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《植物生长素的发现》教学设计


《植物生长素的发现》教学设计
章节名称 (教学内容) 本课的内容是人教版生物必修 3 第 3 章第 1 节。 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。 计划 学时

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教学内容 及学情 简 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。 1.知识目标: ①概述生长素的发现过程。 ②说明植物向光生长的原因。 ③生长 素的产生、运输和分布。

教学目标

2.能力目标: ①体验发现生长素的过程和方法。初步学会科学探究实验的设计方 法。 ②训练严密的逻辑思维能力,观察能力,养成良好的生物学素养。 3.情感目标:利用生长素发现过程进行科学发展史教育,学生关注生活现象,体 验科学发现之美, 形成积极探索、 勇于进取的求知精神和追求真理的良好意志品质。 具体内容 解决措施

教学重点

在科学研究与发现的历史过程中,不断发生着观察(包 生 长 素 发 现 过 括实验观察)、根据观察发现问题并提出问题、根据分析提 程是本节课的重点。 出假说和对假说的求证活动。课文中所介绍的生长素发现历 史中的三个实验, 完整地再现了一个假说的提出和求证过程, 是对学生进行科学史教育的极好素材。同时也是学生体会科 学研究的实验方法以及严谨的思维逻辑过程。 ① 生长素发现的实 在探索胚芽鞘向光生长的过程中,以科学的严密的逻辑

教学难点

思维引导学生层层设疑、合作探究设计实验来解决。这个能 验设计, 及科学实验 力对于学生来说有难度也有挑战性,运用科学方法:假说设计的严谨性分析 演绎法解决这个教学难。初步学会遵守实验设计中的单一变 是本节的教学难点。 量原则和对照原则,学会分析实验设计,得出相应结论,训 ② 生长素的产生、 练逻辑思维的严密性。学生对芽、顶端分生组织、形成层、 运输和分布。 形态学上端等缺乏感性认识,通过图片展示加深印象,感悟 形象思维到抽象思维的转换。

教学资源 准 备

教师;Ppt 课件 学生:植物生长激素发现的历史材料

教学内容、过程 教 学 导入

备注

子内容 1

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课前教师将一盆栽植物(如四季梅)放在向阳的窗台上生长足够长的一段 时间,使其表现出明显的向光性。上课时,将这盆植物带到教室,让学生 推测它生长的环境,由此引出课题植物的向光性。再请学生举出生活中见 到的植物向光性的例子。 教师活动 教师:许多人可能对植物向光性的现象熟视无睹,然而,正是对向光性的 研究,引导人们揭示出了植物生命活动调节的奥秘,发现了第一种植物激 素-----生长素。 教师提出问题:对于植物的向光性现象,你想提出什么问题? 联系生活回想、交流见过的植物向光生长的实例。 学生活动 尝试从植物向光性的现象中发现和提出问题。 教 学 一、生长素的发现过程

子内容 2 (一)达尔文的实验 对于植物的向光性,达尔文提出的问题是“植物具有向光性的原因是什 么?” 科学重视实证。 那么, 达尔文设计了什么样的实验研究这一问题呢? [ 在屏幕上呈现出达尔文的实验过程及实验结果 ]请学生分析达尔文的实 验过程及实验结果,讨论回答下列思考题: 达尔文的第一组实验作出了什么样的假设? (植物的向光弯曲生长与尖端有关。) 达尔文在第一组实验的基础上所做的第二组实验的假设是什么? (感受单侧光刺激的部位是尖端。) 请分析第一组实验的结果,得出结论。 (植物向光弯曲生长与尖端有关。) 请分析第二组实验的结果,得出结论。 (感受单侧光刺激的部位是尖端) 为什么要分别遮盖胚芽鞘顶端和它下面的一段? (两者形成相互对照,来确定能够感受单侧光刺激的部位) 胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分?感觉单侧光刺激的又是哪一部分?你怎 教师活动 样解释这一现象(尝试作出假设)? (胚芽鞘弯曲生长的是尖端下面的一段。感觉单侧光刺激的是顶端。这说 明胚芽鞘顶端接受单侧光照射后,产生某种刺激传递到下面,引起下面一 段弯曲生长。) 教师组织学生交流、讨论后,再呈现达尔文得出的结论: 单侧光照使胚芽鞘的尖端产生某种刺激,当这种刺激传递到下部的伸长 区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性。 (二)詹森的有关研究 达尔文提出的实验结论从一定程度上解释了植物的向光性,但达尔文的结 论其实只是分析实验现象后作出的假定性的解释,这种解释究竟是不是科 学事实,还需要更进一步的实验验证。下面请看詹森是如何在此基础上进 行研究的。 [屏幕上呈现出詹森的实验过程及实验结果 ] 请学生分析詹森的实验过程 及实验结果,讨论回答下列思考题: 詹森提出的问题是什么? (尖端产生的刺激究竟是什么?) 作出的假设是什么?
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(这种刺激是一种化学物质) 分析结果,得出的实验结论。 (胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部) 可以透过琼脂片传递给下部的刺激,最可能是哪一类刺激? (化学物质) 教师组织学生交流、讨论、评价。 拜尔的有关研究 詹森通过实验得出了传递到下部的刺激最可能是一种化学物质,从而解答 了达尔文所假定的刺激是什么的问题,那么,除此之外,达尔文的实验中 还有什么问题需要解决呢? [屏幕上呈现出拜尔的实验过程及实验结果 ] 请学生分析拜尔的实验过程 及实验结果,讨论回答下列思考题: 拜尔提出的问题是什么? (顶端产生的刺激能传到下部,那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均 匀呢?) 作出的假设是什么? (顶端产生的刺激在尖端下部分布不均匀,使得伸长区两侧生长不均匀) 分析结果,得出的实验结论。 (证明假设成立) 请在詹森和拜尔实验的基础上解释植物具有向光性的原因。 (胚芽鞘的尖端产生的刺激可能是某种化学物质,单侧光照射使这种化学 物质在尖端下面一段分布不均匀,从而使胚芽鞘表现出向光性。) 温特的有关研究 达尔文、詹森和拜尔等科学家们不断地发现问题、作出假设、寻找证据、 得出结论、在此基础上进一步发现新的问题、作出新的假设…… ,在这 样的过程中,对于植物向光性原因的解释不断趋于完善。但是,对于植物 向光性原因的探究并没到此终止。那么,后来的科学家又在詹森和拜尔的 实验结论中发现了什么样的新问题呢?请看温特发现的新问题和继续进 行的研究。 [屏幕上呈现出温特的实验过程及实验结果 ] 请学生分析温特的实验过程 及实验结果,讨论回答下列思考题: 温特提出的问题是什么? (胚芽鞘的尖端产生的刺激是一种化学物质吗?是由于它在伸长区两侧 的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长吗?) 作出的假设是什么? (由于胚芽鞘的尖端产生的一种化学物质向下运输,在伸长区两侧分布不 均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长) 分析结果,得出的实验结论是什么? (证明假设成立) 是否可以取消对照组实验?请阐述理由。 (不可以。否则不能排除琼脂本身对实验结果的干扰作用) 请利用温特的实验结论解释植物具有向光性的原因。并与达尔文的解释、 詹森和拜尔实验的基础上进行的解释相比较,谈谈你的感受。 教师组织学生交流、讨论、评价。 教师:温特认为这种化学物质可能与动物激素类似,并把这种物质命名为 生长素,也是发现的第一个植物激素。

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那么,植物生长素的发现是不是到此完成了呢?既然生长素是一种化学物 质,只有分离出这种物质,才能最终证明其存在。后来,科学家终于分离 出了植物生长素, 并确定了其化学本质, 植物生长素的发现才算告一段落, 整个过程经历了大约半个世纪。 但是,生长素的发现并没有终止植物向光性的研究,目前关于植物向光性 原因的探究仍在继续着。请看课本的楷体小字。 (一)达尔文实验 (1)个人自主分析达尔文实验的原理,解答思考题。 (2)小组内部讨论思考题。 (3)全班交流、讨论、评价。 (二)詹森的有关研究 (1)个人自主分析詹森实验的原理,解答思考题。 (2)小组内部讨论思考题 学生活动 (三)拜尔的有关研究 (1)个人自主分析詹森实验的原理,解答思考题。 (2)小组内部讨论思考题。 (四)温特的有关研究 (1)个人自主分析温特实验的原理,解答思考题。 (2)小组内部讨论思考题。 (3)全班交流、讨论思考题,交流自己对科学发展过程的感想。

教学内容、过程 教 学 二、生长素的产生、分布和运输

备注

子内容 3 要求学生看书解决下列问题: 植物体内生长素在哪些部位合成的? 植物体内的生长素主要在哪些部位起作用呢? 植物体内生长素是如何从合成部位运输到起作用的部位呢? 举例说明什么是极性运输。 教师活动 根据生长素的产生、作用及化学本质,尝试给植物激素下定义。 随堂练习: 被风刮倒的玉米过一段时间的生长方向有何特点?尝试用本节课获得的 知识对此作出解释。 2.向日葵向光的可能原因是什么? (1)个人自学解决教师提出的问题。 学生活动 (2)利用本节课获得的知识尝试解释生活中常见的一些现象。 教 学 三、技能训练

子内容 4

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要求学生分析教材“技能训练”栏的实验设计方案及得出的结论,并讨论: 这个实验的设计是否严密?为什么? 从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么? 如果要验证上述结论是否正确,应该对实验方案如何改进? 教师活动 小结:教师组织学生对科学探究的一般方法进行小结。 教师对科学发展过程进行小结: “人类的许多科学发现,就是像这样经过一代又一代人的探索,才一步一 步地靠近事实和真相。每一位科学家所取得的进展可能只是一小步,众多 的一小步终将汇合成科学前进的一大步。” (1)进行小组讨论,并设计改进后的实验方案。 学生活动 (2)小组间进行交流、讨论、评价。

学习目标

与目标对应的形成性练习题
1、在暗箱内放置一盆幼苗,暗箱一侧开一小窗,固定光源的光可 以从窗口射入(如下图) 。将暗箱放在转换器 上, 并保证可以分别控制暗箱和花盆的旋转, 则在以下三种情况下幼苗的生长状况分别为 ( )①暗箱匀速旋转,花盆不动②花盆匀 速旋转, 暗箱不动③暗箱和花盆同步匀速旋转④暗箱和花盆均固 定不动 A.①直立生长、②弯向光源、③弯向光源、④弯向光源 B.①弯向光源、②直立生长、③弯向光源、④直立生长 C.①弯向光源、②弯向窗口、③直立生长、④弯向光源

说明

形 成 性 练 习

D.①弯向光源、②直立生长、③弯向窗口、④弯向窗口 ①概述生长素 2、 下列情况下一段时间后胚芽鞘的生长情况 (都是左侧单侧光照 的发现过程。 射、④空白琼脂块⑤含生长素的琼脂块⑥空白琼脂片) ②说明植物向 光生长的原因。 ③生长素的产 生、 运输和分布。

3、如右上图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射的情况,下列叙述不正 确的是( ) B.生长素由④→③移动 D.③处生长比④处快 A.生长素由②→①移动 C.生长素由①→③移动

4、假设右图中两个含生长素的琼脂块和七个胚芽鞘尖端所产生的 生长素量相同,则一段时间后对 a、b、c、d、e、f、g 四个空白琼 脂块中所含生长素量的分析正确的是

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形 成 性 评 价

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。

本节内容教学适宜采用发现法,模拟科学发现的过程,提高学生获取信息、分析解决问题的能力以

教 学 反 思

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。 通过对生长素的产生、 运输和分布的学习, 培养学生运用所学知识解决问题的能力, 以及联系实际、学以致用的能力。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。

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