“生长素的生理作用”一节的教学设计

李心玲

(山东省泰安第一中学 271000)

1教材分析

“生长素的生理作用”是人教版高中生物学教材《稳态与环境》第3章第2节内容，包括“生长素的生理作用”和“尝试运用生长素类似物促进插条生根”两部分。在学习上一节“植物生长素的发现”后，学生已经能解释植物的向光性原因，但会误认为生长素的作用就是促进生长。而这一节则从科学实验角度证明生长素不仅能促进生长，也能抑制生长，可加深学生对生长素生理作用的透彻理解，也可为后面学习其他植物激素奠定基础。因此，本节在教材中起着承前启后的作用。课程标准对本节的要求是“概述植物生长素的作用”“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”。由于生长素的生理作用是学习植物激素调节的关键内容，因此是本节的教学重点；“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”这一实验设计完整的探究活动的组织和实施，对学生能力的要求较高,因此是本节的教学难点。在教学中，教师提前组织学生小组进行实验，将实验的阶段画面录制成视频，在课堂上播放，学生小组讨论实验设计问题，有助于提高学生的实验分析和设计能力。

2教学目标

2.1 知识目标 观察生长素作用曲线图，分析得出生理作用的特点两重性；利用“两重性”解释顶端优势及去除；举例说明生长素类似物在农业生产实践中的应用。

2.2 能力目标 通过设计和进行探究实验,确立科学探究的思想、原则和方法，学会设计实验。

2.3 情感态度与价值观目标 通过小组合作讨论，感受合作学习的快乐和成功解决问题的满足感。

3教学过程

课前准备：提前2周，从班级中抽取10名学生组成实验小组，完成探究不同浓度生长素类似物对富贵竹枝条生根的影响实验，将实验过程中标志性画面拍成视频，准备课堂播放。

3.1 创设情境，导入新课 提出问题：通过上一节的学习，我们知道生长素能促进生长，那么生长素的作用一定是促进生长吗？播放视频，观看不同浓度生长素对柳树茎切段生长影响的实验，可以看到：茎切段在有些浓度中生长比清水中快；在有些浓度中生长要比清水中慢。因此，生长素的作用并不像看起来那么简单。由此进入新课。

3.2 学习第一部分: 生长素的生理作用 按以下步骤展开教学：

(1)以数据的形式(表1)展示实验结果[1]，由学生填表(表1)，计算茎切段在各浓度生长素中与第1组茎长度的差值。

表1 在不同浓度生长素中柳树茎切段的长度

教师给出坐标系，让学生画出茎切段在不同浓度生长素下的增长度曲线(图1)。

图1 茎切段在不同浓度生长素下的增长度曲线

(2)让学生思考：增长度大于0时生长素对茎生长是什么影响？增长度等于0时生长素对茎生长是什么影响？增长度小于0时生长素对茎生长是什么影响？从而辨析“促进生长”是指比正常生长速度快，“抑制生长”是指比正常生长慢。再让学生判断图中若干点生长素浓度对茎生长各显示什么影响，从而得出不同浓度生长素对茎生长的影响曲线，用同样的实验方法也可以画出不同浓度生长素对根、芽的生长影响曲线，向学生展示坐标曲线图(图2)。

图2 不同浓度生长素对根、芽、茎生长的影响曲线

让学生阅读坐标图，分析讨论：①对不同器官而言，生长素促进生长的最适浓度相同吗？ ②对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？从而得出低浓度生长素促进生长，高浓度生长素抑制生长，表现出两重性的特点，引出两重性的含义。

(3)利用“两重性”解释身边的现象——顶端优势。课件展示学校教学楼前水杉的形态、操场前雪松的形态，引导学生注意观察顶枝很长，侧枝较短，树形呈宝塔型，这种顶芽优先生长而侧芽发育受到抑制的现象就是顶端优势。

利用两重性如何解释顶端优势？ 课件展示一个去除叶片含有顶芽和侧芽的枝条，让学生小组讨论：①生长素的合成部位在哪里？向哪里运输？ ②顶芽处生长素浓度如何？对顶芽生长有什么影响？③侧芽处生长素浓度如何？对侧芽生长有什么影响？教师巡视学生讨论情况，与个别小组交流，最后选取2位小组发言人阐述本组观点，师生共同得出顶端优势的原因。

提出问题：去除顶芽后，侧芽如何发育？学生推测结果，课件展示去除顶端优势的图片。例如，本市的绿化树木悬铃木图片、果树的整枝图片、棉花打顶摘心图片，这些都与农业实践有关，从而引出生长素类似物在农业生产实践中的应用，其中就有促进扦插枝条生根，由此进入下一部分内容学习。

3.3 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度 让学生阅读教材的探究实验内容，思考问题：

(1)材料的选取和处理：①对选取的插条有何要求?②选取的插条要保留2～3个芽。为什么要保留侧芽?侧芽数量为什么要一样多?

(2)自变量的控制：①实验的自变量是什么?②如果现有1×108mol/L的NAA溶液母液，如何配制不同浓度的溶液?③利用NAA溶液怎样处理插条?

(3)因变量的观察和记录：①实验的因变量是什么?观察指标有哪些? ②该实验的无关变量主要有哪些?如何控制?

学生通过自主思考、小组讨论、班内交流，形成共同结论：配制一系列不同浓度梯度的生长素类似物NAA溶液，分别处理插条，看哪种浓度下富贵竹生根最多。问题串的设计和学生合作讨论，让学生加深对实验原理的理解，了解实验操作的细节，掌握实验探究的一般方法。

教师播放视频: 课前实验小组探究不同浓度生长素对富贵竹生根影响实验。让学生注意观看取材、生长素处理枝条方法、培养环境，然后教师在讲台上实物展示各组培养的富贵竹，让学生注意比较观察生根情况，组织学生讨论:①哪些浓度生长素促进生根?哪些浓度抑制生根?②哪个浓度下生根最多,要进一步探究促进生根的最适浓度,应如何设计实验? ③实验中要注意哪些无关变量?

此后,由3个小组代表阐述本组讨论结果,各组取长补短,教师加以引导,提出“预实验”的概念：在科学研究正式实验前先做一个预实验，可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性。然后，教师重点强调设计实验的思路：分析实验原理→明确实验目的→找出自变量→根据自变量设计实验,在实验过程中要注意对照原则、单一变量原则、无关变量等量原则。通过本实验，提高学生的实验设计能力，强化实验设计的思想、方法。

4教学反思

在本节课中以实验的探究为核心，贯穿学习生长素的生理作用和促进插条生根实验，以真实的数据画出的曲线能让学生亲身体验，领悟科学知识来自实验实践；以小组合作学习来解决实验设计过程中遇到的问题，让学生在思维碰撞中提高实验分析和设计能力，学会设计实验的一般方法。