高中高中生物學江西人民第三篇穩(wěn)態(tài)與環(huán)境-第三章第一節(jié)植物生長素的發(fā)現(xiàn)教學設(shè)計

1、【設(shè)計課題】第三章 第一節(jié)植物生長素的發(fā)現(xiàn)教學設(shè)計【設(shè)計者】四川雙流棠湖中學 劉清蘭 【教學任務(wù)分析】務(wù)分析】教材分析：本節(jié)教材內(nèi)容延續(xù)前兩章動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)，繼續(xù)研究植物生命活動的調(diào)節(jié)，構(gòu)建了在個體層次生命活動調(diào)節(jié)的完整體系。本節(jié)課的主要內(nèi)容是植物生長素的發(fā)現(xiàn)歷程，該過程體現(xiàn)了自然科學的認識過程和方法，是培養(yǎng)學生科學思維和科學探究的極好素材。課標要求：1.通過構(gòu)建植物向光生長的解釋模型，理解植物向光生長的原因，進一步理解植物生命活動中結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（生命觀念）。2.通過對生長素發(fā)現(xiàn)過程的現(xiàn)代重組探究，培養(yǎng)學生科學發(fā)現(xiàn)過程的流程和思維，同時培養(yǎng)學生嚴謹務(wù)實、尊重事實和證據(jù)的科學態(tài)度（

2、科學思維）。3.通過對達爾文、詹森、拜爾、溫特的經(jīng)典實驗的重新設(shè)計，培養(yǎng)學生動手動腦的能力，培養(yǎng)學生獨立完成小課題的能力、分析解決問題的能力和小組合作能力（科學探究）。教材的內(nèi)容和體系安排：本節(jié)內(nèi)容本來是一節(jié)課講完，但考慮到原教材在實驗的編排上尊重原來史實，所以沒有太明顯的邏輯關(guān)系，我又不想放過這么好的的對學生進行小課題研究的機會，說以就打亂了原有教材的編排體系，按照一定的邏輯順序進行重新安排，更加注重了學生科學思維方法的培養(yǎng)。第二節(jié)課，我再用10來分鐘介紹原有史實，完成后面部分內(nèi)容的教學。雖然時間上要多一節(jié)課，但我覺得是值得的。本節(jié)課思維體系如下：以植物向光性引入任務(wù)1：彎曲部位的探究（有效

3、區(qū)分胚芽鞘尖端和尖端下段；彎曲和生長部位都在尖端，是否說明尖端對下段的彎曲生長不起作用。這個實驗是根據(jù)需要新加入，教材沒有，為了完成整個思維的連貫性而加入）任務(wù)2：去掉尖端，結(jié)果會怎樣？（結(jié)果不長也不彎，說明尖端對尖端下段的生長彎曲有影響，并猜測該影響是一種化學物質(zhì)）任務(wù)3：設(shè)計實驗探究尖端是否向尖端下段運輸了某種化學物質(zhì)，促進尖端下段的生長？（通過瓊脂轉(zhuǎn)移法或阻隔法證明尖端確實運輸了某種物質(zhì)，促進尖端下段的生長，并指出這種物質(zhì)就是生長素，化學本質(zhì)吲哚乙酸，簡稱IAA。尖端運輸來的IAA為什么會引起下段的彎曲生長呢？可能是IAA分布不均，如何驗證你的猜測）任務(wù)4：設(shè)計實驗驗證生長素分布不均會引

4、起彎曲生長（引起彎曲生長的外界刺激是單側(cè)光，那單側(cè)光作用于哪個部位？即感知單側(cè)光的部位在哪？）任務(wù)5：探究感知單側(cè)光的部位在尖端還是尖端下段？展示階段性小結(jié)任務(wù)6：學以致用：解釋向光性的成因。因為整個探究是一環(huán)扣一環(huán)的系列探究實驗，若全部都進行實驗探究，內(nèi)容太多也完成不了，所以重點放在任務(wù)1、任務(wù)3、任務(wù)5三大實驗的設(shè)計中，要求完成實驗過程（主要是畫圖）、實驗結(jié)果和結(jié)論。任務(wù)2就直接展示過程，讓學生預測實驗結(jié)果。任務(wù)4因為與任務(wù)3類似，所以學生短暫思考后說出思路即可。通過對多組實驗結(jié)果的串聯(lián)分析，推測和進一步實驗驗證。啟發(fā)學生自己發(fā)現(xiàn)問題，分析問題、實驗探究并最終解決問題?！緦W情分析】務(wù)分析】

5、學生對植物向光生長這一自然界普遍存在的現(xiàn)象并不陌生，對生物實驗中應遵循的原則和注意事項已有所了解。但是學生對植物向光性的內(nèi)在原因還不清楚，對實驗的嚴謹性分析還沒有系統(tǒng)的學習?！緦W習目標】務(wù)分析】目標1：通過創(chuàng)設(shè)情境，師生互動，得出向光性的定義以及引起向光性產(chǎn)生的外界刺激，引入對向光性產(chǎn)生內(nèi)在原因的分析。目標2：通過分析實驗或設(shè)計實驗和實驗結(jié)果的分析討論，推導尖端對尖端下段的影響以及彎曲生長的可能原因。目標3：通過對猜想的進一步的驗證，發(fā)現(xiàn)引起植物向光性的原因以及得到生長素的化學本質(zhì)，并構(gòu)建模型解釋植物向光生長的原因?！窘虒W重難點】重點：1.生長素發(fā)現(xiàn)歷程相關(guān)經(jīng)典實驗的重新排布和應用2.構(gòu)建植物

6、向光性的解釋模型難點：1.根據(jù)達爾文對向光性實驗的分析，重新設(shè)計和創(chuàng)新性的完成，分析重排后的相關(guān)經(jīng)典實驗，并嘗試設(shè)計實驗驗證達爾文的猜想2.解釋植物向光性的原因【課時安排】1課時（40min）【教學方法】歸納法、實驗法、討論法等【評價任務(wù)】務(wù)分析】能總結(jié)出向光性的定義，向光性產(chǎn)生產(chǎn)生的外界刺激。（目標1）能根據(jù)胚芽鞘在三種條件下的生長結(jié)果比較，知道胚芽鞘具有良好的向光性和了解實驗設(shè)計的基本原則。（目標2）能利用胚芽鞘進行向光生長時的彎曲部位、尖端的重要性、尖端對尖端下段是如何進行影響的、感知單側(cè)光部位的實驗探究；能利用前面的結(jié)論初步推測向光性的產(chǎn)生原因。（目標2）能對達爾文的推測中的兩個要點進

7、行實驗驗證和分析，并最終得出結(jié)論。（目標3）能根據(jù)資料獲得該物質(zhì)的化學本質(zhì)，同時通過構(gòu)建模型解釋植物向光性的形成原因。（目標3）【教學流程】務(wù)分析】由胚芽鞘在單側(cè)光下向光生長實驗（僅有實驗組）的實驗過程和結(jié)果的展示，提示學生實驗中要注意控制單一變量和注意對照原則（應該增加對照組），為后面設(shè)計實驗奠定基礎(chǔ)。課堂小結(jié)，作業(yè)布置學以致用、解決問題創(chuàng)設(shè)情境、引入問題層層探究、突破難點分析實驗、總結(jié)規(guī)律通過學生個人設(shè)計和小組合作相結(jié)合，進行實驗過程設(shè)計和實驗預測及分析，最終得出結(jié)論。并且通過前面階段的結(jié)論試著解釋向光性，發(fā)現(xiàn)問題后繼續(xù)探究，最終發(fā)現(xiàn)生長素。展示生活中常見的向光性實例，得出向光性的定義以及

8、引起向光性產(chǎn)生的外界刺激，引入對向光性產(chǎn)生的內(nèi)在原因的分析解釋植物向光性產(chǎn)生的原因?！窘虒W過程】教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖新課導入新課教學新課教學新課教學環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境、引入問題 【師】：同學們，該植株的生長方向有什么特點？（向光生長）可能是哪種環(huán)境因素刺激引發(fā)了它生長方向的改變？（光？單側(cè)光?。┪覀儼阎参镌趩蝹?cè)光刺激下朝向光源生長的現(xiàn)象叫做向光性。【師】：單側(cè)光處理植物后為什么會朝向光源生長？這是一個未解之謎，今天我們一起來解開這個謎團。環(huán)節(jié)二：分析實驗、總結(jié)規(guī)律 過渡生物學的研究離不開實驗，實驗就需要材料，我現(xiàn)在找到一種材料-胚芽鞘（老師介紹胚芽鞘）?！編煛浚河脝蝹?cè)光處理一段時間后

9、會朝向光源生長(展示實驗組的實驗過程和結(jié)果)，這就能說明胚芽鞘具有向光性嗎？（不能）原因是什么？（缺乏對照組）對照組應該怎么處理？（再加兩組，分別是均勻光和黑暗條件）可以得出什么樣的結(jié)論？（學生通過對比三組實驗的結(jié)果，可以得出正確的實驗結(jié)論）【展示】結(jié)論：在受到單側(cè)光的照射時，胚芽鞘會向光彎曲生長。在無光或均勻光的照射下胚芽鞘均表現(xiàn)出直立生長的現(xiàn)象。環(huán)節(jié)三：層層探究，突破難點【師過渡】：胚芽鞘有良好的向光性，今天的實驗就主要用胚芽鞘（主角）進行探究。同時大家觀察到實驗組胚芽鞘明顯向光彎曲生長，彎曲的部位在哪？我們一起來設(shè)計實驗進行探究。任務(wù)1：請同學們設(shè)計實驗探究胚芽鞘的彎曲生長部位?！綪PT

10、】展示：實驗材料、用具：胚芽鞘、記號筆、墨水等實驗過程（畫圖表示）、實驗結(jié)果、實驗結(jié)論要求：先單獨畫，再小組內(nèi)交流 時間：2分鐘內(nèi)【提示】：動植物的生長會在表面會留下蛛絲馬跡生長紋（展示）學生可以直接在小白板上畫出來，組內(nèi)交流時修改（每組一個小白板）。結(jié)束后展示實驗結(jié)果，要求學生講解，預測實驗結(jié)果【師】：展示實際結(jié)果，得到準確的結(jié)論。 結(jié)論：彎曲生長的部位在胚芽鞘尖端下段。(原因是背光側(cè)比向光側(cè)生長速度 快 。) 【師過渡】：彎曲、生長的部位在尖端下段，是不是說明尖端與胚芽鞘彎曲、生長無關(guān)？如果真無關(guān)，那去掉尖端，再給予單側(cè)光，結(jié)果會怎樣？任務(wù)2：胚芽鞘尖端下端的彎曲生長與尖端有關(guān)系嗎？（展示

11、實驗過程，讓學生預測實驗結(jié)果，基本上都能回答對。）生得出實驗結(jié)論：【師展示】結(jié)論：胚芽鞘的尖端對尖端下段的彎曲生長有影響【師過渡】：是怎么影響的？【生猜測】：這影響最可能是一種化學物質(zhì)，當然可能有說是物理影響的。 【師】：如果是化學物質(zhì)，就可以用瓊脂來運輸或收集（高一模擬細胞大小與物質(zhì)跨膜運輸?shù)男蕦嶒炗玫竭^）。任務(wù)3：設(shè)計實驗證明：尖端產(chǎn)生了某種物質(zhì)，運輸?shù)郊舛讼露?，促進尖端下段的生長。展示所給材料和要求，讓學生自主設(shè)計。時間1-2min要求：展示實驗過程、實驗結(jié)果和得出實驗結(jié)論（反饋）第一種方法學生很快就想到了，但第二種方法很少有人想到，在提示下完成，還有其對照組設(shè)計，思路相對復雜，所以要

12、求較高?！編熯^渡】：生長問題解決了，下一步該研究“彎曲”的原因了?！編焼枴浚杭舛诉\輸下去的生長素為什么會導致尖端下段彎曲生長？【生猜】：可能是生長素在兩側(cè)分布不均勻造成的?！編焼枴浚喝绻藶槟M生長素在尖端下段分布不均勻是否也會導致彎曲生長？任務(wù)4：人為模擬生長素在尖端下段分布不均勻是否也會導致彎曲生長？實驗材料、用具： 胚芽鞘、瓊脂塊（透過和收集物質(zhì)）、小刀、其他自備 實驗過程：（畫圖） 并預測實驗結(jié)果：（反饋）：因為有前面的“任務(wù)3”的提示，學生很快可以設(shè)計出溫特實驗的實驗組和拜耳實驗，甚至還有直接去掉“半個腦袋”的。溫特的對照組是在老師的提示下完成（畢竟是第二次接觸排除瓊脂的作用）。在介

13、紹拜耳實驗時，有預習了的同學，還強調(diào)了要遮光或黑暗等環(huán)境（給予了肯定。當時我就說：這個情況我們后面探究來解決）。方法一：介質(zhì)轉(zhuǎn)移法方法二：移動法【師展示】：上面圖中兩種方法及其實驗結(jié)果，同時得到實驗結(jié)論：胚芽鞘彎曲生長，是生長素分布的不均勻所導致的?！編熯^渡】：彎曲生長的外界刺激是單側(cè)光，單側(cè)光作用于哪？反過來說，感知單側(cè)光的部位在哪？尖端還是在尖端下端？請設(shè)計實驗進行探究。任務(wù)5：請同學們設(shè)計實驗探究胚芽鞘感受單側(cè)光的部位是尖端還是尖端下段？【PPT】展示：實驗目的，實驗材料、用具，實驗要求等。給學生30秒時間【生】展示實驗思路或過程，預測最可能實際結(jié)果及結(jié)論【師】：展示上圖結(jié)果，得到準確的

14、結(jié)論-感光部位在尖端?！編熯^渡】：我們今天的研究因為時間原因先告一段落，捋一捋我們今天的發(fā)現(xiàn)：（今天的板書主要內(nèi)容部分）【師過渡】：根據(jù)我們本節(jié)課研究成果，同學們試著解釋植物向光性產(chǎn)生的原因。環(huán)節(jié)四：學以致用、解決問題任務(wù)6：利用前面的研究，請解釋植物向光性的產(chǎn)生原因要求：圖示說明，且思路清晰，邏輯嚴密。（反饋）前面提示非常到位，所以學生只用比較短的時間就理清了前后的邏輯順序，很容易就答出來了。 【師展示】：單側(cè)光引起尖端產(chǎn)生的生長素在尖端下段分布不均勻，背光一側(cè)分布多，向光一側(cè)分布少；背光一側(cè)生長快，向光一側(cè)生長慢；植物向光彎曲生長。進入情境，在老師引導下進行思考回答，同時得到向光性的的確切

15、定義。學生觀察對比三組實驗，得出實驗的結(jié)論。學生設(shè)計實驗過程、并預測實驗結(jié)果。學生通過對生長紋在不同時期間距的不同，可以較快的得到思路，但可能對橫線的間距有多種說法。學生快速預測實驗結(jié)果并得出實驗結(jié)論。猜測“影響”是什么（發(fā)散問題）1、學生根據(jù)材料的提示下進行實驗過程設(shè)計，結(jié)果的預測得到實驗結(jié)論2、找出實驗結(jié)論中的要點，并對實驗結(jié)論中的要點進行重點理解和標注猜測原因1、學生根據(jù)材料的提示下進行實驗過程設(shè)計，結(jié)果的預測得到實驗結(jié)論組織語言，說出實驗思路，或畫圖表示根據(jù)該節(jié)課的內(nèi)容，進行知識的整合和邏輯推理，同時注意組織好語言。從熟視無睹的向光性引入今天的議題：植物為什么會具有向光性？鋪墊:1、實

16、驗設(shè)計中要堅持對照原則和單一變量原則2、說明胚芽鞘具有向光性，并且結(jié)構(gòu)單一，現(xiàn)象明顯，是向光性實驗的良好材料。3、實驗的結(jié)論要針對所有的組，強調(diào)不能舍棄對照組。學以致用，對實驗的基本原則進行熟練應用1、自然的引出對胚芽鞘的分區(qū)-分為尖端下端和尖端，還有提出了向光側(cè)和背光側(cè)。為后面不均勻分布和向光性的解釋做鋪墊。2、區(qū)分探究實驗和驗證實驗的結(jié)果預測的不同。 根據(jù)實驗得出胚芽鞘尖端對尖端下端的重要影響，為進一步探究是什么來影響做鋪墊。1、融合運用了詹森和溫特實驗的設(shè)計思路2、學會介質(zhì)引入實驗的對照設(shè)計3、為學生進行溫特實驗的完美設(shè)計做鋪墊4、兩種實驗進行對照，第二種方法更加說明這是一種化學物質(zhì)。5

17、、點出生長素及其化學本質(zhì)，產(chǎn)生部位、作用部位，運輸方向。6、培養(yǎng)學生的推理和邏輯思維的能力1、培養(yǎng)學生推理能力和極限法的運用能力、活學活用的能力、遷移能力2、利用實驗結(jié)果引導學生主動參與探究過程，提升學生在探究中獲取知識的能力、正確表達能力以及交流與合作的能力。培養(yǎng)學生快速反應的能力，語言組織能力培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，語言組織能力。學以致用、解決實際問題。課堂小結(jié)，鞏固強化 課堂小結(jié)，鞏固強化生長素發(fā)現(xiàn)過程小結(jié)：胚芽鞘具有向光性向光彎曲生長部位：胚芽鞘尖端下段胚芽鞘尖端對尖端下段有影響，猜測影響是一種化學物質(zhì)尖端確實產(chǎn)生了某種物質(zhì)，并被運輸?shù)郊舛说南乱欢?，促進尖端下一段的生長，這種物質(zhì)是命名

18、為生長素（IAA）生長素分布不均，導致彎曲生長(多快，少慢)感受光刺激的部位：胚芽鞘尖端鞏固強化：例題1：請分析各胚芽鞘生長情況（A套上錫紙小帽，B圖中插入薄片為云母片，C上放的瓊脂含適宜濃度的生長素，圖D中插入瓊脂片，E為黑暗）。例題2：下圖示三盆燕麥幼苗。A、C盆中是正常幼苗，B盆中是切去胚芽鞘尖端的幼苗。將A、B盆分別放在緩慢勻速旋轉(zhuǎn)的圓盤上，將C盆放在不旋轉(zhuǎn)的圓盤上，三盆都有單側(cè)光照射。幾天后，A盆的幼苗_生長；B盆幼苗 _生長， C盆的幼苗_生長。答案：直立 不 向光彎曲若時間允許，則師生共同回顧知識點。分析問題，回答問題進一步強化這節(jié)課的主要內(nèi)容。鞏固基礎(chǔ)強化理解和應用板書設(shè)計 植物的激素調(diào)節(jié)第一節(jié) 我們的植物生長素的發(fā)現(xiàn)反思時間上要控制的比較好，否則稍微耽擱就完成不了。幾個設(shè)計實驗可以根據(jù)班級的學生情況