《植物生长素的发现》教学设计

张 旭

（黑龙江省大庆实验中学，黑龙江 大庆）

一、教材分析

本节内容选自人教版高中生物必修3《稳态与环境》第3章第1节，本章从个体水平介绍了植物的稳态与调节，揭示了植物激素调节的原理与应用，本章与第1、2章动物体的稳态与调节并列构成了生物有机体稳态调节的知识体系。

本节作为开篇层层揭示了植物向光性是在生长素调节作用下产生的个体适应性，学生初步了解了植物激素及其作用，为继续探索生长素的生理作用和植物激素的应用奠定了基础，起着承上启下的作用。“生长素的发现过程”隐含着科学研究的过程与方法，在整个必修课本中处于相当重要的地位，也是培养学生科学探究能力、提高生物科学素养的载体，更是历年高考的热点。为突出重点，在一定的时间内提高学生的探究能力，对教材进行了处理，将“生长素的产生、运输和分布”这一内容安排在下一课时，使本节课有充足的时间专注于科学探究。

学生对“向光性”有一定的生活体验、有一定的实验设计能力，初步了解了“假说-演绎”的科学探究方法。学生的感性思维能力强、抽象理性思维能力较弱、个体间学习能力有差异、大部分学生语言表达能力较弱。

二、教学目标

1.知识目标

概述植物生长素的发现过程。

2.能力目标

体验发现生长素的过程和方法。

评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。

3.情感态度与价值观目标

体验发现生长素的过程中蕴含的科学精神。

三、重点难点

教学重点：生长素的发现过程。

教学难点：科学实验设计的严谨性分析。

四、教学策略

本节课为科学发现史的介绍，主要采用任务驱动式教学，以探究向光性的原因为任务展开教学，带学生重走科学家探究之路，充分发挥学生的发散性思维和创造性思维，让学生尝试设计实验，体验成功的喜悦。教师提供素材，设置问题串，引导学生思考、讨论，总结提升。制作相关实验过程的动画及多媒体课件，增加教学的有效性和直观性，激发学生兴趣和培养学生严谨的逻辑思维。

五、教学过程

1.复习回顾：在动物和人体中，有哪些调节方式？

引导学生阅读本章首页的诗，植物生命中的每一个阶段都是受到精确调控的，要靠这种信息分子，引出植物的激素调节。

学生：神经调节、体液调节、免疫调节。

2.向光性：引导学生回忆生活中的现象，提问：植物能运动吗？出示向光性的图片，问题1：植物表现出向光性的外界刺激是什么？

学生：单侧光。

探究一：如何创设自变量，证明植物具有向光性？

学生：设计实验，分别把植物放在黑暗、单侧光、均匀光下，观察生长情况。

3.探究向光性的原因。

①达尔文的实验，问题2：引起植物向光性的外因是单侧光，内因是什么？与胚芽鞘的哪一部分有关？

学生：将胚芽鞘尖端切下，与完整的胚芽鞘做对照，放在单侧光下，结论1：胚芽鞘的生长、弯曲与尖端有关。

问题3：感受单侧光刺激的部位是尖端，还是尖端以下？设计实验探究（提供材料：锡箔纸）。

学生：设计实验，分别用锡箔纸遮住尖端和以下，观察生长情况，结论2：感受单侧光刺激的部位是尖端。

问题4：生长部位是哪里？多媒体展示实验用具：笔、尺。

学生：设计实验，结论3：生长部位在尖端下端（伸长区）。

问题5：这种影响是什么？

学生：结论4：尖端产生的影响可以透过琼脂片传递，可能是一种化学物质。

设计实验：把尖端切下，错位分别放在胚芽鞘的左侧和右侧，黑暗条件下，观察现象。

②鲍森·詹森的实验，在尖端和下端之间插入琼脂片，胚芽鞘仍然向光弯曲生长。

问题6：这种影响为什么会使胚芽鞘弯曲生长，是由于两侧分布不均造成的吗？请设计实验探究。

学生：设计实验：把尖端切下，错位分别放在胚芽鞘的左侧和右侧，黑暗条件下，观察现象。

③拜尔的实验。

学生：结论5：胚芽鞘弯曲生长是尖端的影响在下端分布不均造成的。

问题7：尖端产生这种影响需要光吗？

问题8：怎样证明尖端产生的是一种化学物质？

④温特的实验，将尖端切下，放在琼脂块上，目的是什么？

将琼脂块放在切掉尖端的胚芽鞘上，发现胚芽鞘朝对侧弯曲生长，能证明什么？

这个实验严密吗？如何设计对照实验？

学生：结论6：尖端确实产生一种化学物质，能向下运输并引起胚芽鞘生长。

将空白的琼脂块放在切掉尖端的胚芽鞘上作为对照。

⑤生长素之谜，1931年，从人尿中分离出吲哚乙酸。1946年，从植物中分离出生长素。

⑥植物向光性解谜，生长素的发现使人们意识到植物的向光性是由生长素分布不均造成的，请尝试解释植物的向光性。

问题9：单侧光为什么使生长素分布不均？生长素是分解了还是转移了？

学生：结论7：受到单侧光照射后，生长素由向光侧向背光侧转移，造成背光侧多。

问题10：不同植物向光性的原因相同吗？展示向日葵、萝卜等植物胚芽鞘两侧生长素含量的数据。

学生：分析数据，结论8：向日葵、萝卜表现出向光性是因为向光侧的生长抑制物质多与背光侧。

4.小结：①科学研究的一般过程：发现问题→提出假设→设计实验→得出结论。

②生长素的发现过程：达尔文→詹森→拜尔→温特。