高中生物-第1節(jié)　植物生長素的發(fā)現(xiàn)教學設計學情分析教材分析課后反思

第2頁《植物生長素的發(fā)現(xiàn)》教學設計章節(jié)名稱（教學內(nèi)容）本課的內(nèi)容是人教版生物必修3第3章第1節(jié)。主要內(nèi)容包括：植物生長素的發(fā)現(xiàn)；生長素的產(chǎn)生、分布和運輸。計劃學時1教學內(nèi)容及學情簡析知識基礎：有“向光性”生活體驗、一定實驗設計能力，初步了解了“假說-演繹”的科學探究方法。學習能力：感性思維能力強、抽象理性思維能力弱、個體間學習能力參次不齊、語言組織能力弱、學習過程易受非智力因素影響。教學目標1.知識目標：①概述生長素的發(fā)現(xiàn)過程。②說明植物向光生長的原因。③生長素的產(chǎn)生、運輸和分布。2．能力目標：①體驗發(fā)現(xiàn)生長素的過程和方法。初步學會科學探究實驗的設計方法。②訓練嚴密的邏輯思維能力，觀察能力，養(yǎng)成良好的生物學素養(yǎng)。3．情感目標：利用生長素發(fā)現(xiàn)過程進行科學發(fā)展史教育，學生關(guān)注生活現(xiàn)象，體驗科學發(fā)現(xiàn)之美，形成積極探索、勇于進取的求知精神和追求真理的良好意志品質(zhì)。教學重點具體內(nèi)容解決措施生長素發(fā)現(xiàn)過程是本節(jié)課的重點。在科學研究與發(fā)現(xiàn)的歷史過程中，不斷發(fā)生著觀察（包括實驗觀察）、根據(jù)觀察發(fā)現(xiàn)問題并提出問題、根據(jù)分析提出假說和對假說的求證活動。課文中所介紹的生長素發(fā)現(xiàn)歷史中的三個實驗，完整地再現(xiàn)了一個假說的提出和求證過程，是對學生進行科學史教育的極好素材。同時也是學生體會科學研究的實驗方法以及嚴謹?shù)乃季S邏輯過程。教學難點①生長素發(fā)現(xiàn)的實驗設計，及科學實驗設計的嚴謹性分析是本節(jié)的教學難點。②生長素的產(chǎn)生、運輸和分布。在探索胚芽鞘向光生長的過程中，以科學的嚴密的邏輯思維引導學生層層設疑、合作探究設計實驗來解決。這個能力對于學生來說有難度也有挑戰(zhàn)性，運用科學方法：假說-演繹法解決這個教學難。初步學會遵守實驗設計中的單一變量原則和對照原則，學會分析實驗設計，得出相應結(jié)論，訓練邏輯思維的嚴密性。學生對芽、頂端分生組織、形成層、形態(tài)學上端等缺乏感性認識，通過圖片展示加深印象，感悟形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)換。教學資源準備教師;Ppt課件學生：植物生長激素發(fā)現(xiàn)的歷史材料教學內(nèi)容、過程備注教學子內(nèi)容1導入教師活動通過一枝紅杏出墻來和朝向窗外生長的植物圖片引出課題植物的向光性。再請學生舉出生活中見到的植物向光性的例子。教師：許多人可能對植物向光性的現(xiàn)象熟視無睹，然而，正是對向光性的研究，引導人們揭示出了植物生命活動調(diào)節(jié)的奧秘，發(fā)現(xiàn)了第一種植物激素生長素。教師提出問題：對于植物的向光性現(xiàn)象，你想提出什么問題？學生活動聯(lián)系生活回想、交流見過的植物向光生長的實例。嘗試從植物向光性的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)和提出問題。教學子內(nèi)容2一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程教師活動（一）達爾文的實驗對于植物的向光性，達爾文提出的問題是“植物具有向光性的原因是什么？”科學重視實證。那么，達爾文設計了什么樣的實驗研究這一問題呢？[在屏幕上呈現(xiàn)出達爾文的實驗過程及實驗結(jié)果]請學生分析達爾文的實驗過程及實驗結(jié)果，討論回答下列思考題：達爾文的第一組實驗作出了什么樣的假設？（植物的向光彎曲生長與尖端有關(guān)。）達爾文在第一組實驗的基礎上所做的第二組實驗的假設是什么？（感受單側(cè)光刺激的部位是尖端。）請分析第一組實驗的結(jié)果，得出結(jié)論。（植物向光彎曲生長與尖端有關(guān)。）請分析第二組實驗的結(jié)果，得出結(jié)論。（感受單側(cè)光刺激的部位是尖端）為什么要分別遮蓋胚芽鞘頂端和它下面的一段？（兩者形成相互對照,來確定能夠感受單側(cè)光刺激的部位）胚芽鞘彎曲生長的是哪一部分？感覺單側(cè)光刺激的又是哪一部分？你怎樣解釋這一現(xiàn)象（嘗試作出假設）？（胚芽鞘彎曲生長的是尖端下面的一段。感覺單側(cè)光刺激的是頂端。這說明胚芽鞘頂端接受單側(cè)光照射后，產(chǎn)生某種刺激傳遞到下面，引起下面一段彎曲生長。）教師組織學生交流、討論后，再呈現(xiàn)達爾文得出的結(jié)論：單側(cè)光照使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激，當這種刺激傳遞到下部的伸長區(qū)時，會造成背光面比向光面生長快，因而出現(xiàn)向光性。（二）詹森的有關(guān)研究達爾文提出的實驗結(jié)論從一定程度上解釋了植物的向光性，但達爾文的結(jié)論其實只是分析實驗現(xiàn)象后作出的假定性的解釋，這種解釋究竟是不是科學事實，還需要更進一步的實驗驗證。下面請看詹森是如何在此基礎上進行研究的。[屏幕上呈現(xiàn)出詹森的實驗過程及實驗結(jié)果]請學生分析詹森的實驗過程及實驗結(jié)果，討論回答下列思考題：詹森提出的問題是什么？（尖端產(chǎn)生的刺激究竟是什么？）作出的假設是什么？（這種刺激是一種化學物質(zhì)）分析結(jié)果，得出的實驗結(jié)論。（胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激可以透過瓊脂片傳遞給下部）可以透過瓊脂片傳遞給下部的刺激，最可能是哪一類刺激？（化學物質(zhì)）教師組織學生交流、討論、評價。拜爾的有關(guān)研究詹森通過實驗得出了傳遞到下部的刺激最可能是一種化學物質(zhì)，從而解答了達爾文所假定的刺激是什么的問題，那么，除此之外，達爾文的實驗中還有什么問題需要解決呢？[屏幕上呈現(xiàn)出拜爾的實驗過程及實驗結(jié)果]請學生分析拜爾的實驗過程及實驗結(jié)果，討論回答下列思考題：拜爾提出的問題是什么？（頂端產(chǎn)生的刺激能傳到下部，那么它為什么能使得伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻呢？）作出的假設是什么？（頂端產(chǎn)生的刺激在尖端下部分布不均勻，使得伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻）分析結(jié)果，得出的實驗結(jié)論。（證明假設成立）請在詹森和拜爾實驗的基礎上解釋植物具有向光性的原因。（胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的刺激可能是某種化學物質(zhì)，單側(cè)光照射使這種化學物質(zhì)在尖端下面一段分布不均勻,從而使胚芽鞘表現(xiàn)出向光性。）溫特的有關(guān)研究達爾文、詹森和拜爾等科學家們不斷地發(fā)現(xiàn)問題、作出假設、尋找證據(jù)、得出結(jié)論、在此基礎上進一步發(fā)現(xiàn)新的問題、作出新的假設……，在這樣的過程中，對于植物向光性原因的解釋不斷趨于完善。但是，對于植物向光性原因的探究并沒到此終止。那么，后來的科學家又在詹森和拜爾的實驗結(jié)論中發(fā)現(xiàn)了什么樣的新問題呢？請看溫特發(fā)現(xiàn)的新問題和繼續(xù)進行的研究。[屏幕上呈現(xiàn)出溫特的實驗過程及實驗結(jié)果]請學生分析溫特的實驗過程及實驗結(jié)果，討論回答下列思考題：溫特提出的問題是什么？（胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的刺激是一種化學物質(zhì)嗎？是由于它在伸長區(qū)兩側(cè)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長嗎？）作出的假設是什么？（由于胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的一種化學物質(zhì)向下運輸，在伸長區(qū)兩側(cè)分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長）分析結(jié)果，得出的實驗結(jié)論是什么？（證明假設成立）是否可以取消對照組實驗？請闡述理由。（不可以。否則不能排除瓊脂本身對實驗結(jié)果的干擾作用）請利用溫特的實驗結(jié)論解釋植物具有向光性的原因。并與達爾文的解釋、詹森和拜爾實驗的基礎上進行的解釋相比較，談談你的感受。教師組織學生交流、討論、評價。教師：溫特認為這種化學物質(zhì)可能與動物激素類似，并把這種物質(zhì)命名為生長素，也是發(fā)現(xiàn)的第一個植物激素。那么，植物生長素的發(fā)現(xiàn)是不是到此完成了呢？既然生長素是一種化學物質(zhì)，只有分離出這種物質(zhì)，才能最終證明其存在。后來，科學家終于分離出了植物生長素，并確定了其化學本質(zhì)，植物生長素的發(fā)現(xiàn)才算告一段落，整個過程經(jīng)歷了大約半個世紀。但是，生長素的發(fā)現(xiàn)并沒有終止植物向光性的研究，目前關(guān)于植物向光性原因的探究仍在繼續(xù)著。請看課本的楷體小字。學生活動（一）達爾文實驗（1）個人自主分析達爾文實驗的原理，解答思考題。（2）小組內(nèi)部討論思考題。（3）全班交流、討論、評價。（二）詹森的有關(guān)研究（1）個人自主分析詹森實驗的原理，解答思考題。（2）小組內(nèi)部討論思考題(三）拜爾的有關(guān)研究（1）個人自主分析詹森實驗的原理，解答思考題。（2）小組內(nèi)部討論思考題。（四）溫特的有關(guān)研究（1）個人自主分析溫特實驗的原理，解答思考題。（2）小組內(nèi)部討論思考題。（3）全班交流、討論思考題，交流自己對科學發(fā)展過程的感想。教學內(nèi)容、過程備注教學子內(nèi)容3二、生長素的產(chǎn)生、分布和運輸教師活動要求學生看書解決下列問題：植物體內(nèi)生長素在哪些部位合成的？植物體內(nèi)的生長素主要在哪些部位起作用呢？植物體內(nèi)生長素是如何從合成部位運輸?shù)狡鹱饔玫牟课荒?？舉例說明什么是極性運輸。根據(jù)生長素的產(chǎn)生、作用及化學本質(zhì)，嘗試給植物激素下定義。隨堂練習：被風刮倒的玉米過一段時間的生長方向有何特點？嘗試用本節(jié)課獲得的知識對此作出解釋。2.向日葵向光的可能原因是什么？學生活動（1）個人自學解決教師提出的問題。（2）利用本節(jié)課獲得的知識嘗試解釋生活中常見的一些現(xiàn)象。教學子內(nèi)容4三、技能訓練教師活動要求學生分析教材“技能訓練”欄的實驗設計方案及得出的結(jié)論，并討論：這個實驗的設計是否嚴密？為什么？從實驗結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴謹？為什么？如果要驗證上述結(jié)論是否正確，應該對實驗方案如何改進？小結(jié)：教師組織學生對科學探究的一般方法進行小結(jié)。教師對科學發(fā)展過程進行小結(jié)：“人類的許多科學發(fā)現(xiàn)，就是像這樣經(jīng)過一代又一代人的探索，才一步一步地靠近事實和真相。每一位科學家所取得的進展可能只是一小步，眾多的一小步終將匯合成科學前進的一大步?！睂W生活動（1）進行小組討論，并設計改進后的實驗方案。（2）小組間進行交流、討論、評價。形成性練習學習目標與目標對應的形成性練習題說明①概述生長素的發(fā)現(xiàn)過程。②說明植物向光生長的原因。③生長素的產(chǎn)生、運輸和分布。1、在暗箱內(nèi)放置一盆幼苗，暗箱一側(cè)開一小窗，固定光源的光可以從窗口射入（如下圖）。將暗箱放在轉(zhuǎn)換器上，并保證可以分別控制暗箱和花盆的旋轉(zhuǎn)，則在以下三種情況下幼苗的生長狀況分別為（）①暗箱勻速旋轉(zhuǎn)，花盆不動②花盆勻速旋轉(zhuǎn)，暗箱不動③暗箱和花盆同步勻速旋轉(zhuǎn)④暗箱和花盆均固定不動A.①直立生長、②彎向光源、③彎向光源、④彎向光源B.①彎向光源、②直立生長、③彎向光源、④直立生長C.①彎向光源、②彎向窗口、③直立生長、④彎向光源D.①彎向光源、②直立生長、③彎向窗口、④彎向窗口下列情況下一段時間后胚芽鞘的生長情況（都是左側(cè)單側(cè)光照射、④空白瓊脂塊⑤含生長素的瓊脂塊⑥空白瓊脂片）教學反思本節(jié)內(nèi)容教學適宜采用發(fā)現(xiàn)法，模擬科學發(fā)現(xiàn)的過程，提高學生獲取信息、分析解決問題的能力以及探究能力。在能力和價值觀方面，通過對“生長素的發(fā)現(xiàn)過程”的學習，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)乃季S能力，樹立科學的世界觀。通過對生長素的產(chǎn)生、運輸和分布的學習，培養(yǎng)學生運用所學知識解決問題的能力，以及聯(lián)系實際、學以致用的能力。學生也可以根據(jù)學習過程中發(fā)現(xiàn)的問題自己設計相關(guān)的實驗，從而培養(yǎng)學生掌握實驗設計和觀察的方法以及創(chuàng)新能力。學情分析本章內(nèi)容在于學生學習《動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)》之后，因此學生對于生物的調(diào)節(jié)作用有了一定的認識。在此知識基礎上，高一的學生觀察思維能力較強，但邏輯思維能力及對實驗現(xiàn)象的分析能力、表達能力有待提高。因此在教學過程中，教師應注重啟發(fā)引導學生進行自主探討，通過精心設置疑問，激發(fā)學生的學習興趣，最后要通過習題進行鞏固。效果分析本節(jié)課重點生長素的發(fā)現(xiàn)過程，難點生長素的產(chǎn)生、運輸和分布。從教學效果來看，能較好達成教學目標，重難點突破也做得比較好，通過開始的一枝紅杏出墻來引入，到內(nèi)容的講解，以及后面的與我們生活息息相關(guān)的很多現(xiàn)象的提出，使學生興致高昂的學習了本節(jié)課的人內(nèi)容。因此，課堂效度較高?！吨参锷L素的發(fā)現(xiàn)》教材分析《植物生長素的發(fā)現(xiàn)》是人教版高中生物學教材《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境(必修3)》第3章第1節(jié)的內(nèi)容。關(guān)于激素調(diào)節(jié)，學生在初中學習和前期有關(guān)動物和人生命活動的調(diào)節(jié)的知識時，已有所了解。本節(jié)教材編人了“達爾文、詹森、拜耳、溫特等科學家的實驗，生長素的產(chǎn)生、運輸和分布，實驗設計與評價”等內(nèi)容。植物生長素的發(fā)現(xiàn)作為本章第一節(jié)為我們揭示了植物向光性這一生命現(xiàn)象是在生長素調(diào)節(jié)作用下產(chǎn)生的適應性反應,隨著生長素發(fā)現(xiàn)的學習使學生認識到植物激素的存在并初步了解生長素的作用這也為繼續(xù)探索第二、三節(jié)生長素的生理作用及其他植物激素奠定了基礎,起著承上啟下的作用。本節(jié)內(nèi)容以科學探索的過程為脈絡，在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對科學理論的認識過程和方法，是進行探究式教學的理想素材。通過本節(jié)的學習，學生可了解生長素的發(fā)現(xiàn)過程，體驗科學探究的曲折及發(fā)展歷程，初步養(yǎng)成科學的思維方法及發(fā)展的科學觀。評測練習1．下列是關(guān)于植物生長素發(fā)現(xiàn)過程的一些說法，錯誤的是()。A．達爾文設計簡單而富有創(chuàng)造性的實驗來證實人們熟視無睹的現(xiàn)象B．如果鮑森·詹森用玻璃片代替瓊脂片，胚芽鞘產(chǎn)生的影響也能傳遞給下部C．溫特用實驗證實了植物的向光性確實和某種化學物質(zhì)的分布不均勻有關(guān)，首次將該物質(zhì)命名為生長素，但并不知道生長素的化學本質(zhì)D．首次分離出的生長素不是從植物體內(nèi)，而是在人的尿液中2.將燕麥胚芽鞘作如圖所示處理，經(jīng)過幾天后的變化情況是()。A．向左彎曲 B．向右彎曲C．直立生長 D．停止生長3.下列有關(guān)生長素的敘述，錯誤的是(4)。A．生長素主要在幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子產(chǎn)生B．成熟的葉片和根尖產(chǎn)生的生長素很少C．生長素只能從形態(tài)學的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學的下端D．生長素只分布在植物生長旺盛的部位4．下列利用胚芽鞘所做的實驗中，能說明胚芽鞘尖端確實產(chǎn)生了“生長素”的是()。5．下圖表示用云母片(具不透水性)插入燕麥胚芽鞘的尖端不同部位，從不同方向照光，培養(yǎng)一段時間后，胚芽鞘的生長情況是()。A．甲向右彎，乙不彎曲，丙不彎曲B．甲向左彎，乙向右彎，丙不彎曲C．甲向左彎，乙不彎曲，丙向左彎D．甲不彎曲，乙不彎曲，丙向右彎6．側(cè)芽生長素的濃度總是高于頂芽，但是頂芽產(chǎn)生的生長素仍大量積存于側(cè)芽部位，這是因為生長素運輸?shù)姆绞綄儆?)。A．自由擴散B．極性運輸C．主動運輸 D．滲透作用7．根據(jù)所學知識判斷，下列說法錯誤的是()。A．圖中能直立生長的是①、④和⑥B．若探究植物的向光性，可設置①③進行對照C．若探究植物胚芽鞘的感光部位，應設置④⑥進行對照D．圖中彎曲生長的是③⑤8．在方形暗箱內(nèi)放一盆幼苗，暗箱的一側(cè)開一小窗，固定光源可從窗口射入。把暗箱放在旋轉(zhuǎn)器上水平旋轉(zhuǎn)，保持每15min勻速轉(zhuǎn)一周的速度。則一星期后幼苗生長狀況為圖中的()。9．對胚芽鞘進行如圖所示的①～④實驗，其中旋轉(zhuǎn)均為勻速旋轉(zhuǎn)，一段時間后停止旋轉(zhuǎn)時，實驗①②裝置仍停止在如圖位置，則四個胚芽鞘的生長方向依次是()。A．←↑→↑B．←↑↑→C．→↑→↑ D．→↑←↑10．如圖所示是生長素發(fā)現(xiàn)過程示意圖。請據(jù)圖回答：(1)綜合圖1和圖2可以證明胚芽鞘具有___________________________________。(2)綜合圖2和圖3可以證明與生長和彎曲有關(guān)的部位是______________。(3)綜合圖2和圖4可以證明感受光刺激的部位是____________，而仔細觀察可以發(fā)現(xiàn)發(fā)生彎曲的部位是________________。(4)綜合圖6和圖7可以證明______________能夠產(chǎn)生某種____________的物質(zhì)并且向下部運輸。(5)經(jīng)科學家努力，從植物組織中分離出了生長素并鑒定出了它的化學本質(zhì)是__________。11．根據(jù)有關(guān)知識分析下圖并回答相關(guān)問題。(1)圖中A、B、C、D四塊瓊脂塊中生長素的含量情況為________________________________________________________________________。(2)若給你一些去除尖端的胚芽鞘，并利用上述有關(guān)材料，設計實驗證明上述結(jié)論：實驗設計：①取四個相同的去除尖端的胚芽鞘。②把________________________________________________________________________。③過一段時間后，測量并比較四個胚芽鞘的高度。實驗結(jié)果：____________________________________________________________。(3)若把甲組放在勻速旋轉(zhuǎn)的圓盤中央，光照保持不變，則生長素的含量狀況為A____B。(4)________和____________是引起生長素分布不均勻的重要因素，其中后者也是植物向光性形成的原因。12.1928年，荷蘭科學家溫特為了研究植物體的向光性，設計實驗如圖所示。A瓊脂塊上放有胚芽鞘尖端，B瓊脂塊上沒有胚芽鞘尖端。①～⑥是在黑暗環(huán)境中對切去尖端的胚芽鞘進行的不同處理。請分析回答下列問題：(1)在溫特之前，科學家研究初步認為，胚芽鞘向光生長是由________部位產(chǎn)生了某種化學物質(zhì)向下運輸引起的，溫特推想這種化學物質(zhì)也可以擴散到瓊脂塊中。(2)經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)，②的現(xiàn)象說明A瓊脂塊中確實含有某種化學物質(zhì)，且這種化學物質(zhì)的作用是___________________________________________________________。(3)③和④的現(xiàn)象均表明，胚芽鞘向該化學物質(zhì)分布________(多、少)的一側(cè)彎曲生長；設置⑤和⑥組的目的是排除________對胚芽鞘生長的影響。該實驗應在黑暗環(huán)境中進行，其原因是該化學物質(zhì)分布會受________的影響。(4)自然界中，植物體在單側(cè)光照的條件下，向光彎曲生長，是因為該化學物質(zhì)在背光側(cè)分布較_______。后來研究發(fā)現(xiàn)，該物質(zhì)的化學本質(zhì)是________，根據(jù)其作用取名為________。課本答案與提示（一）問題探討

1.彎向窗外生長。

2.是較長時間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外光源生長。這樣，可以使植株獲得更多陽光，從而可以通過光合作用合成更多的有機物，滿足自身生長發(fā)育的需要。

3.植株的彎曲生長發(fā)生在幼嫩部位。（二）旁欄思考題

1.提示：分別遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段，是采用排除法，觀察某一部分不受單側(cè)光刺激時，胚芽鞘的反應，從而確定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘彎曲生長的是尖端下面的一段，感受光刺激的是尖端。這說明，是胚芽鞘尖端接受單側(cè)光照射后，產(chǎn)生某種刺激傳遞到下面，引起下面一段彎曲生