“植物生長素的發現”教學設計

1 教材分析

本節是人教版高中生物教材必修三的內容，安排在“人體的內環境與穩態”以及第二章“動物和人體生命活動的調節”之后來講，與前面所學內容形成鮮明對比，能反映植物和動物生命活動調節的差異，有利于本節乃至章內容的學習。本節主要是通過達爾文和溫特等科學家的實驗，講述了生長素的發現過程，因此，教師應以科學發現中折射出的科學研究的嚴謹與科學的魅力為主線，激發學生的探究欲望，體會其中的科學方法，使知識的建構過程自然融入到能力的提升之中。

2 學情分析

本節課學習之前，學生已有一定的生活體驗和知識基礎，如：激素調節、植物向光性，此外學生還具備了簡單而不太規范的實驗設計等。

本節課采用了實物呈現和現代化多媒體教學手段，能有效地激發學生們的學習興趣。

學生的認知水平差異較大，所以教師要注意設計不同梯度的問題來充分調動學生的思維。

3 教學方法分析

3.1 教法設計

針對制定的教學目標和學生已有的知識，采用引導式的教學模式，并借助多媒體以及對幾位科學家和他們所進行的實驗的介紹，使學生體驗科學史，充分發揮學生學習的主體性。注重教師與學生的互動以及學生和學生之間的互動，適時地引導學生，讓學生自己去發現知識、體會知識的得出過程。教師通過嚴密的邏輯推理，層層深入，引導學生思考、活躍學生思維，增強學生對本課內容的興趣，從而完成既定的教學目標。

3.2 學法設計

學生主要活動：課外小組實驗；討論。

4 教學目標

知識目標：概述植物生長素的發現過程。

能力目標：進行實驗設計和實驗結論的評價，訓練邏輯思維的嚴密性。

情感、態度與價值觀目標：學習科學家嚴謹細致的工作作風和科學態度以及對真理不懈追求的科學精神。

5 重點難點

教學重點：生長素的發現過程。

教學難點：科學實驗設計的嚴謹性分析。

6 課前準備

課件：生長素發現的相關課件。

教具準備：學案、照片、學生研究小組的課前實驗結果。

7 教學流程

7.1 流程圖(圖1)

7.2 教學過程

7.2.1 情境導入

教師展示一株幼苗，并提問：植株彎曲是什么引起的?

師：在單側光的照射下，植物朝向光源方向生長的現象叫做向光性。很多人注意到了這種現象，但是達爾文不僅注意到了這種現象，并且用一種叫金絲雀蘺草的禾本科植物的胚芽鞘來設計實驗，探究植物出現向光性的原因。

7.2.2 導學探究

(1)達爾文實驗。

19世紀時，達爾文就已經注意到植物具有向光生長的特，陛。他用金絲雀禱草對植物的向光性進行簡單而又富有創造性的研究。

教師引導學生根據學案(表1)進行分析。

小結：達爾文在進行實驗設計的時候，主要遵循了什么原則?(對照和單一變量原則)

師：達爾文的實驗證明了胚芽鞘向光生長與尖端有關，感受光刺激的部位在胚芽鞘的尖端。那么單側光為什么會使植物向光生長呢?他提出，胚芽鞘尖端受單側光刺激后，就向下面的伸長區傳遞某種“影響”，造成伸長區背光面比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現向光性彎曲。

(2)詹森實驗。

師：這種“影響”究竟是什么呢?影響是真的向下傳遞嗎?達爾文有沒有證明這種物質的存在?達爾文只是提出了這個假設，但這就很了不起了，71歲高齡的達爾文健康狀況越來越差，他已經不能再繼續進行研究了，之后，有多位科學家通過進一步的實驗繼續探索(展示詹森實驗動畫)。

1910年，詹森設計了一個實驗，他將胚芽鞘的尖端切掉，胚芽鞘不會生長；如果切掉胚芽鞘尖端，然后在尖端和下部插入瓊脂片，結果發現胚芽鞘向光彎曲了。這可以得出什么結論呢?(播放投影)

實驗結論：胚芽鞘尖端產生的刺激透過瓊脂片____________。

思考：依據單一變量原則分析該實驗不嚴謹之處，并設計補充實驗，在圖2所示方框內畫出實驗裝置圖。

如果把透水的瓊脂片換成不透水的云母片呢?胚芽鞘生長情況應是_______。

(3)拜爾實驗。

師：除了詹森的這一方法之外，還有沒有其他方法可以檢測胚芽鞘在植物生長方面起的作用呢?匈牙利科學家拜爾從另一個角度對該問題進行了研究(圖3)(展示拜爾實驗動畫)。

如果要想胚芽鞘直立生長，你認為把胚芽鞘放在什么位置比較合適?拜爾為什么要將切下的尖端放在胚芽鞘的一側?這個實驗得出了什么結論?

生：胚芽鞘的彎曲生長是因為尖端所產生的物質在其下部分布不均勻的結果。

師：達爾文的推想得到了詹森和拜爾的初步證明：尖端產生的影響可能是一種化學物質造成的，這種化學物質的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。

(4)溫特實驗。

師：如果尖端確實通過產生某種物質來影響下部生長，那么這種物質應該可以轉移到一種“載體”里面，從而使該“載體”具有與尖端同樣的作用。大家認為哪種物質適合做載體呢?(瓊脂)請同學們利用瓊脂設計實驗來進一步證明胚芽鞘的彎曲生長確實是一種化學物質引起的。

1928年，一位25歲的大學生溫特也做了類似的實驗，實驗進一步證明：造成胚芽鞘彎曲的刺激的確是一種化學物質(表2)。(板書：進一步證明)而他認為這種物質可能類似于動物激素，因此把它命名為生長素。

(5)其他科學家實驗。

生長素的化學本質究竟是什么呢?1934年，科學家郭葛從人尿中分離出具有生長素效應的化學物質：吲哚乙酸。1946年才從高等植物中分離出生長素，并確認它就是IAA。繼發現生長素之后，人們又陸續發現了赤霉素等其他植物激素。

教師簡述概念。

小結：人類的許多科學發現，就是像這樣經過一代又一代人的探索，才一步步地接近事實的真相。每一位科學家所取得的進展可能只是一小步，眾多的一小步終將匯合成科學前進的一大步。如果在座的各位也能對科學執著追求，終有一天你們也能獲得成功。

反饋練習和板書設計略。