生长素发现教案.docx

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生长素发现教案

一、设计理念

根据新课程理念以及本节课内容特点和学生知识的掌握情况，本文基于以下的教学理念开展教学：

通过创设情景，以问题为主线、探究为主轴、学生为主体、教师为主导,采用问题串引导探究、交流、评价等，培养学生自主合作探究意识，训练学生的科学思维，提高学生的探究能力。

二、教材分析

1、地位和作用

本课的内容是人教版生物必修3第3章第1节，参考课时为1课时。

主要内容包括：

植物生长素的发现；生长素的产生、分布和运输。

植物激素调节一章是必修3植物个体水平的稳态与调节内容，揭示了植物体维持稳态的调节方式──激素调节的原理和应用知识，与第1、2章内容并列共同组成生物有机体稳态调节知识体系。

植物生长素的发现一节作为本章开篇一节层层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，并初步了解生长素作用──促进生长，这也为继续探索第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础，本节内容起着承上启下的作用。

这一节内容其中“生长素的发现过程”隐含的科学研究的方法与过程，在整个必修课本中处于相当重要的地位，也是培养学生科学研究能力的很好的载体，更是历年高考的热点。

2.重点和难点

教学重点：

生长素的发现过程。

教学难点：

（1）生长素的产生、运输和分布。

（2）科学实验设计的严谨性分析。

三、学情分析

在学习本节内容前，学生经过初中科学和高中生物必修1、必修2的学习，已经具备一定的生物科学素养并对植物的向光性知识有了一定的了解。

另外，本校高二学生对生物学习兴趣和观察能力较强，但对实验现象进行语言表达的科学性、规范性和严谨性，以及对实验内容的分析和深入思考的能力都有待提高。

所以学习本节内容的过程，就是在已有知识和经验上学习深层次的知识、培养深层次的实验能力和表达能力以及培养科学素养的过程。

四、教学目标

1.知识目标

①概述生长素发现的过程中的相关实验。

说出生长素产生、分布和运输。

分析生长素发现过程中的实验现象、评价实验设计并得出结论。

2.情感、态度和价值观

①通过学习生长素的发现过程，认同科学探究过程需要执着的探索精神、实事求是的科学态度和严谨的科研作风。

②通过探究性学习活动，养成团结协作的精神，提升实验科学素养。

3.能力目标

①通过探究实验的参与,提升动手能力,提高实验技能。

②通过提出问题，设计实验，发展提出问题、分析问题、解决问题的能力。

③通过课堂强化训练，掌握实验设计的科学规范表达。

④通过对实验和问题的讨论,逐步提高分析实验、评价实验的能力。

五、教法分析

1、情境教学法：

利用自制的多媒体课件等，创设形象生动的教学情境和氛围，活跃思维，激发兴趣。

2、问题探究教学法：

利用问题串质疑激趣，引导探究，提高能力。

3、其他教法：

实验探究法、讲述法、比较法、自学法等。

六、学法分析 

1、学情分析 

知识基础：

有“向光性”生活体验、一定实验设计能力，初步了解了“假说-演绎”的科学探究方法。

学习能力：

感性思维能力强、抽象理性思维能力弱、个体间学习能力参次不齐、语言组织能力弱、学习过程易受非智力因素影响。

针对策略：

创设情境引领探究或自主阅读，把学生的感性认识进一步上升到理性认识，注重训练学生科学设计实验方法、通过生生间、师生间评价提升学习能力，通过科学发现过程揭示向光性原因并构建起生长素产生运输、分布知识体系，学会活学活用，独立解决与本节内容有关的实际问题。

2、学法指导 

创设情境、引领探究；分析比较法、小组讨论法、自主学习法等相结合。

在本节课里，先结合素材讲解设计和观察实验的思路和要点，然后再由学生自行设计实验、参与讨论，充分发挥学生的想象力。

通过以学生为主体的讨论，开放学生思维，从而达到培养学生的科学研究能力、知识的迁移能力，促进学生的创新能力、强化学生的科学素养。

7、课时安排：

2课时。

第1课时

教学过程

I、情境导入【直观展示、激情置疑】

用捕猎动画，引入章、节课题。

II、新课

1、植物的向光性

用向光性动画、图片，引导学生观察、思考、分析并回答：

P46问题探讨

设问：

1、这些植株的生长方向有什么特点？

2、“红杏出墙”说明外面的世界很精彩…是外界的什么诱惑使“红杏”探出脑袋，向外张望？

红杏出墙对它的生活有什么好处呢？

3、这种方向的改变，是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？

请学生观察向光性资料，发现现象，认识概念，教师引导学生分析掌握概念的要素（条件/外因、现象/结果）及其关系，理解植物向光性的意义。

1、向光性概念：

在单侧光的刺激下，植物朝向光源方向生长的现象。

2、意义：

有利于植物更好地适应环境。

（2）

3、

 引出向光性概念，并指导学生分析、领会概念的要素（条件、结果/现象）

激趣：

植物为什么会具有向光性，你想不想探究其中的原因？

（想）

铺垫：

复习科学的研究方法，指导探究学习思路：

1、科学探究的步骤是什么？

2、实验设计中要坚持哪些原则？

过渡：

许多人可能对向光性熟视无睹，然而，正是对向光性的研究，引导着人们揭示植物生命活动调节的奥秘。

接下来，就让我们踏着前人的足迹，来学习科学家们是如何解决问题、得出结论的。

二、生长素的发现过程（投影展示动画、实验示意图，引导学生理解生长素发现的实验设计；重点剖析对照实验和单一变量，并总结实验结论；引导学生自主填写表格中的实验现象和结论，加深对实验设计的理解。

）

激趣：

植物为什么会具有向光性，单侧光只是外因，内因是什么，如何探究？

铺垫：

1、科学探究的步骤是什么？

2、实验设计中要坚持哪些原则？

过渡：

许多人可能对向光性熟视无睹，然而，正是对向光性的研究，引导着人们揭示植物生命活动调节的奥秘。

接下来，就让我们踏着前人的足迹，来学习科学家们是如何解决问题、得出结论的。

（一）达尔文的实验（1880年）

（1）借助图片，结合讲解，向学生介绍胚芽鞘，给学生一个感性认识。

（2）动画展示达尔文实验，教师提出探究问题

1、胚芽鞘的向光性生长与胚芽鞘哪部分有关？

2、胚芽鞘感受单侧光刺激的部位在哪里？

胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？

3、为什么要分别遮盖胚芽鞘顶端和它下面一段呢？

4、该实验的结论是什么？

5、对达尔文实验的分析和评价：

实验中的对照组及其单因子变量、结论。

总结：

达尔文根据实验提出，胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。

过渡：

这种“影响”究竟是什么呢？

科学家怎样通过实验来探索？

（二）詹森的实验（1910）和拜尔的实验（1914）

教师先提供琼脂的有关资料，然后用PPT展示两位科学家的探索过程。

学生阅读、自主学习，完成表格（见可见“填表”）。

教师质疑：

1、联系达尔文的实验，想一想拜尔的实验为什么在黑暗中进行？

2、根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，我们能得出什么结论?

（初步证明：

尖端产生的“影响”可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。

）

过渡：

尖端产生的刺激物究竟是不是一种化学物质？

如果是，是哪种化学物质？

如何证明？

（三）温特的实验（1928年）

教师先用PPT展示温特的实验，然后用问题引导学生自主学习，积极思考，体会科学探究的曲折，训练学生逻辑思维的严密性。

1、想一想温特的实验巧妙有哪些之处？

温特的实验有没有对照组？

设置对照组的意图是什么？

实验的单一变量是什么？

2、该实验说明了什么问题？

（进一步说明了胚芽鞘的弯曲生长是一种化学物质引起的）

过渡：

通过诸上实验，我们都已确实，胚芽鞘尖端产生的确是一种化学物质。

但我们又该问问了，这种物质是什么呢?

（四）其他科学家的研究

学生自主阅读，并完成教师设置的问题：

1、1931年，科学家分离出具有生长素效应的化学物质是。

2、年，人们才确认生长素的化学本质是吲哚乙酸（IAA）。

3、进一步的研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外，还

有等。

II、新课

一、生长素的发现过程

（一）达尔文的实验（1880年）

（1）借助图片，结合讲解，向学生介绍胚芽鞘，给学生一个感性认识。

（2）动画展示达尔文实验，教师提出探究问题（问题探究一：

胚芽鞘的向光性生长与胚芽鞘哪部分有关？

问题探究二：

胚芽鞘感受单侧光的部位在哪里？

），并引导学生分析讨论实验中的对照组（①与②、③④与①），通过比较思考，找出其中的单因子变量，以及由此现象能够得出的结论。

（3）让学生思考回答p46旁栏思考题，教师适当提示：

1、为什么要分别遮盖胚芽鞘顶端和它下面一段呢？

2、胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？

3、感受单侧光刺激的又是哪一部分？

4、该实验的结论是什么？

总结：

达尔文根据实验提出，胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。

过渡：

这种“影响”究竟是什么呢？

科学家怎样通过实验来探索？

（二）詹森的实验（1910）和拜尔的实验（1914）

教师先介绍材料中的琼脂块，然后用PPT展示两位科学家的探索过程。

学生自主学习，完成表格（见可见“填表”）。

教师质疑：

1、联系达尔文的实验，想一想拜尔的实验为什么在黑暗中进行？

2、根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，我们能得出什么结论?

（初步证明：

尖端产生的“影响”可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。

）

过渡：

尖端产生的刺激物究竟是不是一种化学物质？

如果是，是哪种化学物质？

如何证明？

（三）温特的实验（1928年）

教师先用PPT展示温特的实验，然后用问题引导学生自主学习，积极思考，体会科学探究的曲折，训练学生逻辑思维的严密性。

1、想一想温特的实验巧妙有哪些之处？

温特的实验有没有对照组？

设置对照组的意图是什么？

实验的单一变量是什么？

2、该实验说明了什么问题？

（进一步说明了胚芽鞘的弯曲生长是一种化学物质引起的）

过渡：

通过诸上实验，我们都已确实，胚芽鞘尖端产生的确是一种化学物质。

但我们又该问问了，这种物质是什么呢?

（四）其他科学家的研究

学生自主阅读，并完成教师设置的问题：

1、1931年，科学家分离出具有生长素效应的化学物质是。

2、年，人们才确认生长素的化学本质是吲哚乙酸（IAA）。

3、进一步的研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外，还

有等。

过渡：

植物体内，除了生长素外，还有其他激素吗？

什么是植物激素呢？

（五）植物激素的概念

学生自主阅读，并完成教师设置的问题：

除生长素外，还发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等．人们把这类由植物体内产生，能从_______运送到________，对植物生长发育有显著影响的_______。

课堂小结及反馈练习：

是什么？

。

（3）图解的形式，学生看了课件之后，

<三>.总结：

1、回顾解释植物向光性奥秘的过程中一系列实验，总结出实验设计的两条原则：

（1）单一变量原则；

（2）对照组原则。

设问：

根据实验设计原则，詹森的实验能够证明他的结论吗？

为什么？

让学生分析，说明理由。

（不能。

因为没有排除琼脂本身对去尖胚芽鞘的影响。

）请同学们完善实验设计。

2、得出发现真理的途径：

设计实验→提出假说→实验验证→得出结论（循环）。

3、总结植物向光性的奥秘：

（1）植物向光性的机制：

光改变生长素的分布；背光侧生长素含量多；细胞生长快。

（2）植物激素的含义：

植物体内产生、产生部位运输到作用部位，对生长、发育等起调节作用的微量有机物。

拓展：

植物激素与动物激素有什么不同？

（动物有专门产生激素的腺体）

二、生长素的产生、运输和分布

PPT展示图片讲解，学生理解

1、生长素的产生：

主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育着的种子。

2、生长素的运输：

（1）运输方向：

①PPT演示实验：

得出结论：

生长素只能从a端（形态学上端）运输到b端（形态学下端）。

②解释形态学上端和下端的含义。

③单向的运输成为极性运输。

例外：

植物的成熟组织中生长素为非极性运输。

（2）运输方式：

极性运输是主动运输；非极性运输决定于生长素的浓度差。

3、生长素的分布

相对集中地分布在生长旺盛的部分。

：

用表格的形式帮助学生复习巩固本节课内容。

1、在胚芽鞘实验中，产生生长素的部位是。

感受光影响的部位是，光不能影响生长素的合成。

2、向光弯曲部位在。

3、生长素的化学本质是，作用。

4、探究实验的两大原则、。

<六>板书设计见PPT【自主学习、突破重难点】学生通过阅读理解教材内容，同时迁移、发散由达尔文实验学习中形成的实验设计方法。

阅读教材内容P47 3-8段、回答问题：

①詹森实验的巧妙之处，你怎样设计对照试验？

②拜尔怎样解释胚芽鞘弯曲生长的原因？

对比达尔文向光性试验想一想该实验为什么在黑暗条件下进行？

③你能否用该实验得到的启示来解释单侧光引起弯曲生长的原因？

④温特是怎样找到这种刺激的？

他为什么把这种物质命名为生长素？

学生阅读思考交流各自认识、互补完善、教师指导规范学生小结。

 【学生活动:

用科学方法探究植物生长具有向光性】

  生活发现：

受到单侧光照射时金丝雀虉草的胚芽鞘会向光弯曲生长

  提出假说：

 ⑴向光性与胚芽鞘尖端有关

 ⑵感光部位在胚芽鞘尖端  

 ⑶弯曲生长部位在胚芽鞘尖端以下

 ⑷单侧光作用下胚芽鞘背光侧比向光侧生长快

  验证假说：

你能设计实验验证你的假说吗？

写出主要实验步骤，并预测实验结果。

  （下列实验材料根据需要供你选择）

  材料：

胚芽鞘若干、单侧光源、刀片、不透光锡箔、记号笔

 教师指导：

分别指导4个小组学生合作探究组内交流完善实验方案。

 小结：

实验设计中要注意的问题

 ① 实验材料的选择；②自变量的设置及可操作性；③ 因变量的预期及测量方法；④  无关变量的控制；⑤  对照实验的设置和原则。

活动一：

探究向光性与尖端有关

方案

1组

2组

处理

单侧光照，切除尖端

单侧光照，不切除尖端

结果

不生长

向光弯曲生长

结论

向光弯曲与尖端有关

活动二：

探究感光部位在尖端

方案

1组

2组

处理

单侧光照，用锡箔纸遮住胚芽鞘尖端

单侧光照，用锡箔纸遮住胚芽鞘尖端下部

结果

直立生长

弯向光源生长

结论

感光部位在胚芽鞘尖端

活动三：

探究弯曲生长部位在尖端下部

方案

尖端

尖端下部

处理

由尖端向下划线

由尖端向下划线

结果

尖端线连续

下部线断续

结论

弯曲生长部位在胚芽鞘尖端下部

活动四：

单侧光作用下背光侧比向光侧生长快

方案

背光侧

向光侧

处理

由尖端向下划线

由尖端向下划线

结果

背光侧尖端下部划线断续片段多

向光侧尖端下部划线断续片段少

结论

单侧光照下背光侧比向光侧生长快

设问：

根据这些实验结论，你怎样解释胚芽鞘生长具有向光性？

结论：

单侧光照射时尖端产生某种刺激，这种刺激传递到下部，会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲。

过渡语：

这种刺激是什么呢？

2、詹森 拜尔 温特实验

推测：

尖端产生刺激引起下部弯曲生长，这种刺激一定能传递到尖端下部。

【自主学习、突破重难】

阅读教材内容P47 3-8段、回答问题：

设计意图：

学生能通过阅读理解教材内容，同时可迁移、发散由达尔文实验学习中形成的实验设计方法。

①说詹森实验的巧妙之处，你怎样设计对照试验？

②拜尔怎样解释胚芽鞘弯曲生长的原因？

对比达尔文向光性试验想一想该实验为什么在黑暗条件下进行？

③你能否用该实验得到的启示来解释单侧光引起弯曲生长的原因？

④温特是怎样找到这种刺激的？

他为什么把这种物质命名为生长素？

学生阅读思考交流各自认识、互补完善、教师指导规范学生小结。

教师精讲：

拜尔              达尔文

分布多生长快, 分布少生长慢    背光侧分布多生长快,向光侧分布少生长慢                                            

胚芽鞘向光生长是由于单侧光照射,使胚芽鞘的尖端产生的某种刺激在尖端下部分布不均导致胚芽鞘弯向光源生长。

教师简介：

生长素的发现与提取，强调其化学本质。

设问：

除生长素外，植物体还有哪些激素？

它们共同特点如何？

幻灯片展示：

赤霉素、乙烯、细胞分裂素的共同特点：

⑴由植物体内产生

⑵能从产生部位运送到作用部位

⑶对植物的生长发育有显著影响

过渡语：

生长素的产生部位、运输特点和分布部位怎样？

（二）、生长素的产生、运输和分布

教师展示植物图片，学生识图并思考生长素的相关问题。

设计意图：

学生对芽、顶端分生组织、形成层、形态学上端等缺乏感性认识，展示图片加深印象，训练抽象思维能力。

1、合成部位：

2、运输方向：

在图中处找出合成生长素的部位

⑴在图中恰当位置标出形态学上端

⑵运输特点：

用箭头标出生长素运输方向

3分布

⑴在图中标出生长素分布部位

⑵规律：

生长素分布在         部位

【生生互动交流、补充完善】

小结：

讨论：

你能否从生长素的产生、运输和分布三个环节解释胚芽鞘向光生长的原因？

（三）、技能训练：

评价实验设计和结论

教师强调实验结果是非常重要的证据，实验的设计、从实验结果推导出结论，逻辑要非常严密才能有说服力。

学生阅读实验及结论。

根据达尔文实验的实验设计讨论：

１、这个实验的设计是否严密？

2、从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？

3、如果要验证上述结论是否正确，应该对实验方案如何改进？

学生讨论回答：

1.不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。

2、结论不严谨。

没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。

3、应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。

III、小结：

以板书内容师生共同总结

IV、习题：

课后习题的基础题

意图：

知识的应用，强化所学知识

V、作业：

练习册相关习题

运用本节学过的知识，回家设计培养一盆造型独特的花卉带到学校展览。

六、教学反思

本课主要运用了“假说-演绎”法进行实验的探究，通过生生合作，教师指导制定探究方案，体验了科学探究的实验方法及过程，同时训练了严密的思维能力，提高了学生的生物素养。

在教学中还锻炼了学生的自主学习能力，有助于学生能力的提高。

这些都体现了新课程标准的特点。

但是学生的实验设计能力较弱，在教学过程中会出现设计时间长的问题，同时也会出现生生讨论效率低的情况，在今后的教学中应加强对学生学习方面的指导，提高学生的学习效率。

过渡：

从植物的向光性中我们发现了问题，同学们对该问题作出了解释。

但是从发现问题到得出结论，并不是一步之遥的，在1860年时，达尔文父子也和同学们一样，发现了相同的问题，接下来我们就踏着前人的足迹，来学习科学家们是如何解决问题、得出结论的。

教学步骤

教师组织和引导

学生活动

教学意图

实验

（一）：

达尔文实验——体验实验设计

组织引导：

1.发现问题：

植物为什么会向光生长？

2.提出假设：

引导学生阅读课本，得出达尔文父子提出的假设是向光性的产生和幼苗尖端有关

3.实验设计：

实验设计给学生一定时间思考后，教师展示达尔文父子实验设计（如图）并且语言强调：

阅读课本相关知识，在教师引导得出实验假设。

看科学家是如何设

计实验的,具体体验科学研究的过程。

听讲，观看比较图片。

初步了解实验设计的基本方法，了解实验的语言科学性和规范性。

图片和文字双重感官刺激，加深学生记忆。

①取若干的幼苗随机的分成两组。

②甲组尖端完整，乙组切除尖端。

③其他条件相同且适宜，并都给以单侧光照射。

④一段时间后观察实验结果。

认真听讲。

初步了解实验设计的语言表达，能与同学合作设计简单的实验方案。

4.实验结果：

支持假设的实验结果是什么呢？

教师引导：

初步解释探究性实验和验证性实验的不同。

展示课前实验结果：

根据实践经验回答：

甲组幼苗向光弯曲生长；乙组幼苗即不生长也不弯曲。

学生思考得出实验结果不是惟一，而是多样性的，如都向光弯曲生长；如甲组幼苗向光弯曲生长；乙组幼苗直立生长等。

观察思考。

通过实验

（一）的体验，帮助学生初步了解科学探究的基本步骤，以及实验设计的语言科学性、规范性和巧妙性，为后面的实验设计打好基础。

在学习和思考中，引导学生积极开展自评和互评，知识逐步完善和累积，逐步养成学生严谨的科学态度和团结合作精神。

5．实验结论（引导学生根据实验结果得出实验结论）：

向光性的产生和幼苗尖端有关。

了解实验结果和实验结论的区别和联系

小结并过渡：

强调实验设计语言中的重点内容，如随机的、如其他条件相同且适宜等，帮助学生掌握实验设计中的对照性原则和单因子变量原则，并引导学生发现新的问题：

感受单侧光刺激的是尖端还是尖端下部呢？

实验

（二）：

达尔文实验----尝试实验设计

1.提出问题：

感受单侧光刺激的是尖端还是尖端下部呢？

2.指导学生提出假设。

3.实验设计：

设计前提供温馨提示：

实验材料锡箔的特点和实验

（一）规范的实验语言。

学生完成设计后教师归纳总结。

学生可能提出的假设：

①感受光刺激的部位在尖端。

②感受光刺激的部位在尖端以下部分。

③尖端和尖端以下部分共同感受光刺激。

根据实验假设，分成四人小组讨论得出实验设计并表达小组讨论结果（文字略）。

引导学生提出多种假设，进行发散性思维，从而活跃课堂气氛。

通过讨论，建立课堂兴奋点，活跃学生思维。

通过学生设计实验，提升学生提出问题，分析问题、解决问题的能力及创新能力。

帮助学生们逐步提升生物实验素养。

4.实验结果：

支持假设的实验结果是什么呢？

在学生回答了3种可能的基础上，展示课前实验结果：

学生可能回答3种结果：

①甲组幼苗直立生长；乙组幼苗向光弯曲生长。

①甲组幼苗向光弯曲生长；乙组幼苗直立生长。

①甲组幼苗直立生长；乙组幼苗也直立生长。

加深了解探究性实验的步骤和特点。

在不断的强化中潜移默化的解决课本内容中的重难点。

5．实验结论（引导学生根据实验结果得出实验结论）：

感受光刺激的部位在尖端。

小结并过渡：

达尔文父子在观察植物幼苗的过程中发现，幼苗发生生长弯曲的部位是尖端以下部分，感光部位在尖端，两者之间是否存在某种联系？

实验（三）：

波森和詹森实验---强化实验设计

1.发现问题：

某种物质由尖端传递到了尖端以下部分，并发挥了作用。

2.提出假设：

幼苗的尖端可能产生某种物质，这种物质从苗尖传递到了下面。

3.实验设计：

设计前提供温馨提示：

实验材料明胶和云母的特点；设计后教师归纳总结。

根据实验假设和温馨提示，分成四人小组讨论得出实