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1、植物生长素的发现教材分析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，与第1、2章内容组成生物有机体稳态调节知识体系，即在个体水平上对生命系统进行研究。“植物生长素的发现”作为本章第一节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，这也为继续探究第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础。“生长素的发现过程”是本节重点，涉及一系列经典的科学实验，教学时应让学生尝试像科学家一样去思考如何设计对照实验，如何从实验现象中去推理、归纳和发现。“科学实验设计的
2、严谨性”是本节的难点，通过“生长素的发现过程”归纳出了科学实验设计的一般方法，在此基础上利用本节教材中的“技能训练”，学生就能较顺利地完成“科学实验设计的严谨性”分析，从而突破教学的难点。学情分析 学生通过前面两章内容的学习，对生物体的调节作用有了一定的认识，并且在必修一和必修二中已经学习过“光合作用的探究历程”、“人类对遗传物质的探索过程”等多个包含生物科学史的内容，对科学研究的方法有了初步的了解，观察思维能力较强，但逻辑思维能力及对实验现象的分析能力、表达能力有待提高。因此在教学中，教师应注重激发学生进行探究和学习的兴趣，培养学生的分析和理解能力。教学目标1.知识目标概述植物生长素的发现过
3、程。概述植物生长素的产生部位、运输和分布。说出具有生长素效应的物质和植物激素的概念。2.能力目标尝试分析经典实验，提高逻辑思维的严密性。通过对科学家实验的分析和技能训练，提高科学实验设计的严谨性。3.情感、态度和价值观引导学生深入思考科学家的工作过程，领悟科学探究的历程，学习科学家献身科学的精神，提高学生的科学素养，。教学重点和难点重点：生长素的发现过程。难点：科学实验设计和推理的严谨性分析。课时安排：一课时教法分析1.在探究胚芽鞘向光生长的过程中，引导学生层层设疑、合作探究设计实验来解决。使学生学会分析实验设计，得出相应结论，训练逻辑思维的严密性。2.学生对胚芽鞘、形态学上端和下端等知识缺乏
4、感性认识，可通过图片展示加深印象，感悟形象思维到抽象思维的转换。课前准备多媒体课件教学过程教师活动学生活动设计意图导入新课： 问题探讨：植物没有神经系统，植物对外界刺激的反应没有动物那么灵敏，那植物能不能对自身的生命活动进行调节呢？总结归纳，导入新课：与高等动物相比，植物的形态结构要简单的多。它们没有神经系统，也没有血液循环。那么，植物体能不能对自身的生命活动进行调节呢？读第3章的标题后问：植物的激素调节与动物的激素调节是否一样呢？多媒体图片展示：向光生长的植物问题：图片中植物生长特点？（植物会向着光源生长）介绍向光性的定义，拓展出向重力性的概念。说出向光性对植物生长的意义。过渡：向光性是日常
5、生活中常见的现象，但许多科学家就是通过对植物向光生长的研究发现了调节植物生命活动的一种非常重要的激素生长素，它也是第一种被人们发现的植物激素。让我们一起重温科学家在生长素的发现过程中所做的一些实验。一、生长素的发现过程（板书）1.达尔文的实验将学生分4组，分别讨论达尔文、詹森、拜尔和温特的实验，思考：描述达尔文的实验处理和现象，分析各组实验的自变量和因变量（对照实验），达尔文的实验结论是什么？达尔文的实验说明胚芽鞘弯向光源生长需要什么条件？ 描述詹森的实验设计和现象，他的实验验证了达尔文哪个观点？描述拜尔的实验设计和现象，他的实验验证了达尔文哪个观点？描述温特的实验设计、现象和结论。材料：金丝
6、雀虉草展示胚芽鞘图片：尖端和尖端下部背景介绍：单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的锥形套装物叫胚芽鞘，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。展示达尔文的实验示意图。解释锡箔纸，不透光。描述各组的实验处理（对照实验，自变量、因变量），归纳实验现象。逐步提出问题，引导学生分析和推测，教师归纳：感受单侧光刺激的是胚芽鞘的尖端，发生弯曲的是尖端下部。植物弯向光源生长需要尖端和单侧光。提问：为什么胚芽鞘的向光性与尖端有关，而弯曲的却是尖端下部？尖端和下部可能的联系是什么？引导学生分析，作出推测：单侧光照射使胚芽鞘尖端产生某种刺激（像动物的神经接受外界刺激产生冲动），
7、并传到下部，造成背光面比向光面生长快，使胚芽鞘向光生长。归纳总结，提出问题：用什么方法可以证明这种刺激从尖端传到了下部呢？2.詹森的实验展示实验示意图解释琼脂片可以透水和一些化学物质。问题：观察示意图，能得出什么结论？（是尖端通过产生的刺激影响下部生长，这种刺激可以通过琼脂片）詹森的实验存在一定的缺陷，你们认为在哪里？怎样改进？3.拜尔的实验展示实验示意图提出问题，引导学生分析：拜尔为什么要选择黑暗的环境？拜尔为什么要将切下的尖端放在胚芽鞘的一侧？这个实验说明了什么？单侧光所起的作用是什么？鼓励学生大胆做出推理，并给予鼓励性评价。总结詹森和拜尔的实验，对达尔文的假说进行评价和修正。提出问题：如
8、果想要证明这种“刺激”是一种化学物质，最好的方法是直接将这种化学物质加在胚芽鞘的上方，然后观察现象。但詹森和拜尔的实验都还是离不开胚芽鞘的尖端。那么结合之前的几个实验，你有没有更好的实验设计。4.温特的实验介绍实验中用到的介质转移方法。注意对照组的设置说明温特实验进一步证明了前面的推测：造成胚芽鞘弯曲的刺激的确是一种化学物质。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并命名为生长素。介绍生长素的化学名称（吲哚乙酸），提取、结构和在植物体中的含量，以及植物体内具有生长素效应的其他物质（苯乙酸、吲哚丁酸等）。总结向光性的原因师生共同表述：单侧光照射后。胚芽鞘背光一侧生长素含量多于向光侧，引起两侧的
9、生长不均匀，从而造成向光弯曲。回顾生长素的发现历程，提出进一步探究的问题强调人类的许多科学发现就像生长素的发现这样经过一代又一代人的探索，才一步一步接近事实的真相。每一位科学家取得的进展可能只是一小步，众多的一小步汇合成科学前进的一大步。 关于植物向光性的研究还在继续，科学往往在这样的争议中发展。教师鼓励学生就前面的实验及推理，结合教材P48中科学家对向光性原因争议的介绍，提出自己的疑问，鼓励有兴趣的学生在课后继续探究。二、生长素的产生、运输和分布结合前面的实验及教材，引导学生概述生长素的合成部位（幼嫩的芽、叶和发育中的种子）。生长素的运输方式是极性运输（主动运输，单方向）、横向运输和非极性运
10、输；举例说明形态学上端和下端，板图、动画解释植物向光性的原因。分布部位（生长旺盛的部分，如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育中的种子和果实等）。介绍植物激素的概念说明继发现生长素后，科学家又陆续发现了与生长素的作用特点相似，对植物生命活动起重要作用的物质，把它们统称为植物激素。总结植物激素的概念，全体学生朗读。 课堂小结、课堂反馈课后思考生长素的产生需要什么条件？生长素是否必须在有光的条件下才能产生？哪些实验支持你的结论？比较植物激素和动物激素的异同。分析教材P49“技能训练”的实验设计和推理过程是否严密。回忆动物生命活动调节，回答老师提出的问题听老师归纳，思考问题，带着问题进入新课的学习。观察图
11、片思考、回答学生分组讨论，3min观察图片，认识胚芽鞘结构。引导学生描述实验现象：完整的胚芽鞘受到单侧光照射，朝向光源弯曲；去掉尖端后单侧光照射，胚芽鞘不生长不弯曲；用锡箔罩住尖端，胚芽鞘直立生长；锡箔罩住尖端下部，单侧光照射，尖端下部朝向光源生长。学生思考观察实验示意图，并描述实验处理和实验现象。学生思考，作出合理推测：胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端所产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。引导学生总结归纳：这些实验初步证明尖端产生的刺激可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。思考并讨论实验设计观察、倾听、体会学生思考，加深对向光性现象的理解。阅读教材P48对植物激素概念
12、的描述，说出其他植物激素的名称。学生思考、讨论温故知新，回答问题的过程中让学生充满成就感利用已有知识进行迁移，激发学生的求知欲。通过身边常见现象，引发学生思考，同时引出课本内容。使学生对实验材料有细致的认识，以便更好的接受后面的知识培养学生从实验示意图中获取信息的能力。引出詹森和拜尔的实验从对实验的分析及詹森实验的质疑中，训练学生的推理能力和批判性思维能力，进一步体会对照实验的思想。训练学生从实验现象得出结论和做出推测的能力。使学生领会介质转移实验的方法，体会科学实验的巧妙。整理思路，科学表述。领悟科学探索的本质和精神。使学生对新知识的学习建立在前面学习经验的基础上。让学生领会从个别（生长素）
13、到一般（植物激素）的科学思维方法。让学生联系前面的知识，加深对新知识的理解和掌握。板书设计第3章 植物的激素调节第1节 植物生长素的发现一、 生长素的发现过程1.经典实验2.生长素的提取二、生长素的产生、运输、分布1.产生2.运输3.分布三、植物激素教学反思本节内容教学适宜采用发现法，模拟科学发现的过程，提高学生获取信息、分析解决问题的能力以及探究能力。在能力和价值观方面，通过对“生长素的发现过程”的学习，培养学生严谨的思维能力，树立科学的世界观。通过对生长素的产生、运输和分布的学习，培养学生运用所学知识解决问题的能力，以及联系实际、学以致用的能力。学生也可以根据学习过程中发现的问题自己设计相关的实验，从而培养学生掌握实验设计和观察的方法以及创新能力 8
