高中生物人教版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第3章植物的激素調(diào)節(jié) 市賽獲獎

《植物生長素的發(fā)現(xiàn)》教學設計目標確定的依據(jù)1.課程標準相關要求：概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)。2.教材分析：“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”是《普通高中課程標準實驗教科書生物③（必修）穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第三章第一節(jié)的內(nèi)容，是本章后面幾節(jié)的過渡章節(jié)。本節(jié)1課時，植物生長素的發(fā)現(xiàn)以科學探索的過程為脈絡安排教材內(nèi)容，以科學發(fā)現(xiàn)中折射出的科學研究的嚴謹與科學的魅力為主線。通過學習，使學生可以概述生長素的發(fā)現(xiàn)過程，把握各個實驗間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，可以對發(fā)現(xiàn)過程中的實驗現(xiàn)象進行進行解釋、推斷、區(qū)分、擴展，培養(yǎng)科學的思想方法及發(fā)展的科學觀。3.學情分析：知識基礎：學生在第二章學習了動物和人生命活動的調(diào)節(jié)的機理，對激素調(diào)節(jié)有一定的了解，且在必修一的學習過程中零散的學了實驗設計的基本原則與步驟。

能力基礎：我所任教的學生是我校一、二層次學生，雖然獲取直接知識的能力較好，但觀察、分析實驗的能力欠缺，課堂發(fā)言積極性較差。在教學設計中，我充分的抓住學生“好奇心”，利用生物史發(fā)展脈絡，創(chuàng)設情境，層層設疑，誘發(fā)思維，激發(fā)興趣，引導學生主動探索，積極交流，主動建構(gòu)知識。目標：1．獨立分析達爾文實驗，描繪胚芽鞘感光部位和彎曲部位。2.觀察詹森和拜爾的實驗，獨立思考后與他人討論，得出尖端可能產(chǎn)生某種化學物質(zhì)，彎曲生長是由于化學物質(zhì)分布不均勻造成的。3.小組嘗試模仿前人設計實驗，進一步闡明胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種物質(zhì)——生長素。4.通過自主閱讀，準確說出生長素的化學本質(zhì)，植物向光性的原因、植物激素的念。5.通過自主閱讀，能準確的寫出生長素的產(chǎn)生場所，運輸方式和分布部位。評價任務1.分別寫出A、B和A、C、D對照的實驗結(jié)論。2.分析兩組實驗，能獨立回答或與他人交流教師設置的問題。3.用文字或示意圖表示實驗方案，進一步證明生長素的存在。4.閱讀后可準確回答相應問題。5.準確寫出生長素的產(chǎn)生場所，運輸方式和分布部位。教學過程環(huán)節(jié)教師的組織和引導學生的主體活動評價要點章題導入設疑：美麗的額濟納胡楊林為什么選擇在每年的10月份集體上色，胡楊林如何對自身的生命活動進行調(diào)節(jié)？(投影胡楊林圖片)出題：第3章植物的激素調(diào)節(jié)聯(lián)系相關知識,產(chǎn)生疑問。學生能集體回答指出植物存在激素調(diào)節(jié)。展示視頻，引入新課視頻：豆科植物向光性。展示問題：1.視頻體現(xiàn)了植物的什么特性？2.引起植物向光生長的外界刺激是什么？學生思考總結(jié)：植物具備向光性，向光性是由單側(cè)光引起的。隨機提問學生，并讓其他學生評價答案。達爾文實驗教師簡介達爾文，引起學生興趣。課件展示實驗和問題：A、B對比和A、C、D對比，分別得出什么結(jié)論？教師進一步設問：那尖端和下部有什么關系呢？給出達爾文的推斷。學生通過自己分析實驗回答：1.感光和尖端有關。2.感光部位在尖端而不是尖端下部？學生能寫出實驗結(jié)論。詹森和拜爾的實驗介紹達爾文的實驗時間1880年以及達爾文去世的時間1882年，設置疑問：“影響”究竟是什么？課件展示：詹森和拜爾的實驗示意圖并給出問題：①詹森的實驗可以得出什么結(jié)論？該實驗是否有一定缺陷？如何完善？②拜爾將切下的尖端放在胚芽鞘的一側(cè)的目的是什么？這個實驗說明了什么？教師總結(jié)，并展示這兩個實驗的初步結(jié)論。學生通過獨立思考后與他人討論，回答：1.“影響”可以穿過瓊脂（或“影響”可能為某種化學物質(zhì)）。該實驗沒有對照。2放在一側(cè)是為了讓尖端的“影響”不均勻。向光性由于尖端產(chǎn)生的影響分布不均勻?qū)е隆Ｓ^察學生討論過程，了解學生討論時存在的問題，盡量提問主動舉手的學生，并引導其他學生評價。溫特的實驗教師進一步引導：無論是詹森或拜爾的實驗，都沒有將尖端和尖端下部完全分開，也就不能完全排除尖端是通過非物質(zhì)的其它“影響”作用到尖端下部的。課件投影：教師提出疑問：將瓊脂放在一側(cè)有什么好處？給出解釋：處理時間不同，彎曲角度不同，課下可以自己閱讀課外材料。學生小組討論，設計實驗方案，并做相應記錄，派代表展上講臺展示實驗方案。觀察學生討論設計過程，如有明顯錯誤應稍作提示，盡可能挑選設計較合理但存在漏洞的實驗方案展示。生長素的本質(zhì)教師提出疑問：既然證明了有生長素這種物質(zhì)存在，那它究竟是什么物質(zhì)能？課件投影問題：1.生長素的化學本質(zhì)是什么？2.解釋植物向光性的原因？3.什么是植物激素？教師總結(jié)，科學家通過研究“向光性”，經(jīng)過幾一步步的探索，最終才發(fā)現(xiàn)了植物激素，并一定程度解釋了向光性的原因，但科學家的腳步?jīng)]有就此停止。學生閱讀課本P47頁“生長素究竟是什么？”到P48頁黑體字結(jié)束，獨立回答。隨機選取學生回答。注意語言準確性。生長素的產(chǎn)生、運輸和分布教師引導：又經(jīng)幾代人的努力，人們對生長素的產(chǎn)生、運輸和分布又有了進一步的認識。課件投影：學生閱讀課本P48頁“生長素的產(chǎn)生、運輸和分布”并在筆記上整理相關內(nèi)容。觀察學生書寫情況，并隨機選取學生回答。結(jié)課課件展示設疑：除了利用植物的向光性外，植物的莖有背地性，根有向地性，看來植物生長素的分布除受光影響外，還會受到重力影響。思考：同樣受重力影響，為何莖背地生長而根向地生長？通過學習下節(jié)內(nèi)容《生長素的生理作用》，你一定可以找到答案。課程資源1.《普通高中課程標準實驗教科書生物3（必修）穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》人民教育出版社2023年1月第二版2.向光性視頻及各實驗示意圖3.擴展閱讀《向光性發(fā)現(xiàn)的科學簡史》效果評價1.課堂評價：見評價任務2.作業(yè)性評價：課后練習：1.科學家做過如下實驗：把含有生長素的瓊脂塊放在一段燕麥胚芽鞘的形態(tài)學上端（分生迅速，向上或者向下延伸的是形態(tài)學上端；

對于地上部分而言，樹枝是形態(tài)學上端，而樹干是形態(tài)學下端。對于地下部分而言，根尖是形態(tài)學上端，根基是形態(tài)學下端），把另一塊不含生長素的瓊脂塊作為接受塊放在下端（如下圖所示）；另一實驗是把一段燕

麥胚芽鞘倒轉(zhuǎn)過來，把形態(tài)學下端朝上，做同樣的實驗。請分析，經(jīng)過一段時間后，接受塊甲和接受塊乙的成分有何變化：A．甲含有生長素，乙不含有

B．乙含有生長素，甲不含有

C．甲、乙都含有生長素

D．甲、乙都不含有生長素(完成課后p49頁模擬訓練)2.下圖示燕麥幼苗(胚芽鞘)進行向光性試驗，圖中(A)放在暗箱中，(B)放在一側(cè)有孔的暗箱中，(c)切去胚芽鞘尖端，(D)在切面一側(cè)放一富含生長素的瓊脂塊，(E)在尖端下方用一不透水云母片隔開，(F)尖端下方一側(cè)插入云母片，據(jù)圖回答下列問題：(切除尖端的胚芽鞘忽略尖端殘留生長素的影響)。(1)直立向上生長的是。(2)發(fā)生彎曲生長的是。其中向右彎曲生長的是。(3)不生長也不彎曲的是。3.研究表明，植物的向光性是因為尖端感光后發(fā)生了橫向運輸（如圖）和________兩種運輸方式，請設計實驗，證明橫向運輸發(fā)生在尖端而沒有發(fā)生在尖端下部。課后反思：《植物生長素的發(fā)現(xiàn)》一節(jié)可以通過引導學生探究達爾文、鮑森·詹森、拜爾、溫特的實驗設計及結(jié)論的分析，訓練學生科學的思維方法，是一節(jié)通過科學史對學生進行科學素養(yǎng)教育的絕佳課程，在教學中，我反思了以下幾點的教學感悟。第一，創(chuàng)造性地利用這幾個關于生長素發(fā)現(xiàn)過程的實驗。比如在介紹詹森的實驗時讓學生分析課本呈現(xiàn)實驗的不足，自己設計，引導補充補充詹森把瓊脂片換成云母片的實驗，第二，發(fā)揮學生的主動性，在了解了達爾文、詹森和拜爾的有關實驗后，讓學生們自己設計實驗驗證生長素的存在，鍛煉了學生的設計實驗的能力。第三，課后練習評價有效的補充了由于課堂時間有限，在課堂上無法展開討論的相關內(nèi)容。比較惋惜的是讓學生做了玉米萌發(fā)的實驗，可能是由于品種的原因，并沒有成功的萌發(fā)玉米。不能讓學生們進一步了解胚芽鞘這一結(jié)構(gòu)。在本節(jié)課的備課中過程中，之前閱讀過崔允漷教授的《有效教學》和《基于課標的課程綱要和教案》，平時上課也會滲透一些崔教授的思想，而這次備課則嚴格按照崔教授書上的一些要求來做，感覺收獲很大。備課首先考慮的不是怎么講，而是要分解課標明確講什么，再明確評價標準。依據(jù)這些再確定教學流程，這樣操作下來備課反而變的容易，因為什么地方重要，學生掌握到什么程度，怎么反應學生的掌握程度就一目了然。設計課后作業(yè)，按照課標的評價要求命題時要強調(diào)核心內(nèi)容；生物學概念、原理的理解和應用；對分析、綜合等思維能力的考查。而不必過分強調(diào)零散的，單純記憶的知識。這樣即可以讓老師明確重要內(nèi)容學生會了沒，還可以減輕學生的學習負擔。而且可以把一些課上由于時間弱化處理的知識，有意的拿出來重復，加強學生理解。授課時，盡量引導學生自己得出問題的結(jié)論，教師只做引導和適當?shù)目偨Y(jié)。這樣可以很大程度的提高學生的課堂積極性，達到更好的效果。以后在自己的課堂上還要堅持。由于沒有系統(tǒng)的學習過郭教授的理論和實踐可能有些地方的設計存在一些問題。今后應該進一步的學習相關知識。擴展閱讀：《向光性發(fā)現(xiàn)的科學簡史》（姓名為音譯）最早研究植物向光性的是——還會有誰——生物學之父達爾文。他在隨貝格爾號環(huán)球旅行時，隨身帶了幾只鳥，為了喂養(yǎng)這些鳥，又在船艙中種了一種叫草蘆的草。船艙很暗，只有窗戶透射進陽光，達爾文注意到，草的幼苗向窗戶的方向彎曲、生長。但后來幾十年間，達爾文忙著創(chuàng)建進化論，直到其晚年，才著手進行一系列實驗研究向光性的問題，在1880年出版的《植物的運動力》一書中總結(jié)了這些實驗結(jié)果。達爾文是用草的種子做這些實驗的。草的種子發(fā)芽時，胚芽外面套著一層胚芽鞘，胚芽鞘首先破土而出，保護胚芽在出土時不受損傷。達爾文發(fā)現(xiàn)胚芽鞘是向光性的關鍵。如果把種子種在黑暗中，它們的胚芽鞘將垂直向上生長。如果讓陽光從一側(cè)照射秧苗，胚芽鞘則向陽光的方向彎曲。如果把胚芽鞘尖端切掉，或用不透明的東西蓋住，雖然光還能照射胚芽鞘，胚芽鞘也不再向光彎曲。如果是用透明的東西遮蓋胚芽鞘，則胚芽鞘向光彎曲，而且，即使用不透光的黑色沙土掩埋胚芽鞘而只留出尖端，被掩埋的胚芽鞘仍然向光彎曲。達爾文推測，在胚芽鞘的尖端分泌一種信號物質(zhì)，向下輸送到會彎曲的部分，是這種信號物質(zhì)導致了胚芽鞘向光彎曲。達爾文的發(fā)現(xiàn)隨后引起了生物學家們濃厚的興趣。1913年，丹麥生物學家波義森－簡森（PeterBoysen-Jensen）進一步驗證了達爾文的推測。他切下胚芽鞘的尖端，在切面上放上一層凝膠，再把尖端放回去，胚芽鞘的向光性保持不變。但是如果在中間放的不是凝膠而是不通透的云母片，向光性就消失了。而且，只有把云母片插在切面背光的一面，才會防止向光性，如果是插在向光的一面，則向光性正常。這就表明信號物質(zhì)是從胚芽鞘尖端傳遞到胚芽鞘背光的一面，使那里的細胞生長速度要比向光的一面快，導致彎曲。1918年帕爾（A.Paal）證實了波義森－簡森的結(jié)果。他在黑暗中切下胚芽鞘的尖端，用光照射該尖端后再放回胚芽鞘的切面，但是放的時候偏離中心，放在一側(cè)，他發(fā)現(xiàn)胚芽鞘生長時就往另一側(cè)彎曲。1925年索?。℉.Soding）發(fā)現(xiàn)，如果把胚芽鞘尖端切掉，則胚芽鞘的生長受抑制，但是如果把切下的胚芽鞘尖端放回去，則胚芽鞘的生長恢復正常，表明胚芽鞘尖端含有刺激細胞生長的信號物質(zhì)。1926年，一名荷蘭研究生文特FritzWent）用一個簡單的辦法分離出了這種信號物質(zhì)。他切下燕麥胚芽鞘的尖端，把它放在瓊脂上放數(shù)個小時，然后把瓊脂放到胚芽鞘殘部，發(fā)現(xiàn)瓊脂能刺激胚芽鞘的生長，表明有能刺激生長的物質(zhì)從胚芽鞘尖端滲透到了瓊脂中。這種物質(zhì)后來被稱為生長素。兩年后，文特發(fā)明了一種辦法定量地測定生長素的活性。他把滲透了生長素的瓊脂放在燕麥胚芽鞘殘部的一側(cè)，在黑暗中，燕麥胚芽鞘將向另一側(cè)彎曲。如此在黑暗中生長一個半小時后，測定胚芽鞘的彎曲度，越彎曲，則說明瓊脂中含有的生長素活性越強（比如說，用的胚芽鞘尖端越多），這種測定法后來被稱為燕麥測試法。文特也發(fā)現(xiàn)，是生長素的不均勻分布導致植物的向光性。讓光從一側(cè)照射胚芽鞘尖端，然后將胚芽鞘尖端切下放在兩塊瓊脂上，在原來背光和向光的一側(cè)各放一塊。幾個小時后用燕麥測試法分別測定這兩塊瓊脂所含生長素的活性，發(fā)現(xiàn)背光的那塊幾乎是向光的那塊的兩倍。那么這種生長素又是什么化學物質(zhì)呢？可惜的是，胚芽鞘尖端所含的生長素的量實在是太少的，沒法將之提取、純化和測定其化學結(jié)構(gòu)?？茖W家們只能用從其他來源提取的物質(zhì)用燕麥測定法測定其生長素活性。1931年，荷蘭科學家科格爾（FritzKogl）和哈根－史密特（ArieJ.Haagen-Smit）首次從人尿中提取出了一種能刺激植物生長的物質(zhì)，稱之為生長素A（即三醇酸）。科格爾后來又從人尿中提取出了幾種生長素，其中活性最強的是β－吲哚乙酸，這種物質(zhì)實際上早在1885年被從發(fā)酵液中提取出來了，只不過人們當時不知道它是一種生長素。β－吲哚乙酸成了人們所發(fā)現(xiàn)的第一種真正的植物生長素，也是最主要的生長素?，F(xiàn)在我們從分