《植物生长素的发现》教学设计

　　一、教材分析

　　本节内容是高中生物人教版必修三第三章第1节，是在对人体的内环境与稳态和生命活动的调节之后，基于对植物体维持稳态的调节方式——激素调节的相关知识的学习，目的是帮助学生认识植物个体水平的稳态和调节，并与1、2章内容并列共同组成生物有机体稳态调节知识体系。本节作为本章的第一节内容，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，随着生长素的发现学生认识到植物激素的存在，并初步了解生长素的作用——促进生长，这为进一步学习生长素的其他生理作用及激素的应用奠定了基础，本节内容起着承上启下的作用。

　　二、教学目标

　　知识目标：概述生长素的发现过程；说明植物向光生长的原因；说明生长素的产生、运输和分布。

　　能力目标：通过学习探究实验的设计方法，训练学生严密的逻辑思维能力。

　　情感目标：利用生长素发现过程进行科学发展史教育，教育学生关注生活现象，体验科学发现之美，形成积极探索、勇于进取的求知精神和追求真理的良好意志品质。

　　三、教学重点与难点

　　重点：生长素发现过程。

　　难点：科学实验设计的严谨性分析。

　　四、学情分析

　　通过前两章内容的学习，学生对于人和动物生命活动的调节和稳态已经有了一定的认识，那植物生命活动的调节方式又是怎样的呢？它与动物的调节方式又有什么区别？学生对这方面的知识是有很强烈的好奇心和求知欲的。学生在高一的时候已经学习了一些简单的实验设计，并且在学习孟德尔豌豆实验时，又学习了“假说演绎法”，已经有了基本的生物学科素养，小组合作意识较强，所以对于本节课“生长素的发现历程”的四个实验的设计，以及层层递进的推理过程都能很好地理解。但对于实验的设计还有待提高，所以本节课要着重培养这方面的能力。

　　五、教学过程

　　多媒体出示：向日葵图片。

　　讨论: （1）图中向日葵的生长方向有什么特点？

　　（2）可能是哪种环境刺激，引发了向日葵生长方向的改变？

　　向日葵会朝向太阳生长，这是大家都知道的现象。其他植物会出现这种现象吗？多媒体展示更多图片。师生共同总结出向光性的概念。

　　向光性：植物在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。

　　那么，植物为什么会表现出向光性的现象呢？单侧光是如何引起植物的向光性生长呢？

　　这节课就让我们和达尔文一起“思考”，与詹森，拜尔同感“刺激”，随温特揭示生长素的奥秘。

　　（一）生长素的发现过程

　　设计意图：采取小组合作的形式，让学生作为课堂的主人公，为合作学习，探究学习创造环境和条件。让每个小组推荐一人分别阐述达尔文，詹森，拜尔和温特的实验和结论，教师适时给予总结。

　　1、达尔文的实验（19世纪末）

　　19世纪的时候，达尔文就已经注意到了植物向光性的问题。他用金丝雀虉草进行了简单的实验。

　　多媒体出示：

　　学生发言：在单侧光照射下，实验一：生长，向光弯曲；实验二：不生长，不弯曲；实验三：直立生长，不弯曲；实验四：生长，向光弯曲。

　　设疑:（1）实验一与实验二对照，说明了什么?

　　（2）实验一与实验三对照，说明了什么？

　　（3）实验一与实验四对照，说明了什么？

　　（4）你觉得达尔文的实验设计，遵循了什么原则？

　　师生总结：胚芽鞘的尖端产生某种影响，在单侧光的照射下，这种影响传递到下部的伸长区时，造成背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。

　　【过渡】但这毕竟是达尔文的设想，要想证实这种影响究竟是什么呢？为什么它会引起背光面生长快呢？它真的可以向下传递吗？就需要达尔文之后的其他科学家进一步研究。接下来让我们看看詹森的实验设计。

　　2、詹森的实验（1910）

　　多媒体出示：

　　教师：詹森的实验可以看出什么？

　　学生发言：尖端产生的影响可以透过琼脂片向下传递。

　　你觉得这个实验需要补充吗？

　　学生思考。教师展示云母片的图片。

　　【过渡】达尔文的实验，我们设想产生了某种影响；詹森的实验，证明确实产生了某种影响，并且这种影响还可以透过琼脂片向下传递。那么，为什么影响传递到下面，就会引起胚芽鞘的弯曲呢？下面就让我们来感受拜尔的实验方案。

　　3、拜尔的实验（1914）

　　多媒体出示：

　　教师：拜尔的实验为什么要在黑暗的环境中进行？拜尔为什么要将尖端放置在左侧或右侧？拜尔的实验是如何体现对照的？

　　学生发言：避免单侧光照射对结果造成影响。

　　学生发言：由实验可以看出，将尖端切下，放置在左侧，胚芽鞘会向右弯曲；放置在右侧，会向左弯曲。我们小组推断，尖端放置在左侧时，影响顺着左侧向下传递，导致左侧分布多，右侧分布少，就向右弯曲；反之，尖端放置在右侧，影响顺着右侧向下传递，导致右侧分布多，左侧分布少，就向左弯曲。

　　师生总结：拜尔的实验证明，胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀 造成的。

　　学生发言：拜尔的实验体现了相互对照。

　　【过渡】根据上述几个实验，科学家推测：“影响”可能是一种化学物质，这种化学物质的不均匀分布造成了胚芽鞘的弯曲生长。那么，这个推断成立吗？让我们来领略温特的实验过程。

　　4、温特的实验（1928）

　　多媒体出示：

　　学生发言：由实验可以看出，放置过尖端的琼脂块，放在切去尖端的胚芽鞘左侧，会使其向右弯曲；反之，没放置过尖端的琼脂块，不会产生这样的作用。

　　教师设疑：大家觉得温特的实验严谨吗？有没有需要补充的地方？

　　师生总结：温特的实验，进一步证明了造成胚芽鞘弯曲的影响确实是一种化学物质，并把它命名为生长素。

　　5、生长素研究的后续进展

　　1931年，科学家首先从人尿中分离出生长素，即IAA（吲哚乙酸）。

　　1946年，人们才从高等植物中分离出生长素，后来又分离出植物体内具有生长素效应的物质如苯乙酸（PAA），吲哚丁酸（IBA）等。

　　【小结】：植物的向光性是由于生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。

　　教室设疑：为什么单侧光照射下，背光一侧的生长素多于向光一侧？是向光侧生长素向背光侧运输了，还是向光侧生长素被分解了呢？

　　展示实验设计，证明是由于向光侧生长素向背光侧运输了。

　　教师：至此，我们终于弄清了植物向光性的原因。人类每一次的科学发现，都经历了科学家一步一步的研究，最终所有科学家的成果汇总才使科学前进了一大步。现在，仍有很多问题人类还不清楚，也许将来，我们在座的各位同学就会

　　为科学发现贡献自己的力量。

　　【过渡】：接下来，我们考虑一下，除生长素外，植物体还有哪些激素？它们有什么共同特点？

　　6、植物激素

　　多媒体展示：赤霉素、乙烯、细胞分裂素的`共同特点：

　　（1）植物体内产生

　　（2）能从产生部位运送到作用部位

　　（3）对植物的生长发育有显著影响

　　（4）微量

　　（5）有机物

　　【过渡】：学习了以上内容，接下来请同学们阅读教材P48，生长素的产生，运输和分布的有关内容。

　　（二）生长素的产生、运输和分布

　　多媒体展示以下问题，请同学阅读课本后回答：

　　1、生长素的合成部位在哪里？

　　2、生长素是如何运输的？

　　3、生长素一般分布在哪里？

　　学生发言：1、幼嫩的芽，叶和发育中的种子

　　2、极性运输（由上到下）幼嫩组织 属于主动运输

　　非极性运输 成熟组织

　　3、集中于生长旺盛的部位

　　例如：胚芽鞘，芽和根尖的分生组织，茎的形成层，发育中的种子和果实

　　【回顾】：我们本节课的内容就学习到这里。下面请四位同学扮演科学家，帮我们再一次重温“生长素的发现过程”。

　　四位同学在讲台上扮演科学家，进行表演：

　　“达尔文”说：我设想胚芽鞘尖端产生了某种 “影响”；

　　“詹森”说：我初步证明了“影响”可以透过琼脂块向下面传递；

　　“拜尔”说：我初步证明，由于“影响”在下段分布不均匀，才造成了弯曲；

　　“温特”说：我进一步证明了尖端产生的“影响”是一种化学物质。

　　至此，课堂气氛达到高潮。

　　教师：宣布下课，课后请同学们自主学习P49的“技能训练栏目”，并思考有关问题。

　　六、板书设计

　　第1节 植物生长素的发现

　　1、生长素发现过程

　　（1）达尔文 推测：产生了影响

　　（2）鲍森·詹森 证实：影响可以向下传递

　　（3）拜尔 证实：影响分布不均匀

　　推测：影响是化学物质

　　（4）温特 证实：影响是化学物质，命名为生长素

　　2、生长素的产生、运输和分布

　　七、教学反思

　　在讲授本节时，以向日葵作为切入点，利用学生想知道向光性原因的欲望为动力，采用探究式教学方法，让学生自己观察现象后小组讨论，得出答案，让学生体会成功的喜悦。随着一步步揭示真相，学生参与了科学研究的历程，体会了科学发现的不易，培养了学生持之以恒的科学精神，以及创造性思维的品质。在探究过程中，老师作为主导，学生作为主体的新课改教学理念得到了充分的发挥授课中注意了调动学生的学习积极性，注重师生之间、生生之间的互动，知识的得出都来源于学生对问题的思考和讨论，这样学生掌握知识比较容易。