應用問題情境進行“生長素的生理作用”的教學設計

熊蕓蕓

文件編號：1003-7586（2018）11-0014-03

1教材分析

“生長素的生理作用”是人教版必修3第三章第二節的內容，是在學習了“生長素的發現”的基礎上，進一步闡述生長素的生理作用以及在生產實踐中應用。本節內容與生產、生活聯系非常緊密，在教學過程中教師可采用問題情境的方法，即把教學內容“問題化”，問題提出“情境化”，情境創設“生活化”，盡量聯系生產、生活，創設貼近生活的情境，讓學生在真實的情境中學習、獲取生物學知識，并用已學的生物學知識解決真實的生活問題，讓學生從中感受到生物學科的實用價值，激發學生的學習興趣和學習動機，不斷提升學生的科學素養。

2教學目標

（1）概述生長素的生理作用;說出生長素作用的兩重性，植物不同器官對生長素的敏感性不同;描述植物頂端優勢的原因、解除方法及應用

（2）探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度。

（3）培養團結協作的精神和嚴謹的、實事求是的科學態度和精神。

3教學過程

3.1復習提問，引入新課

教師提問：通過上節課的學習，你能說出植物向光性的原因嗎？生長素還有哪些作用呢？

接著，教師展示活動一：閱讀下列資料，分析生長素的生理作用。

材料1：綠色開花植物在傳粉受精后，胚珠發育為種子，子房發育成果實。番茄、葡萄、茄子等植物若在開花期遇連續陰雨天氣不能正常授粉，不久花朵枯萎脫落，得不到果實。生產實踐中，人們遇到這種情況時，常在未授粉的雌蕊柱頭涂抹或噴灑一定濃度的生長素，子房就能發育成果實，避免惡劣氣候對生產的影響。

材料2：生產實踐中，人們通常通過扦插繁殖月季、葡萄等植株。研究發現，在扦插前，若用一定濃度的生長素涂抹插枝基部或浸泡插枝基部一段時間，扦插后可以增加插枝的生根數量，提高插條的成活率。

材料3：在棉花和水果的坐果早期可以噴灑一定濃度的生長素，阻止器官脫落起到提高水果作果率和棉花保蕾保鈴的效果。

教師提出問題：

①根據上述材料分析，生長素有哪些生理作用？

②植物體產生的生長素能在生產實踐中，廣泛應用嗎？為什么？

設計意圖：緊密聯系生產實踐，教師將生產素的具體應用構建成資料情境，學生通過自主分析，小組討論，歸納出生長素的生理作用。這樣既避免了灌輸和死記硬背，也較好地培養了學生處理信息和解決問題的能力。問題②解決的同時，又引發了新的問題：在生產實踐中如何解決生長素含量少，提取困難，不能廣泛應用這一難題呢？自然過渡到人們已經合成出了與生長素有著相似生理效應的物質——生長素類似物。在學生了解了生長素類似物的類型后，教師可以繼續追問：這些生長素類似物是植物激素嗎？以此提高學生的辨析能力。

3.2課內外結合，實驗探究

3.2.1課前準備，延伸課堂

提前2周，以班級合作探究小組（6或7人）為單位，每組抽調2名學生共16人組成實驗小組，再分成4組，每組4人。挑選大蒜瓣、剝皮、分組，每組選3個大小、發育狀態一致的大蒜瓣進行實驗。教師指導實驗小組配制萘乙酸母液和濃度梯度溶液，配制得到質量濃度分別為2×10-6、4×10-6、6×10-6、8×10-6、10×10-6、12×10-6、14×10-6mg·L-1的萘乙酸溶液。將上述溶液各取20mL裝入50mL小燒杯中，再取20mL清水收入50mL小燒杯中貼上濃度標簽，然后將大蒜瓣放入燒杯中，使其基部浸泡在溶液里。浸泡24h后，將大蒜瓣取出，放在圓形濾紙片進行晾干，在晾干的同時，制備方形硬紙片，其大小要大于燒杯口。大蒜瓣晾干4h后，將每組3個大蒜瓣用皮筋捆扎起來，根據大蒜瓣的大小在硬紙片的中央挖一個孔，將大蒜瓣插入其中（硬紙片起固定、架空大蒜瓣的作用），各燒杯中裝入等量的清水（水量要接近燒杯口），將套有大蒜瓣的方形硬紙片放在燒杯上，使大蒜瓣的基部接觸清水，然后將這些燒杯轉移到25℃的恒溫箱中進行培養。

連續實驗7d，其間學生可以利用空余時間去觀察生根情況。7d后，每個實驗小組設計表格，對各自8個燒杯中的大蒜瓣的生根數量進行記錄，進行曲線圖的繪制。小組內或小組間進行交流，總結得失，確定課堂發言人，并做好課堂發言的文字準備。

各小組可對實驗過程中的重要步驟，例如對大蒜瓣的分組，用清水和不同濃度的萘乙酸溶液處理大蒜瓣的過程，把大蒜瓣放在清水中培養，放入恒溫箱中培養情況拍成照片或制成視頻，并進行剪輯，插入上課的課件中。

另外，選取生根情況較好的大蒜瓣，將其種植在小花盆中，然后將小花盆橫放，進行一周的培養，用于課堂中根的向地性和莖的背地性觀察。

3.2.2課內展示，合作探究

教師展示萘乙酸，并補充它的使用說明，引入實驗的探究。教師播放“探究萘乙酸（NAA）的濃度對大蒜生根的影響”實驗活動視頻并展示相關照片。

教師展示活動二：分析實驗“探究萘乙酸（NAA）的濃度對大蒜生根的影響”，并提出問題：

①探究性實驗的一般步驟有哪些？探究性實驗應遵循什么原則？

②試分析本實驗的自變量、因變量和無關變量分別是什么？無關變量會影響實驗結果嗎？應如何控制？

③本實驗清水組的作用是什么？每組選3個大蒜瓣進行實驗，而非一個，有何好處？

④假如要將2×10-6mg·L-1的溶液稀釋100倍，應如何操作呢？

⑤本實驗中用萘乙酸處理大蒜根部的方法叫做什么？

⑥小組成果展示：記錄表、曲線圖，對實驗結果分析。

⑦為研究生長素類似物2，4-D對某植物插條生根的影響，一實驗小組按表1進行了實驗。

請分析回答：

（1）E組實驗配制的2，4-D溶液濃度是___________。

（2）本實驗是正式實驗前做的__________，其作用是____________

（3）設置A組實驗的目的是___________________。

（4）實驗結果說明_____________________。

（5）該實驗進一步探究2，4-D促進該植物插條生根的最適濃度，請簡要寫出實驗的主要思路。

設計意圖：“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”是本節的重、難點。用實物（市場上購買的萘乙酸）、實驗活動視頻和照片等來創設實驗情境，首先在視覺上讓學生比較震撼，極大地激發了學生的學習興趣。有一部分學生參與了整個實驗過程，他們的實驗動手能力得到了較好地提高，而且這部分學生在小組合作討論過程中，起到了很好的指導作用，語言表達能力也有所提高。通過以上問題的討論，也較好地培養了學生科學的實驗思維能力和嚴謹的科學態度。

3.3識別曲線，特點分析

在問題⑦實例的實驗結果上，教師引入生長素生理作用特點的學習。

教師展示活動三：生長素生理作用的特點。教師提供生長表作用的曲線圖，并提出問題：

①說出圖1中五個點所對應的生長素濃度對植物某一器官分別起什么作用？由此可知：低濃度促進生長，高濃度抑制生長。可見，生長素的生理作用具有什么特點？

②圖3中G點所對應的生長素濃度對根、芽、莖分別起什么作用？由此可知，根、芽、莖三種器官對生長素的敏感度從高到低依次是什么？

③試比較幼嫩細胞、老細胞對生長素的敏感度的高低？

④從圖3中可以看出雙子葉雜草和單子葉農作物哪個對生長素更為敏感？要除去單子葉農作物中的雙子葉雜草，你有何妙招？

⑤從問題①-④，我們發現生長素所發揮的作用，與哪些因素有關？

設計意圖：直觀的展示典型曲線圖，構建資料情境。學生通過觀察、分析、比較、總結，在解決問題的同時，獲取了知識。這樣既避免了知識的灌輸，也培養了學生看圖讀圖、圖文轉換的能力。

3.4聯系生活，學以致用

教師展示校園內銀杏樹、雪松、紅葉石楠、女貞、黃楊等圖片，講述：這些樹種的造型都與生長素有關，銀杏樹和雪松的生長表現出了一種現象，叫頂端優勢。然后，將種植在花盆中一段時間的大蒜瓣取出，并展示給學生，提出問題大蒜的根表現出了向地性，而莖表現出了背地性，請用今天分析的課件解釋這兩種現象。

教師活動四：聯系生活、學以致用。教師提供以下實例：

實例1-頂端優勢（植物的頂芽優先生長而側芽生長受抑制的現象）。

實例2-根的向地性和莖的背地性。

針對實例1，教師提出問題：

①頂芽生長素濃度_______（填“高”或“低”），______生長（填“促進”或“抑制”）;側芽生長素濃度______（填“高”或“低”），______生長（填“促進”或“抑制”）。

②解除頂端優勢的方法是什么？

③在生活實踐中，下列情況中要保留頂芽的有______，要去除頂芽的有_____________。

A.果樹

B.棉花

c.茶樹

d.綠化隔離帶（綠籬）

E.材用樹木

針對實例2，教師提出問題：將幼小植株在適宜條件下橫放，一段時間以后，莖彎曲向上生長，根彎曲向下生長。一般認為，這是因為重力作用使得生長素分布不均勻，而且與根、莖對生長素的敏感程度不同有關，你能對這種現象作出合理解釋嗎？

A與B（相比）C與D（相比）

生長素濃度（填“高”或“低”）_____ _____ _____ _____

生長速度（填“快”或“慢”）_____ _____ _____ _____

生長素作用（填“促進”或“抑制”）_____ _____ _____ _____

設計意圖：取校園中學生熟悉的場景為背景，把問題情境與學生的生活緊密聯系起來，增加了學生的直接經驗。“根的向地性和莖的背地性”用的是真實材料，更直觀，使學生印象更深刻。這不僅調動了學生學習積極性，讓學生體驗到生活中的生物學是無處不在的，也培養了學生運用所學知，解釋和說明生活中實際問題的能力。

4教學反思

教師應用問題情境進行教學，通過創設生活化的情境，在情境中提出教學要求相關的問題，與傳統的直接提問相比，更符合學生的認知規律，更能激發學生的學習興趣。學生在熟悉的情境中學習、獲取知識，并用所學知識解決生活中的相關問題，讓學生感受到了生物學科的實用性，感受到了知識來源于生活，也能服務于生活，促使學生不斷努力學習，不斷提升自己的科學素養。