1、植物生长素的发现教学设计福建省泉州石狮第一中学 李蓉萍邮编：362700 电话：13559525608 Email:3165759971、教材分析“植物生长素的发现”一节是新课程标准教材人教版生物必修3第三章第1节的内容，是在前面学习了有关动物和人体生命活动的调节基础上学习的，学生对激素调节的机理有所理解。教材编入了“达尔文、詹森、拜尔、温特等科学家的实验，生长素的产生、运输和分布，实验设计与评价”等内容，教材以科学探索过程为脉络来安排教学内容，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。文本呈现图文并茂、具有直观性的特点，这些特点为教师实
2、施探究式教学做铺垫。2、教学目标2.1知识目标 概述植物生长素的发现过程；生长素发现过程实验中的单一变量分析。2.2能力目标 体验发现生长素的过程和方法；引导学生提出问题、作出假设，设计植物的向光性实验及胚芽鞘尖端产生某种物质实验，预期、观察、记录、分析实验结果并得出结论，使学生初步掌握科学研究的方法和过程，培养学生实验设计探究能力及训练学生逻辑思维的严密性。2.3情感目标 通过实验的分析评价与设计，体验感知科学探究的曲折，培养学生执著探索的精神、合作精神以及创新思维等科学品质，提高学生的科学素养。3、教学过程3.1引入课题 通过课件向学生展示教材窗台盆景这幅图，请同学们观看后描述想到了什么诗
3、词？（回答：满园春色关不住，一枝红杏出墙来）。“红杏出墙”说明外面的世界很精彩请学生继续观察讨论：是外界什么诱惑使这“红杏”探出脑袋，向外张望？这是植物的什么现象？为什么会出现这种现象？从而引入植物的向光性，进入植物生长素的发现过程。3.2问题探究 先向学生介绍胚芽鞘是什么？ 问题探究一：植物为什么向光弯曲生长？展示实验（表1）：19世纪末，达尔文利用金丝雀虉草的胚芽鞘为材料进行实验设计。同学们分析本组实验，通过比较思考，这两个对照组单一变量是什么？由此现象你能得出什么结论？表1提出问题植物为什么向光弯曲生长？设计实验单一变量有无单侧光的照射结论向光弯曲生长与单侧光有关激发学生探求的欲望，继续
4、追问：胚芽鞘向光弯曲生长与尖端还是尖端下部有关呢？引导学生讨论分析实验变量进行实验设计，进一步介绍达尔文实验：图解的形式，flash演示（A组胚芽鞘保留尖端，B组胚芽鞘切除尖端C组锡箔盖住胚芽鞘尖端 D组锡箔盖住胚芽鞘尖端下面）。看了课件之后，教师引导学生讨论下列问题：问题探究二：胚芽鞘向光弯曲生长与胚芽鞘哪部分有关？同学们分析本组实验中的AB,通过比较思考，这两个对照组单一变量是什么？由此现象你能得出什么结论？展示达尔文实验（表2）：表2提出问题胚芽鞘向光弯曲生长与胚芽鞘哪部分有关？设计实验AB单一变量有没有胚芽鞘尖端结论胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关然后继续设计下一步实验（表3），用锡箔纸
5、分别罩住胚芽鞘尖端和胚芽鞘尖端下部，一组不做任何处理，三组都置于单侧光照下。问题探究三：胚芽鞘感受光刺激的部位在哪里？看了课件之后，教师引导学生讨论下列问题：同学们分析本组实验中的ACD,通过比较思考，这两个对照组单一变量是什么？由此现象你能得出什么结论？表3提出问题DC胚芽鞘感受单侧光的部位？设计实验A单一变量遮光部位结论胚芽鞘感受光刺激的部位在尖端根据以上实验，达尔文得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“刺激” ，造成伸长区背光侧比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。小结：向光弯曲生长与尖端有关，感受光刺激的部位在尖端，弯曲生长部位是尖端下部。达尔文推测的这种“刺激
6、”是化学物质还是物理信号？能不能往下传？如果是化学物质就会转移，就能够利用琼脂片收集。问题探究四：这种“刺激”是物质？向学生介绍实验中的材料，琼脂片、云母片。詹森的实验设计，一组胚芽鞘切除尖端、另一组在尖端和尖端下部搁置琼脂片，均置于单侧光照下。发现第一组不生长不弯曲，第二组向光弯曲生长。说明了尖端产生的刺激可以透过琼脂片，属于化学物质。为了使实验更加完善，本人在詹森的基础上对实验加以改进，再增添一组：在尖端和尖端下部之间搁置云母片，发现“刺激”不透过云母片，进一步说明“刺激”是化学物质，可以传递（表4）。表4提出问题这种“刺激”是物质？设计实验琼脂片云母片CBA结论胚芽鞘尖端产生的“刺激”可
7、以透过琼脂片传递给下部。胚芽鞘的尖端产生的“影响”可能是一种化学物质，能传到下部，那它为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？问题探究五：这种化学物质为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？展示拜尔实验（表5）：表5实验设计实验操作实验结果黑暗中 ABA、把胚芽鞘尖端切下后，再将其放在切口的左侧，放在黑暗中向右弯曲B、把胚芽鞘尖端切下后，再将其放在切口的右侧，放在黑暗中向左弯曲然后引导学生思考置于黑暗环境的原因。发现：尖端置于左侧，胚芽鞘向右弯曲生长；置于右侧，胚芽鞘向左边弯曲生长。从而说明胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在下部分布不均匀造成的。由达尔文、詹森和拜尔的实验，推论：胚芽鞘的尖端有一种化
8、学物质，受单侧光刺激分布不均匀，这种化学物质传递到下部伸长区时造成了胚芽鞘的弯曲生长。如何证明？在学生分组讨论中，总结出“介质转移法”。既然詹森和拜尔都肯定“刺激”的存在，只要把它转移出来，继续发挥其作用，就能证明它的存在。这个探究活动安排是先让全班学生按照提示完成整个实验设计方案、现象、结论之后，再叫两个学生到黑板上把实验设计方案、现象用图像来表示，进而展示1928年，荷兰科学家温特实验。最后教师引导学生思考下列问题：温特实验（表6）单一变量是什么？为什么要做一个琼脂块没有接触胚芽鞘尖端对照实验？ 表6设计实验单一变量琼脂块是否用尖端处理过结论胚芽鞘尖端确实可以产生某种向下运输的并能引起胚芽
9、鞘生长的物质。温特的实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲刺激的确实是一种化学物质，并命名为生长素。1931年，科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质吲哚乙酸。通过以上实验分析，引导学生归纳总结植物向光性的原因，外因：单侧光；内因：胚芽鞘尖端产生的生长素在尖端下部分布不均匀。教师总结：植物生长素的发现，整个流程是从植物的向光性尖端“可能”产生了某种刺激（达尔文）该刺激可以透过琼脂片传递给下部（詹森）弯曲的原因是尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的（拜尔）刺激可能是一种化学物质确实是一种化学物质，命名（温特）化学本质：吲哚乙酸。充分利用多媒体课件将几个实验的探究过程连接为一个整体。连接的主线就是生长素的发现过程，一环扣一环的问题设计逐步推进，直到得出最终的结论！4、教学反思本节内容教学适宜采用发现法，模拟科学发现的过程（观察实验发现问题提出假设进行实验得出结果整理分析获得初步结论），提高获取信息、分析解决问题的能力以及探究能力。在能力和价值观方面，通过对“生长素的发现过程”的学习，培养学生严谨的思维能力，树立科学的世界观。学生也可以根据学习过程中发现的问题自己设计相关的实验，从而培养学生掌握实验设计和观察的方法以及创新能力。