梳理“其他植物激素”中迷思概念建构正确的知识体系

内蒙古

迷思概念是指和现在的学科概念不同的概念。在教学领域中把头脑中存在的与科学概念不一致的认识叫作“迷思概念”。人教版必修3 第3 章第3 节“其他植物激素”中植物激素作用繁多，极易混淆。内容比较抽象，没有科学史的讲解和生活经验的支撑，所以学生在学习上更多的是死记硬背，从而造成对每种激素的产生部位、作用及植物生长调节剂、植物激素和具有生长素效应的物质存在很多错误的认知和理解，这些都属于迷思概念。迷思概念的存在对学生建构正确的知识体系有很严重的负面影响。本文从两个方面帮助学生进行概念梳理，从而正确全面地理解生物概念，一方面是通过比较法让学生准确地把握概念，另一方面通过生产实践的实例，让学生在真实的情境中理解不同激素的作用。

1.在比较中求同存异，准确理解生物概念

教师可将“其他植物激素”这部分中既有联系又相互区别的概念进行重新提取和编排，组成比较式教学内容，引导学生通过对比、类比等方式，概括和总结不同知识点间的异同点，从而保证学生对概念的认知更准确。

（1）不同激素合成部位：

图1

（2）脱落酸合成部位与分布的比较

图2

（3）植物激素作用的比较

图3

【例1】（原创）下列关于植物激素相关叙述正确的是 （ ）

A.乙烯是植物体内产生的激素，只能促进果实成熟

B.细胞分裂素能够促进细胞分裂，主要在根尖中合成

C.赤霉素与生长素都能促进细胞伸长，都具有极性运输的特点

D.脱落酸能够促进α-淀粉酶的形成，从而抑制种子过早发芽伸长

【答案】B

【迷思概念纠正】很多学生对乙烯作用的理解存在偏差，认为乙烯只有促进果实成熟的作用，但其实乙烯的作用有很多，例如促进果实等器官的脱落、在雌雄异花同株的植物中可以在花发育早期改变花的性别分化方向等。教师在课堂教学中可以对此适当的引入，防止学生将生物概念狭义化。细胞分裂素能够促进细胞分裂，主要在根尖中合成，而非只在根尖中合成。赤霉素和生长素从合成部位到生理作用有很多相似性，但是它们也有很多区别，比如运输方式、作用特点，不能将二者等同看待，且赤霉素不具有极性运输的特点。脱落酸能抑制种子萌发，赤霉素能促进α-淀粉酶的形成，促进种子萌发，需要学生准确把握概念。

（4）植物激素与植物生长调节剂的比较

图4

【例2】（原创）下列关于植物激素和植物生长调节剂叙述正确的是 （ ）

A.二者最根本的区别是分子结构不同

B.具有生长素效应的物质都是生长素类似物

C.植物生长调节剂的作用都与调节植物生长有关

D.植物体内缺少分解生长调节剂相应的酶使其作用效果更稳定

【答案】D

【迷思概念纠正】植物激素与植物生长调节剂最根本的区别是来源不同，很多学生错误地认为人工合成和植物体内产生的激素结构一定不同。具有生长素效应的物质可以是植物激素，如苯乙酸，也可以是人工合成的，如萘乙酸，只有人工合成的具有生长素效应的物质才称为生长素类似物。植物生长调节剂的种类很多，有与植物生长有关的，如赤霉素、矮壮素等，也有促进果实成熟的，如乙烯利。植物生长调节剂与植物激素一样，调节植物的生长发育，而不仅仅与调节植物的生长有关。

2.设置情境，助力全面理解激素的作用

按照科学的发展规律，不同激素的作用是科学家在研究一些生活现象的过程中逐渐发现的。例如生长素的发现历程是达尔文发现“植物有向光弯曲生长的现象”，并对此设置了一系列实验，后来的几十年间科学家们进行了很多实验就是为了探究植物为什么会向光弯曲生长，由此而发现生长素并明确了它的作用。如果教师在进行“植物激素的作用”教学过程中选择“教师呈现概念→学生枯燥记忆”的模式，可能是违背学生的认知规律的。所以，若想帮助学生更全面、准确地把握概念，应该回归到生产实践和科学研究史中，让学生通过真实的情境从多角度理解植物激素的作用，防止造成错误或片面的理解。例如很多学生认为“乙烯只能促进果实成熟”，而实际上乙烯还有能促进器官脱落等作用。

2.1 乙烯的作用

（1）在古代，人们在烧香的过程中，无意间发现焚香后会有一种神秘的力量使植物的果实迅速成熟。于是先辈们就将生梨放在一间密闭的屋子里，并在屋子里烧香，没过多久，一个个生梨很快变成了美味可口的梨子。后来经研究发现在焚香的过程中会产生乙烯。由此可以说明乙烯具有促进果实成熟的作用。

（2）1858 年，美国人Fahnestock 发现，盛夏之际，煤气灯旁边的树叶却大量地枯萎脱落，而不远处其他的树却仍是一派欣欣向荣的景象。1864 年法国人Girardin 的实验结果证明，乙烯是煤气的组成成分。随后，学者们证实煤气灯旁树叶脱落的现象由乙烯导致。这说明乙烯能够促进树叶等器官的衰老和脱落。

（3）生活中，水果箱中出现一颗烂苹果，如不及时除去，会导致整个箱子的苹果更快的烂掉。这是由于腐烂的苹果产生的乙烯比正常的苹果多，触发附近的苹果产生更多的乙烯，这种现象属于正反馈调节。

（4）乙烯可以促进菠萝和其他一些植物开花，促进某些植物雌花的分化。

【例3】为研究赤霉素、乙烯对花芽性别分化和茎生长的影响，以雌雄同株异花的苎麻为材料进行相关实验，结果统计如下表所示，下列对该实验结果的分析中，错误的是 （ ）

A.赤霉素可促进苎麻雄花分化和茎的生长

B.赤霉素、乙烯对苎麻细胞基因表达均有影响

C.乙烯对苎麻茎生长具有抑制作用

D.乙烯能抵消赤霉素促进苎麻雌花分化的作用

【答案】D

【解析】雌花率=雌花数/开花总数，由表中数据可知，与对照组相比，经浓度为50 mg/L、100 mg/L 的赤霉素处理后雌花率下降，茎生长的增高率明显增大，说明赤霉素可促进苎麻雄花分化和茎的生长，A 正确；分别加入不同浓度的乙烯和赤霉素，都会影响到花芽的分化和茎的生长，这说明二者通过一定的调节方式均可影响苎麻细胞基因的表达，B 正确；与对照组相比，经浓度为50 mg/L、100 mg/L 的乙烯处理后茎生长的增高率明显降低，这说明乙烯对苎麻茎生长具有抑制作用，C 正确；赤霉素处理后雌花率下降，乙烯处理后雌花率升高，但实验中缺乏乙烯和赤霉素同时使用后对花芽分化的影响的数据，所以不能判断乙烯对赤霉素促进苎麻花芽分化的影响，D 错误。

2.2 脱落酸的作用

（1）即将脱落的器官中，脱落酸含量明显升高，说明脱落酸具有促进器官脱落的作用。

（2）在早春低温时，为了让水稻种子早发芽，农民常将水稻种子置于流动的溪水中浸泡一段时间，能使种子中的脱落酸溶解于水，从而降低种子中脱落酸的浓度，解除种子的休眠。刚收获的马铃薯块茎经过一段时间的休眠期才能发芽，可以用细胞分裂素解除休眠，使其提前发芽。这说明脱落酸具有促进休眠的作用，并与细胞分裂素有拮抗关系。

（3）植物在缺水的条件下，脱落酸的含量增多，促使保卫细胞钾离子外渗，细胞失水导致气孔关闭，从而减弱蒸腾作用。在寒冷、高温、盐胁迫等条件下，脱落酸的含量也会增多，可通过一定的方式提高植物的抗逆性，因此脱落酸被称为应激激素或胁迫激素。

【例4】（2018 年，海南卷，第3 题）植物激素对植物的生长发育有显著影响，下列相关叙述错误的是（ ）

A.色氨酸可经一系列反应转变为IAA

B.激素的含量随植物生长发育而变化

C.赤霉素对果实的发育有抑制作用

D.干旱条件下植物能合成较多的脱落酸

【答案】C

【解析】脱落酸与植物的抗逆性有关，“干旱条件下植物能合成较多的脱落酸”这一点是教材中没有的，如果教师没有进行课堂延伸或者学生没有接触过相应的习题，学生是很难判断的。

3.曲线模型辅助学生理解不同激素的关系

植物在进行生命活动时，并不是单一激素孤立地起作用，而是多种激素共同发挥作用调节植物的生长发育。如果仅用语言描述这一生理现象，会比较抽象和空洞。若通过较为直观的曲线模型呈现不同生命过程中激素的变化及其作用的差异，效果会更好。如图5 是科学家在研究果实发育和成熟过程中激素发生的变化，从图5 中可以看到在果实发育过程中细胞分裂素、生长素、赤霉素含量相对较高，而成熟和衰老的过程中乙烯和脱落酸含量相对较高，这体现在果实不同发育阶段发挥主要作用的激素不同。通过对不同激素曲线的变化进行比较，能够使学生对相应的知识点一目了然，结合图形使其记忆和理解更为深刻。同时也能培养学生识图读图、分析问题的能力。

图5

【例5】（2017 年，全国卷Ⅰ，第3 题）通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、CTK+ABA 溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图6 所示。据图6 判断，下列叙述错误的是 （ ）

图6

A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老

B.本实验中CTK 对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱

C.可推测ABA 组叶绿体中NADPH 合成速率大于CTK 组

D.可推测施用ABA 能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程

【答案】C

【解析】本实验研究CTK 和ABA 对叶片衰老的影响。分别用CTK 和ABA 单独处理离体植物叶片，与对照组相比，CTK 组叶绿素相对含量升高，ABA 组叶绿素相对含量降低。由题干信息可知，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标，这说明CTK 能减缓叶片衰老，而ABA 能加速叶片衰老，A 正确；用CTK+ABA 处理比用单独使用CTK 处理的叶绿素含量下降快，说明CTK 对该植物离体叶片的作用可被ABA 削弱，B 正确；ABA 组叶绿素含量下降快于CTK 组，因此ABA 组光反应慢于CTK组，水光解产生的NADPH 合成速率小于CTK 组，C 错误；银杏树的叶由绿变黄代表叶片衰老的过程，由上述分析可知，ABA 组叶绿素含量比对照组下降快，因此ABA 能加速叶片衰老，D 正确。

在“其他植物激素”的学习中，除了前文讲到的学生在认知中形成的迷思概念，其实还有很多，如“儿童吃了由激素催熟的水果会发生性早熟”，这是一个生活中的错误认知，能催熟果实的激素或者生长调节剂对人是不会发生作用的，因为人体的细胞表面没有与其特异性识别和结合的受体。这就需要教师在教学过程中纠正学生错误的认知思维，帮助学生建构正确的知识体系，才能让他们能够合理地利用所学知识解决问题。

在一轮复习课中，教师不仅要关注学生的知识水平，更应该考虑到如何用全新的形式将学生已有的知识重新梳理，既能帮助学生厘清生物学中的迷思概念，又能充分调动学生学习的积极性。将枯燥的生物学概念用灵活的情境呈现，从而真正实现有效的复习，并让学生的能力实实在在地得到发展。