高三生物二轮复习 植物向性运动的实验设计和观察教案 人教版

1、植物向性的实验设计与观察学习目标1.了解实验设计的基本原则和内容。2.学习如何设计植物向性实验。3.学会观察植物的取向。学习障碍1.理解障碍(1)如何掌握设计性实验的基本原则和内容？(2)如何理解植物向性实验的设计理念？(3)如何设计植物向性实验？2.解决问题的障碍在有限的实验条件下，为验证某一生物现象或结论而进行的实验的补充设计或完整设计。学习策略1.理解障碍的突破(1)用“系统方法”总结实验设计的基本原则和内容。(1)实验设计的基本原则A.科学性：指设计实验时必须有充分的科学依据，即设计实验时，必须以以前的实验、公式或自己的实验为基础，不能凭空想象。严密性：为了使实验设计完整无泄漏，我们必

2、须注意严密性。例如，在一些实验中，有必要设计一个对照实验(包括正常对照组或某一治疗前的对照组)，以便于实验前后或组与组之间的比较并得出明确的结论。有些实验应该基于严格的推理。C.实验条件的一致性(即单变量原理):在实验中，除了要处理的因素外，其他实验条件必须是一致的，在实验过程中不能随意改变。D.重复性：重复性、随机化和控制是确保实验结果正确性的三个原则。实验设计必须注意实验的可重复性，只有通过足够的实验才能判断结果的可靠性。E.设备选择：在实验设计中，应根据实验设计的目的、原则和实验要求，选择合适的实验设备和材料。使用适当的方法来表达和处理实验结果。实验设计的基本内容一个比较完整的实验设计方

3、案一般包括以下内容：A.实验主题。B.实验目的：本实验的最终目的。C.实验原理：实验基础和思维。D.材料和器具。E.实验假说：对可见现象的可检测的解释。实验预期：即在检验假设之前，先提出实验的预期结果。如果期望没有实现，假设就无效；如果期望实现了，假设就是有效的。G.实验：根据实验的目的和提出的假设，具体设计实验的方法和步骤。在设计实验方法和步骤时，必须遵循控制原则，这不仅可以消除无关变量的影响，还可以增加实验结果的可信度和说服力。常见的控制方法如下：空白对照：对照组不考虑治疗因素。条件控制：虽然给对照组一些实验因素，但它们不是要研究的治疗因素。自我控制：控制和实验都在同一个主题上进行。交叉引

4、用：不仅对照组，而且几个实验组进行相互比较。在实验中，我们要注意“变量”的控制。通常，只有一个变量被确认，即，对实验结果有影响的变量。H.观察和数据收集：定期观察的内容和次数应在实验方案中预先设计，并按要求进行观察，观察到的现象和结果应如实记录。一些实验需要收集数据。一、实验分析：对实验中记录的现象、结果和数据进行整理和分析，有些可以用图表来表示。J.实验推理：即根据实验事实进行推理和得出结论的过程。k交换结果：写一份书面实验报告。(2)用“具体方法”理解植物向性运动的实验设计思想和方法。(1)植物向性实验的设计思路(2)植物向性实验设计方案实例实施例1植物取向的实验设计：(1)实验主题：实验

5、(4)实验假设：根据植物生长的向光性原理，幼苗应该朝向纸盒的开口生长，即朝向光源生长。(5)预计经过一段时间后，幼苗将向光源弯曲生长。(6)方法步骤：用剪刀在不透明纸盒的一侧挖一个直径为1厘米的洞，模拟单侧光照射时使用。将几株生长相同但真叶中无胚芽鞘的小麦幼苗依次排列，种植在两个花盆中。在幼苗旁边插入一根火柴杆作为比较的参考。用制作好的灯罩固定花盆(一组使用不透明的纸盆，另一组使用一侧有小孔的纸箱)，白天将设备放在阳光充足的地方，晚上用台灯代替光源，让光线通过小孔进入纸箱。每天打开纸箱，观察幼苗生长情况，记录当天的高度、倾角、温度和天气，间歇拍照，并做好照片记录。但是，需要注意的是，打开纸箱观

6、察实验现象的时间应该尽可能的短，透光孔的方向应该与前面的方向一致。(7)实验记录：记录观察日期、时间、环境条件(温度、天气)、幼苗生长等。录音时，不仅要记录符合预期的现象，还要记录与预期相矛盾的现象。以便如实分析结果，找出成功的原因或失败的教训。(8)实验结果和结论：分析实验结果，得出结论。实施例2植物引力的实验设计(1)实验题目：植物重力实验。(2)目的：了解植物根系的生长具有引力的特征。(3)材料和用具：新发芽的玉米种子(胚根长约0.5厘米)、培养皿、棉花、滤纸、胶带、橡皮泥和剪刀。(4)实验假设：根系生长与重力有关。(5)试验预期，经过一定时间后，四种玉米种子的胚根都向下生长。(6)方法

7、步骤：(1)取四个相同大小的已经发芽并长出胚根的玉米颗粒，将它们平放在培养皿中，胚根顶端部分面向培养皿的中心。发芽的玉米粒位于指南针的东、南、西、北。将滤纸切成培养皿大小，覆盖在玉米粒上，然后用湿棉花覆盖，直到整个培养皿填满。注意不要把棉花塞得太紧，以免影响根系的生长。盖上培养皿，用胶带封住边缘，竖起培养皿，用橡皮泥固定。将直立的培养皿放入培养箱中培养，注意玉米粒在培养皿中的位置，使最上面的玉米粒胚根垂直向下，最下面的玉米粒胚根垂直向上，左右玉米粒胚根水平(如下图所示)。(7)实验记录：列出这四种玉米种子胚根的生长情况。(8)实验结果和结论：分析实验结果，得出结论。2.问题解决障碍的突破用“发

8、散思维和收敛思维的结合”来解决与实验设计相关的问题。一般来说，实验设计题要求确定实验原理、选择实验设备、安排实验步骤、设计数据处理方法和分析实验现象，主要考察是否理解实验原理、学会分析实验结果以及是否有灵活运用实验知识的能力。有几种类型的问题：(1)设计实验方案：首先，明确实验目的和附加条件，写出实验原理，设计实验方案。为了解决这类问题，首先根据问题的要求和给定的条件，确定与书本相关的知识点和实验原则，然后设计出便于操作的实验方案。实验步骤：根据题目中给出的实验设备和药物以及实验的目的，设计或完成实验步骤，并期待实验结果和分析。解决这类问题的步骤如下：a .阐明实验目的，b .分析实验原理(可

9、给出实验原理设计实验改进方法：要求我们分析现有实验设计方案的科学性和严密性，并以此为媒介，引导解决问题的最佳方法，进一步培养我们的科学素质和科学实验能力。例1如下图所示，植物水平放置，茎向上弯曲，根向下弯曲。这与重力对生长素分布的影响以及根和茎对生长素的不同敏感性有关。以下分析是正确的茎对生长素敏感，生长受到抑制，生长迅速，茎向上生长根对生长素敏感，根生长受到抑制，根生长迅速，根向下生长根中生长素浓度高于根中生长素浓度，根向下弯曲生长根际生长素浓度高于根际生长素浓度，茎弯曲向上生长分析：单向光照和重力(重力)可以改变植物中生长素的分布，从而引起植物的定向生长。由重力引起的生长素的分布是：它更多

10、地分布在地面附近，而较少地分布在地面后面。由于生长素作用的双重性以及植物根和茎对生长素的不同敏感性(根生长所需的生长素浓度低，而茎生长所需的生长素浓度高)，相同浓度的生长素抑制根的生长并促进茎的生长。植物水平放置一段时间后，由于靠近地侧生长素浓度较高，根抑制了靠近地侧的生长，而茎促进了靠近地侧的生长，使植物生长迅速。因此，植物表现出根向地面生长，茎在地面后面生长的现象。回答：BD摘要：本课题考查了学生对生长素知识的应用，以解释植物趋向性的原因，并通过解决本课题加深了学生对生长素生理功能二重性的理解。实施例2下面的曲线三显示了茎伸长和生长素浓度之间的关系。如果侧芽中使用相同浓度范围的生长素，则能

11、代表其生长状态的曲线为A.B.C.D.分析：考察生长素的生理功能特点和学生的图形转化能力。相同浓度的生长素对同一植物的不同器官有不同的影响，即同一植物的不同器官对生长素的敏感性不同。对于芽，促进生长的最适浓度约为10-8摩尔/升，而对于茎，最适浓度约为10-4摩尔/升，这严重抑制了芽的生长。因此，随着生长素浓度的逐渐增加(在一定范围内)，如果茎的生长速度逐渐增加，芽的生长速度将逐渐降低，因为浓度范围已经超过了芽生长的最佳浓度。答：答这类问题是高考的主要趋势之一。问题源于课本，比课本高，而问题在书本里。它不仅考查学生对基础知识的理解，还考查学生转换图表和曲线的能力。如果两个目标中的一个不能实现，

12、就不可能做出正确的判断。例3宇宙飞船上的植物也有向光性吗？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .为什么？_ .(2)如果一个植物被放置在宇宙飞船的暗室中，该植物被放置在以恒定速度V=8 rpm旋转的旋转器上，并且固定光源总是在暗室中打开，如上图所示。过一段时间后，这个花盆的茎就会长出_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。这种植物的根还有向地性吗？原因是什么？_ .分析：检查植物的向光性和引力。植物的向光性是植物在单向光刺激下的定向运动，只要有单向光就可能发生。如