高中生物-植物生长素的发现教学设计学情分析教材分析课后反思

生物必修3第3章第1节《植物生长素的发现》教学设计【新课导入】图片展示，植物生长植物表现出生长弯曲的特征，这是生活中非常常见的现象，是什么环境刺因素导致这种变化的？也就是说，如果我们给予单侧光刺激，植物会弯向光源生长，我们把这种特性叫做植物的向光性。许多人可能对植物向光性的现象视若无睹，然而，正是对向光性的研究，揭开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。今天我们就一起随科学家探索植物生长素的发现历程，体会科学的研究方法。设计意图：由这些学生身边的生活现象唤醒学生的好奇天性，激发全体学生的学习兴趣，调动了他们学习的积极性，使他们主动地参与到学习中来。（一）生长素的发现过程1.1880年，达尔文的实验【过渡】科学研究总是在问题中产生，达尔文提出“植物为什么向光弯曲生长”呢？【教师描述】介绍胚芽鞘，实验过程：实验一：单侧光的照射胚芽鞘一段时间后，发现胚芽鞘向光弯曲生长；实验二：单侧光照切去尖端的胚芽鞘，发现胚芽鞘不生长，不弯曲；实验三：用锡箔小帽套住胚芽鞘顶端，用单侧光照射，幼苗继续直立生长；实验四：用锡箔小帽环套住胚芽鞘尖端下面的一段，用单侧光照射，幼苗向光生长。（胚芽鞘的生理状况相同）【学生讨论】思考：1.达尔文的实验组中哪些可以形成对照，为什么？各种对照分别能得出怎样的结论？预设问题：③与④是否能形成对照？为什么？2.达尔文实验的巧妙之处在何处？设计对照实验，实验材料，无关变量处理相同胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形状物。分析实验结论：植物的向光弯曲与尖端有关，植物的感光部位在尖端，不在伸长区。【教师归纳】实验设计的原则：对照原则和单一变量原则达尔文提出：单侧光照使胚芽鞘向下面的伸长区传递某种“影响”，传递到伸长区的“影响”会造成背光面比向光面生长快达尔文的结论其实是一种推论，科学重视实证，也需要一定创造性思维。推论正不正确，还需要实验去进一步验证。设计意图：1．通过教师对实验描述为学生做示范，注意实验语言的规范和准确2．通过对达尔文实验组的分析讨论，小组内交流，体会合作学习的快乐。3．通过实验结果对照分析，学会评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性，总结实验设计的原则。2.1910年，詹森实验【过渡】“这种影响究竟是什么”爱因斯坦说，科学永远是一本写不完的书，我们一起来看看詹森的实验：【学生展示】实验过程：在单侧光照射一段时间后，切去胚芽鞘的尖端后加上琼脂片，再将琼脂片上放置尖端。【教师提问】1.詹森的实验设计严谨吗？如果不严谨，如何改进？（设置对照，排除琼脂本身的影响）2.詹森实验的巧妙之处在哪里？（选择琼脂）如果选用云母片呢？【教师提示】教师介绍阻断运输的材料：云母－水分和小分子物质不能通过；琼脂片－水分和小分子物质能通过【教师归纳】该实验的自变量是琼脂片上是否有尖端产生的影响，詹森的实验就很好的证明了胚芽鞘的尖端确实产生了一种影响，这种影响可以通过琼脂片传递给下部。设计意图：1.描述科学家的实验，体验正确的实验设计思路及过程，训练规范的语言描述，培养严谨的科学态度。2.通过对实验的改进，使学生产生满足感,进一步增加学习兴趣，学会评价实验结论和结果必须有一定逻辑性。3.1914年，拜尔的实验【学生展示】实验过程：黑暗环境中切去胚芽鞘的尖端放在胚芽鞘的一侧，结果发现胚芽鞘弯向对侧生长。【教师提问】1．实验的自变量是什么？从实验结果中我们能得出怎样的结论？尖端的位置（影响分布不均匀，有尖端的位置“影响”分布较多，无尖端的位置影响几乎没有）；结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀导致的。2.拜尔的实验设计思路是什么？即他进行了怎样的假设？（胚芽鞘弯曲生长是因为影响分布不均匀导致的）3.该实验为什么要在黑暗环境中进行？（排除单侧光的影响，控制单一变量）【教师归纳】拜尔的实验证明，胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分不均匀造成的。在拜尔的实验中，是什么因素导致分布不均匀的？在达尔文的实验的钟，是什么因素导致影响分布不均匀的呢？【教师归纳】总结三位科学家的实验，这些实验初步证明尖端产生的影响可能是一种化学物质造成的，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘弯曲生长。设计意图：学生体验实验设计的思路，学会分析实验的方法，注意实验设计的一般原则，单一变量原则【过渡】影响究竟是不是化学物质呢？科学的脚步依然没有停止，探究总是在新问题中产生。温特为我们揭开了谜团，下面我们有请学习小组为我们展示温特的实验:4.1928年，温特的实验【学生展示】小组展示（小组板书模式图）实验过程：把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几个小时后，取下胚芽鞘的尖端，将琼脂切成小块。再将处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝向对侧弯曲生长。但是如果放置的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘将既不生长也不弯曲。1.温特实验的自变量是？实验结论是？自变量：胚芽鞘的尖端是否接触过琼脂块。温特的实验结论：胚芽鞘弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，并且这种化学物质留在琼脂块上。2.温特的实验想要解决什么问题？即他实验的假设是什么？（这种影响是一种化学物质）3.琼脂在实验中起什么作用？（介绍物质转移法，化学物质可以在琼脂中扩散）4.温特的实验和拜尔实验比较区别在于何处？有什么意义？（单一指向性）【教师归纳】温特认为这可能和动物激素类似的物质，并给这种物质命名为生长素。温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这一种物质？没有。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想像力。这种化学物质究竟是什么呢？1931年，科学家首先从人尿中分离出具有生长效应的化学物质-吲哚乙酸。1946年，郭葛等人从植物中分离出生长素，并确认它就是IAA，进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除了IAA以外，还有苯乙酸，吲哚丁酸等。设计意图：培养学生换角度的思考问题。利用琼脂将该物质转移到琼脂上，再用空白琼脂作对比，从而排除琼脂材料本身对实验的干扰，遵循单一变量原则，从而弥补了詹森的实验，让学生感受到执着严谨的科学精神科学进步发展的灵魂。【总结】科学的发展是承前启后，继往开来的。从19世纪末达尔文最先注意到植物的向光性，提出问题，作出假说，到1946年人们从植物中分离出生长素并确认就是吲哚乙酸的过程，实验验证，得出结论，经历了约50年的时间，人类的许多科学发现，就是像这样经过一代又一代的探索，才一步步接近事实的真相。科学研究的方法：提出问题-作出假说-实验验证-得出结论（二）对植物向光性的解释【过渡】那么，联系科学家的实验，你现在能解释为什么植物具有向光性了吗？【设置情境】1、甲乙两组实验条件不同，而结果却相同，我们从中可以得到结论，植物为什么能向光生长的原因吗？学生思考总结向光性的机理：尖端以下部分背光面生长素浓度高于向光面的生长素浓度，所以背光面的生长速度要快与向光面的生长速度，导致植物出现向光性生长现象设计意图：通过对不同现象相互比较，找出两者内在联系，从而揭示了植物向光性的本质—生长素分布不匀2．为什么植物在单侧光照射下，背光侧的生长素浓度高于向光侧呢？学生可能提出的：①光抑制了向光侧生长素的合成②光促进向光侧生长素的分解③光促进生长素从向光侧转移到背光侧设计意图：培养思考问题能力3.我们比较倾向于第三种解释，总结植物向光性原因：在单侧光照射下，背光侧生长素生长素从向光侧横向运输至背光侧，在向下运输至尖端以下，导致背光侧生长素浓度高于向光侧，背光侧生长速度比向光侧快。外因：单侧光刺激内因：生长素分布不均匀。机理：背光侧生长素分布多，细胞生长快，向光侧生长素分布少，细胞生长慢。【学生活动】学生根据描述画出生长素的运输方向示意图。设计意图：培养学生将复杂的理论用简单的图示表示，既加深理解，又便于记忆。（三）植物激素的概念【过渡】继发现生长素之后，人们又陆续发现了赤霉素，细胞分裂素、脱落酸和乙烯等植物激素。人们把这类由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长有显著影响的微量有机物，称作植物激素。而生长素，是人们发现的第一种植物激素。【提问】生长素产生部位运送到作用部位，所以产生部位小于积累部位。和动物激素一样，它是一类微量高效的有机物，所以我们预测生长素一旦发挥完作用可能被植物体内的酶水解了。（四）生长素的产生、运输和分布【教师总结】主要合成部位：幼嫩的叶、芽和发育中的种子主要分布：生长旺盛的部位运输方式：极性运输（形态学上端运到形态学下端）思考：极性运输消耗能量吗？（设计意图：理解植物激素是从产生部位运输到作用部位的，加深印象。）（五）课堂小结你有哪些收获？（六）课堂检测练习，判断胚芽鞘生长和弯曲的方向（七）板书设计第一节植物生长素的发现〖板书〗一、生长素的发现过程科学研究的方法：提出问题-作出假说-设计实验-得出结论。实验设计的原则：单一变量原则和对照原则二、植物向光性的解释外因：单侧光刺激内因：生长素分布不均匀。作用机理：背光侧生长素分布多，细胞生长快，向光侧生长素分布少，细胞生长慢。三、植物激素由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，称作植物激素。学情分析“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。通过本节的学习，让学生了解生长素的发现过程和生长素的发现、运输及分布。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、师生间交流评价提升学习能力，通过科学发现过程揭示向光性原因，学会活学活用，独立解决与本节内容有关的实际问题。考虑到在课堂上留给学生充分的交流讨论时间，因此设计了学案，引导学生课前预习本节内容。效果分析本节课充分体现了学生的主体地位，很好贯彻了新课程理念，教师是学生学习的引导者，而非知识的灌输者，教学是要“授之以渔，而非授之以鱼”，“问题教学法”就是在培养学生自主学习探究的能力，如果能用对用好，一定会取得很好的效果，但我们现在仍在摸索阶段，在运用与实践中还会遇到许多问题，仍需在教育实践中不断探索总结。在小组讨论提问环节，学生学生能够积极思考，提出不错的问题，也能够通过小组讨论，自主解决部分问题。通过学生之间互助学习，可提高学生合作学习的能力，让学生之间取长补短，在交流中点燃智慧的火花，学生通过这种方式获得的知识比单纯通过教师讲授印象更深，理解更好。这种学习方式也充分体现了学生的主体作用，让每位学生都参与其中，优等生可帮助学困生，可使教学做到面向全体学生。教材分析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。本节课主要完成对植物生长素发现过程的探究。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。植物生长素的发现检测题1．下列利用胚芽鞘所做的实验中，能说明胚芽鞘尖端确实产生了“生长素”的是()2．如图所示，在燕麦胚芽鞘顶端的下部插入云母片(生长素不能透过)，从右边用光照射，燕麦胚芽鞘的生长情况将是 ()A．直立向上生长B．向右弯曲生长C．向左弯曲生长D．不生长3．某同学做了如图所示的实验，从实验结果可以直接得出的结论是 ()A．生长素进行极性运输B．单侧光照引起生长素分布不均匀C．生长素能促进植物生长D．感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端4．根据所学知识判断，下列说法错误的是 ()A．图中能直立生长的是①、④和⑥B．若探究植物的向光性，可设置①③进行对照C．若探究植物胚芽鞘的感光部位，应设置④⑥进行对照D．图中弯曲生长的是③⑤5．将切下的燕麦胚芽鞘顶部移到切口一侧，置于黑暗条件下，胚芽鞘的生长情况如图。这个实验能证明 ()A．顶端在光下产生某种“影响物”B．“影响物”具有促进胚芽鞘生长的效能C．合成“影响物”不需要光D．背光一侧“影响物”分布多6．在植物体内，合成生长素最旺盛的部位是 ()A．营养组织 B．保护组织C．分生组织 D．机械组织7．在同一植株上，能正确反映出各部位生长素产生情况的是 ()A．顶芽侧芽，老根生长点B．顶芽侧芽，老根生长点C．顶芽侧芽，老根生长点D．顶芽侧芽，老根生长点8．科学家做过如下实验：把含有生长素的琼脂块放在一段燕麦胚芽鞘的形态学上端，把另一块不含生长素的琼脂块作为接受块放在下端(如图所示)；另一实验是把一段燕麦胚芽鞘倒转过来，把形态学下端朝上，做同样的实验。请分析，经过一段时间后，接受块甲和接受块乙的成分有何变化 ()A．甲含有生长素，乙不含有B．乙含有生长素，甲不含有C．甲、乙都含有生长素D．甲、乙都不含有生长素9．1914年，匈牙利的科学家拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放在去除胚芽鞘尖端的一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲生长。下列有关叙述正确的是 ()A．该实验在黑暗中进行，可排除受光不均匀对实验结果的影响B．该实验证明尖端确实能产生某种物质，该物质是吲哚乙酸C．对照组是没有尖端的胚芽鞘，结果不生长D．该实验证明了生长素在植物体内进行极性运输10．如图表示一项关于生长素的研究实验，关于实验结果的叙述正确的是 ()A．M长得比N快B．N长得比M快C．M弯向一侧而N不弯曲D．N弯向一侧而M不弯曲11．如图所示是生长素发现过程示意图。请据图回答：(1)综合图1和图2可以证明胚芽鞘具有________________________________。(2)综合图2和图3可以证明与生长和弯曲有关的部位是____________。(3)综合图2和图4可以证明感受光刺激的部位是____________，而仔细观察可以发现发生弯曲的部位是尖端____________。(4)综合图6和图7可以证明______________能够产生某种__________的物质并且向下部运输。(5)经科学家努力，从植物组织中分离出了生长素并鉴定出了它的化学本质是_______。答案1D、2B、3C、4C、5B、6C、7D、8A、9A、10A11、(1)向光弯曲生长现象(2)胚芽鞘尖端(3)胚芽鞘尖端下面的一段(4)胚芽鞘尖端促进生长(5)吲哚乙酸课后反思一、本节课的成功之处

1.整合教学资源，用教材教。课标中对“植物生长素的发现”的要求是“概述植物生长素的发现，体验发现生长素的过程和方法”。我的解读是：一方面要感悟科学研究的逻辑推理和科学家们崇高的精神，另一面要在此过程中掌握科学探究的一般方法和实验设计的基本原则。

2.发挥学生的主体地位，教师的主导作用，进行有效教学。在新课程中，教师是导航者、设计者、帮助者、评价者等。本节课笔者联系前面学习的探究步骤讲方法，再进行探究。在此过程中不断用针对性的问题进行引导，从而使学生的主动性与积极性得到相应的发挥。

3.问题驱动，引导思维。在本节课的每一环节中设置了系列问题，如需要几组实验？哪个是对照组？哪个是实验组？等等。还有在进一步探究时，胚芽鞘弯曲生长是哪部分？感受单侧光刺激又是哪部分？你有什么猜想？等等。这样的教学过程衔接和过渡顺畅，更为重要的是引导了学生的思维，给予了学生进一步思考的驱动力。

二、本节课的不足

1.学情了解不全面。这节课我是借用的高二某班学生，而且是苏教课本，因而了解不够。对于探究的一般步骤学生基本还是能说出来，但是对