他植物激素及稳态调节机制奠定坚实基础，实现了知识、能力与素养的有机统一。教学反思与改进上完这节课，我明显感觉到学生对生长素两重性的理解还不够透彻。特别是分析曲线图时，不少同学在“促进”和“抑制”的浓度区间判断上容易出错，下次得在黑板上用不同颜色标注关键节点，再结合根向地性的实物模型演示，帮助学生直观建立浓度与效应的对应关系。

实验设计环节暴露出问题：小组方案里普遍缺少“重复实验”步骤，导致数据缺乏说服力。下次要提前准备3-4组对照组的案例视频，让学生对比“科学方案”和“漏洞方案”的区别，再引导他们补充设置重复组的意义。

课堂时间分配上，温特实验的讨论超时了2分钟，导致最后的农业应用案例只能快速带过。下次我会把实验图片简化成动态示意图，节省板书时间，把除草剂应用案例改成小组辩论赛，用“为什么高浓度生长素能杀死杂草”这个问题激发学生联系实际。

还有个细节：学生总把“极性运输”和“横向运输”搞混，得在板书时用箭头图示强调“只能从形态学上端到下端”的单向性，再增加一个“横切胚芽鞘观察琼脂块位置”的模拟实验。

最后发现，课后作业里“解释顶端优势原理”的题，仍有30%学生答错“顶芽和侧芽浓度差异”。下次要增加一个对比表格，把顶芽（低浓度促进）和侧芽（高浓度抑制）的浓度、效应、原因分栏对比，强化记忆点。板书设计①生长素的发现与特性

-达尔文实验：尖端感受光刺激，产生生长素向下运输

-温特实验：琼脂块转移法证明生长素存在，促进生长

-化学本质：吲哚乙酸（IAA）

-运输方式：极性运输（形态学上端→下端）、非极性运输（成熟组织）

-作用特点：两重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长）

②生长素作用的核心机制

-浓度效应曲线：最适浓度、促进区间、抑制区间

-器官敏感度差异：根>芽>茎

-典型实例：

-向光性：背光侧生长素浓度高，促进生长强于向光侧

-顶端优势：顶芽低浓度促进生长，侧芽高浓度受抑制

-根向地性：近地侧高浓度抑制根生长，远地侧低浓度促进

③生长素的应用与原理

-农业应用：

-促进扦插生根（低浓度NAA溶液浸泡）

-防止落花落果（适宜浓度喷洒）

-除草剂（高浓度抑制双子叶杂草）

-关键原理：

-两重性决定应用浓度（促进/抑制）

-敏感度差异选择靶标器官（如根对高浓度更敏感）作业布置与反馈九、作业布置与反馈

作业布置：

1.基础巩固：绘制生长素运输路径示意图，标注极性运输方向及产生部位（对应课本PXX图示）。

2.实例分析：解释“移栽植物时去除部分叶片”与“顶端优势修