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1、植物向光性产生的机理教学设计 河北保定一中龚军辉教学目标（一）知识目标：1.知道植物的向性运动2.知道植物生长素的发现过程3.理解生长素发现过程中各实验的设计（二）能力目标：1.初步掌握科学研究的方法2.学会进行简单的实验设计（三）情感目标：1.建立正确的世界观，理解世界是物质的、运动的2.明白真理的发现是一个长期、曲折的过程，从而建立正确的人生观教学过程教师活动学生活动板书（利用多媒体课件出示向日葵图片）问：向日葵的名字怎么来的？问：向日葵这种始终朝向太阳的特征在生物学上被称作什么？ 经过初中生物学的学习，大家对向光性已经很熟悉了，你能举出几个向光性的实例吗？（教师点评学生的答案，提醒学生区
2、分植物的向光性和动物的趋光性。）（出示北半球的森林图片）问：如果在森林里迷了路，能利用植物来判定方向，你知道如何判定吗？问：你能预测南半球和赤道上的树木的树冠形状吗？问：你是怎么知道的？从这些现象中，你可以告诉我，向光性的产生和什么因素有关吗？大家从一些现象中发现了问题，其实这就是科学研究的第一步发现问题，同学们发现了问题后，对问题进行了积极的思考，并且做出了假设，这就是科学研究的第二步作出假设，但是我们的假设是否正确，还需要进一步的研究。生物学是实验科学，我们要验证假设，就要自己设计科学、严谨的实验，来说明自己的假设是正确的。今天我们的假设是：植物在不均匀的光照下产生向光性。你如何设计一个实
3、验来验证？（教师对学生的方案进行点评，指出优点与不足，然后利用多媒体课件演示达尔文实验一。）（教师指出达尔文实验的优点，重点提出实验设计中的一个重要的原则：对照原则）通过观察，你得到什么结论？不均匀光，我们称为单侧光。象这种植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动，称为向性运动。如：植物幼苗的向光性生长 根的向重力生长等问：植物的向性运动有什么意义呢？植物的向性运动在植物生活中具有很重要的意义，那么，向性运动是如何产生的呢？我们还以大家最熟悉的向光性为例来研究。经过实验一的研究，我们已经知道向光性的产生与单侧光有密切的关系，那么，很自然地我们想到了植物感光的部位是哪里呢？请同学们思考一下，
4、你认为哪儿最有可能感光？好，我们又发现了一个新问题，也对此新问题做出了假设，这个假设是不是正确呢？接下来我们用实验的方法来验证它。请同学们继续思考，我们如何验证植物的顶部就是感光的部位？（教师引导学生自我点评，指出优缺点。然后演示达尔文实验二。）（教师总结学生的结论并板书）由实验二我们可以知道，胚芽鞘尖端与向光性的产生有密切的关系，如果胚芽鞘尖端被切去，会出现什么现象呢？（演示达尔文实验三）（教师引导学生自评、总结、板书）（出示达尔文的三个实验的比较表，指导学生分析实验结果）达尔文经过实验，推想到胚芽鞘尖端可能会产生某些物质，这种物质在单侧光的影响下，对胚芽鞘下面的部分会产生某种影响。但是，达
5、尔文没有就这个问题作进一步的研究，直到1928年，荷兰的科学家温特才作更仔细的研究。在观察温特的实验以前，请同学们自己思考一下，如果把这个问题交给你，你怎么样去验证胚芽鞘尖端有没有产生某些物质对胚芽鞘下面的部分产生影响呢？（点评学生方案，然后出示温特实验实验四，重点介绍实验设计中的单变量原则）（教师总结、板书）通过实验四，我们知道了胚芽鞘可以产生促进生长的物质（物质A），我们接着分析，在实验一、二中我们都见到了弯曲生长的现象，为什么会出现这种现象呢？生长，包括细胞数目的增多，细胞体积的增大。从这个角度分析，弯曲生长的原因是什么？生长速度不均的原因呢？你如何验证自己的假设？（点评，然后出示温特实
6、验实验五）（点评、总结、板书）温特实验证明胚芽鞘尖端可以产生物质A，促进生长，但是这种物质到底是什么，他并没有找出来，1934年，荷兰科学家郭葛等人分离出了这种物质，经鉴定，它的化学本质是吲哚乙酸，由于它具有促进生长的功能，因此命名为生长素。（出示五个试验的比较表，指导学生分析实验结果）实验一与实验四比较，可以说明什么问题？实验一与实验五比较，可以说明什么问题？由此，请同学们总结向光性产生的机理。（教师适当提点）（补充）单侧光为什么可以引起生长素的分布不均呢？是由于它影响生张素的合成？还是影响生长素的运输？科学家们经过艰苦的努力、科学的探索，终于发现：在单侧光的影响下，尖端合成的生长素可以发生
7、横向运输，即从向光一侧向背光一侧运输。导致背光一侧生长素分布较多，生长较快。总结，课堂小测。答：向日葵的花盘可以随太阳转动答：向光性答：窗台上的花向窗外生长 （飞蛾扑火）答：北方树木的树冠形状偏南答：南半球树冠偏北，赤道上树冠无明显偏向答：植物具有向光性，北半球太阳光从南方射来，南半球相反，赤道上太阳光直射答：光。在不均匀的光照下植物出现明显的向光生长学生讨论，拿出方案。学生观察实验结果答：植物向光性的产生与不均匀的光照有关。答：向光性:有利于利用光能向重力性：有利于植株的固着以及吸收水分和无机盐答：植物的顶部学生讨论，拿出方案学生观察，得出结论。学生观察，总结现象，得出结论学生分析、总结学生
8、讨论，拿出方案学生观察，得出结论，互评答：胚芽鞘两侧生长速度不均答：物质A的分布不均学生讨论，拿出方案学生观察，得出结论学生分析，得出结论答：均匀光照下，生长素分布均匀，直立生长答：单侧光下，生长素分布不均，弯曲生长答：单侧光下，生长素分布不均，背光一侧生长素多，生长速度快；向光一侧生长素少，生长速度慢。结果导致茎朝向生长慢的一侧弯曲，也就是朝向光源的一侧弯曲。（副板板书）发现问题提出假设实验验证（对照原则）（主板）第四章 生命活动的调节第一节 植物的激素调节一、向性运动1.概念2.意义二、向光性产生的机理研究实验一：向光性与单侧光有关实验二： 胚芽鞘的尖端感光实验三： 胚芽鞘的尖端与生长有关
9、（副板）（单变量原则）(主板)实验四胚芽鞘尖端产生促进生长的物质实验五：物质A的分布不均造成弯曲生长目标教学评价1.开放性在教学过程中，教师提出的问题是开放性的，学生答案并不唯一，从而锻炼了学生的发散性思维。2.多元化在教学中，始终贯穿着学生的自评、互评和教师对学生的评价，让学生从中得到最大的收获。3. 双主体在教学中，教师的“教”与学生的“学”协同活动，是一个统一的整体。板书设计第四章 生命活动的调节 第一节 植物的激素调节一、向性运动1.概念2.意义二、植物向光性产生的机理实验一：向光性的产生与单侧光有关实验二： 胚芽鞘的尖端感光实验三：胚芽鞘的尖端与生长有关实验四： 胚芽鞘的尖端产生促进生长的物质实验五：物质A的分布不均造成弯曲生长科学研究的基本步骤发现问题提出假设实验验证 （对照原则） （单变量原则）得出结论最后，利用多媒体课件展示板书的另一部分 实验编号胚芽鞘情况光照情况实验现象尖端处理状况其他处理1完整无均匀光照直立生长2完整无单侧光弯曲生长3完整尖端套不透光小帽单侧光直立生长4完整尖端以下套不透光小筒单侧光弯曲生长5切去尖端无均匀光照不生长6切去尖端无单侧光不弯曲、不生长7切去尖端琼脂块覆盖切口无光照不弯曲、不生长8切去尖端接触过尖端的琼脂块覆盖切口无光照直立生长9切去尖端接触过尖端的琼脂小块置于切口一侧无光照弯曲生长
