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1、植物向性运动的实验设计和观察结题报告旅顺第二高级中学指导教师： 宋千秋 邵丽媛 蒋再华课题组成员： 王明浩 杨平 张楠 高艳 佟志晏 王颖迪 郭贵洋 亓键 王晶 于亮 徐继业 王亚贤一、 选题背景及论证 生物科学是一门实验性很强的学科，在生物教学中离不开生物实验。人教社出版的高中生物教材中除编写了验证类实验外还有探究性实验，注意了科学发现过程的教学，试图通过探究性实验培养学生初步具有实验设计能力。其中的“植物向性运动的实验设计和观察”就是其中一例。因为这部分的内容资料比较少，也缺乏现成的经验，在教学中把握困难，所以在学校的研究性学习课程开设中设此题目。为教学积累经验、素材，在实践中使学生对教材
2、知识更加理解，通过模仿、探究，学会设计植物向性运动实验方法，学会观察植物的向性运动。所选用的玉米、豌豆在市场中很容易买到，并在实验室中栽培管理方便。见效快，效果明显。在对原实验的改动中有利于培养学生的实践能力和创新精神。二、 研究过程及结果（一） 课题组所制定的研究计划1、 研究的目的与意义（1） 设计植物的向光性和根的向地性的设计方案（2） 观察植物的向光性和根的向地性现象并记录分析。（3） 通过共同设计和研究观察，使学生学会合作、交流、互相学习。（4） 培养动手能力、科研意识、创新精神。2、 研究步骤（1）使学生明确研究学习本课题的目的。.（2）组织同学阅读教材和相关书籍。（3）上网查询，
3、了解相关信息。（4）咨询老师，讨论研究。（5）设计出方案定稿。3、 任务分工（1）研究讨论实验设计方案，日常观察： 全组同学（2）上网查询：郭贵洋 佟志晏 王明浩 王颖迪 亓健 高艳（3）查书面资料：徐继业 王亚贤 任明珠 王晶 杨平 张楠 于亮（4）摄影、打印：王颖迪（5）实验报告执笔：任明珠（二）1、所需材料用具主要有： 豌豆种子、玉米种子、若干锡纸、不透光的纸盒二个，培养皿、剪刀、胶带、脱脂棉、无土栽培营养液等。 2、实验原理简述 ： 植物的向性运动是植物受到单向外界因素的刺激而引起的定向运动。它的运动方向随刺激方向而定。在单侧光刺激下，植物表现出向光性运动。在地心引力（重力）的影响下，
4、植物的根表现出向重力性运动。 3、实验设计及观察 （1）观察植物的向重力性运动：准备好五个培养皿，在培养皿中放入用培养液浸泡的湿棉花，把预先浸泡（有利于提早发芽）的种子按八卦方位嵌入湿棉花上。注意把种子的尖儿（胚根）都朝向圆心排放。盖上盖儿后用胶带把培养皿的盖子固定住，要做到不能全周密封，应隔一段距离粘一下即可，避免种子进行无氧呼吸、烂种。再用胶带将其立于烧杯上。再设计一个培养皿四周用胶带全密封的对照实验，观察玉米的根向重力性运动实验设计完毕。 四天后，玉米种子胚根长出，有一定的向地性，但现象还不算明显。再过二天发现胚根向地性明显，胚芽背地性也明显，如图（一）。对照顾组内玉米有霉变发黑，根茎生
5、长受到影响，被淘汰掉。将所剩的四个培养皿分成两组，一组始终位置不变，另一组把培养皿转90度和180度，再进行观察。结果根又逐渐恢复向地生长现象。由此可知不论角度如何变化都可以观察到根的向地性运动现象。 在农业生产的实践中，播种时种子总是不规则地埋藏在土壤中，但是它们都能通过根的向地性来适应环境，从而萌发、成长。 在实验中应注意，培养皿中的棉花要厚、湿一些（不滴水为准）。用胶带粘盖子时不能全封闭，留一道道缝有利于内部排水。玉米凸面一侧贴于棉花上，否则萌发的根和芽全向棉花里面钻，不利于观察。另外，当玉米根长出来后，会发现培养皿壁上有水汽，玉米根发红，这一现象是否与进行无氧呼吸有关，还是有其他原因有
6、待于继续查询。 （2）植物的向光性实验。准备好八个装满泥土的花盆，把预先泡好的豌豆和玉米种子均匀地播种在土壤中，浇水。放在温暖、光线充足之处，等待发芽。五天后，小苗从土壤中钻出来 。再三天后长到近5厘米时分别装入两个纸盒中，用锡纸封存好， 在向光处挖一个直径3厘米的小洞。再三天后打开两盒子观察，玉米和豌豆都向小洞方向弯曲生长 ，现象显著地表现出来，而玉米更加明显，如图（二）。 上述现象是单侧光能引起生长素分布不均造成的，向光一侧生长素分布得少，背光一侧生长素分布得多，生长得快，所以弯向光源生长。 本实验应注意及存在的问题。选择透水好的花盆，便于排水透气，有利于植物萌发、生长。豌豆入土深度为豌豆
7、本身和两倍，太浅小苗不稳，太深萌发过晚。纸盒不能太大，否则离小洞远的那两盒向光性就不明显。低温植物生长较缓慢，高度不够也影响向光性现象。 另外我们也进行了植物向水性的实验设计和观察。观察到根向水生长现象。 为此我们进一步理解了向性运动是植物受外界刺激而引起的定向运动。向性运动是植物对外界环境的适应性。三、收获和体会 （一） 学会团结、合作，提高了对生物学习的兴趣。 同学们在共同活动中能够团结、合作、互相帮助。同学间各种能力差异较大。在研究中对问题的看法难免有矛盾，有的积极、有的负气，但经过实践证明后，最终达成共识。有的同学在班集体中不太合群，但在课题研究中充分展示了自己的特长，使同学们对他有了
8、新的认识。在个人自评和小组成员互评中同学们都能公平客观地评价自己和他人。在课题活动中，老师并不把现成结论讲出来，而是在老师的指下，探索、发现获得结论。使同学们的特长得到发挥，学习了自己感兴趣的知识、练习了感兴趣的技能。（二） 培养了创造性思维、提高了实践能力 我们认为，学生在没有经验的前提下独立完成课题也是在进行创新，通过对实验方案设计。方法、材料、器皿的选择。具体操作讨论激发了创造性思维中最重要的发散思维。能够使学生从多方向、多角度探索思考。在实践中同学们的动手能力也得到提高。（三） 启示 1 同学们对研究性学习认识不够，由从众心理，朋友关系来决定选题，无心理准备，有的还问，这有什么用？高考
9、考吗？看来研究性学习课程目的宣传教育不到位，是我们今后工作中要注意的。 2 知识准备不够。对辛辛苦苦实验得来的数据，找不到理论知识支持，总结分析不到位，以至于结论出错，不准确。 3 表达能力要提高，不能流利地对自己研究成果进行论述。表述和形体语言表达生硬。4 现在还限于以教材为蓝本选题，研究的深度和广度不够。四、领导小组评价在个人自评、小组互评及指导教师评价的基础上，经学校验收领导小组认真考校，认为该课题可行性较强，能够充分展示动手能力和协作精神。并且结题报告质量较高，具有一定的创新精神。经研究决定，植物向性运动的实验设计和观察课题为首届学校研究性学习成果一等奖。五、参考文献植物生理学高校板教学参考书人教板上册“研究性课题”的教学组织 党凤良 生物学通报2001 4 植物的向性运动和生长素的发现 王春易 生物学通报2001.9 如何指导中学生从事研究性课程的理论性课题研究 张力 生物学教学2001.6 研究性和探究性问题提出的若干原则 许长广 生物学教学2001.8 “ 水分和无机盐通过导管向上运输”实验探究的设计 陈铎 杨丽娟生物学教学2001.8 植物光敏素的生理作用 邢勇 生物学教学2001.1植物光形态建成 （日）尾田伊治著
