高中生物人教版高中必修3穩態與環境第3章植物的激素調節-植物生長素的發現教案

1、第一節 植物生長素的發現（第一課時）教案 內江市第十中學 授課教師：陳順芳 一教材分析植物生長素的發現是高中生物必修三第三章第一節的內容，本節主要內容為生長素的發現過程，生長素的產生、運輸和分布兩部分內容。生長素的發現過程旨在以生長素發現的科學史為線索，引導學生體驗科學家進行科學探究的一般過程，掌握基本方法和原則，領悟科學探究的嚴謹性，培養學生邏輯推理能力和表達能力；生長素的產生、運輸和分布這部分內容相對簡單，主要通過學生自主學習，進一步了解認識生長素的產生、運輸和分布，為后續學習生長素的作用及其應用打下基礎。學情分析學生具有一定的生活常識：植物向光性、向地性、向肥性等現象，同學們在日常生活中

2、經常見到但對其現象背后的生物學知識還不清晰，仍需要進一步的學習。高二階段的學生具有一定邏輯思維能力和表達能力，對科學探究的基本方法和原則的掌握有一定基礎，但仍需要進一步提高。本節通過對科學史的學習，嘗試像科學家一樣發現問題，分析問題，尋找證據更進一步的理解科學的本質，掌握科學研究的方法。教學目標 知識目標：用生物學知識解釋植物向光性的原因，初步理解進化與適應的生命觀念。 能力目標：1.在體驗發現生長素的科學探究過程中，進一步掌握科學探究的一般方法和基本原則，養成良好的科學探究精神和科學思維。 2.在設計實驗和評價實驗設計中，鍛練邏輯思維能力，語言表達能力，培養良好的科學素養。 情感目標：認同科

3、學發現是一代又一代科學家的科學發現積累而的，是通過一次又一次探究實驗所證實到的。四重難點的確定教學重點及其策略：生長素的發現過程，探究實驗設計的基本原則。這部分內容可以通過學生觀察、分析和總結達爾文的實驗，并以達爾文的科學探究為基礎，引導學生嘗試發現問題，提出問題，做出假設并設計實驗等，幫助學生進一步體會科學探究的基本方法、原則和養成嚴謹的科學思維。教學難點及其策略：1.生長素的發現中的實驗設計和科學實驗設計的嚴謹性分析是本節的難點，可以采用以問題串的形式層層設計問題、設計活動揭開生長素的謎底。教學環節 學生活動、教師組織和引導教學意圖導入：【播放植物向光性的視頻】同學們，我們一起來欣賞一段視

4、頻，視頻中植物是如何生長的？【學生活動】觀看、思考回答：向光彎曲生長。【展示植物向光性的圖片】是的，日常生活中常會看到這樣的現象：向日葵揚起花盤面向陽光生長，種在陽臺的植物會彎曲向窗外生長，是什么外部的環境條件刺激它這樣生長呢？【學生活動】思考、回答：陽光。【教師活動】陽光是從四面八方照過來的還是從一側照過來的？【學生活動】觀看、思考回答：從一側照過來的。【教師活動】這叫單側光，而植物在單側光的照射下，向光源方向彎曲生長的現象叫叫植物的向光性。面對這樣常見的自然現象許多人可能會忽視，但達爾文不僅注意到了還在思考植物的向光性是如何產生的呢？為此他特意做了相關的實驗探究。之前已經讓同學們預習了達爾

5、文的實驗并完成學案上相關的問題，現在一起來檢驗一下同學們的學習成果。達爾文的實驗【展示達爾文的實驗及相關問題】觀察達爾文的實驗設計（教材46頁），思考以下問題: 達文實驗的實驗材料是什么？(左圖是金絲雀虉草，右圖是胚芽鞘，我們簡單的認識下胚芽鞘，上部是尖端，下部有彎曲的部分是伸長區。)實驗對照，實驗現象是？單一變量是？ 可推測出？實驗對照,實驗現象是？單一變量是？ 可推測出？實驗遮蓋住的部位不同有什么目的？（達爾文的實驗嚴格的遵守了單一變量原則和對照原則，這是實驗成功的重要保障。）彎曲生長的部位是？背光面和向光面生長情況是？【學生活動】思考、討論并回答問題：金絲雀虉草的胚芽鞘有尖端，胚芽鞘向光

6、彎曲生長沒尖端，胚芽鞘不彎曲 是否有尖端 說明胚芽鞘向光彎曲生長和尖端有關 尖端沒有光照直立生長尖端 是否感受光的刺激，胚芽鞘感受光刺激的部位是尖端（初步）。此外還說明：胚芽鞘的彎曲與單側光有關。 形成對照，排除尖端下部伸長區具有感光作用，進一步說明感受光刺激的部位是尖端。胚芽鞘尖端下部的伸長區，背光面比向光面生長更快。【教師活動】尖端感受單側光刺激”而“下部伸長區彎曲生長”這兩者有何關聯呢？達爾文給出了他的推測：胚芽鞘_感受_的刺激后，向下部的_傳遞某種“_”，造成_，因而胚芽鞘出現向光性彎曲。【學生活動】回答：尖端 單側光 伸長區 “影響” 背光面比向光面生長更快。科學探究重視實證，達爾文

7、的推測是通過嚴密的實驗推理得到的，但是推論中仍然有一些內容沒有得到實證還需要進一步的實驗，請同學們找出來。【展示達爾文的推論】科學探究重視實證，達爾文的推論是通過嚴密的實驗推理得到的，但是推論中仍然有一些內容沒有得到實證還需要進一步的實驗，請同學們找出來。【學生活動】思考、并討論回答問題：（1）“影響”是否從尖端向下傳遞？（2）“影響”為什么使背光面比向光面生長更快？（3）這種影響是什么？是一種化學物質嗎？合作探究實驗這里有三個問題需要進一步的實驗探究，我們只選其中第一個“影響”是否從尖端向下傳遞？進行探究。請同學們以小組為單位，用PPT中顯示的材料用具（注意實驗材料中，瓊脂片允許物質通過和云

8、母片不允許物質通過），按照探究實驗的一般過程，討論并設計實驗，稍后請小組代表上臺展示本組實驗設計示意圖和說明實驗設計思路以及推論【展示實驗探究基本過程及實驗材料】：材料用具：胚芽鞘若干、單側光源、瓊脂片（透水、允許物質通過）、云母片（不透水、不允許物質通過）。【學生活動】小組間討論、上臺展示實驗設計。【教師活動】：點評，在胚芽鞘尖端下部插入不允許物質穿過的云母片，若胚芽鞘不生長也不彎曲就更加說明尖端產生的“影響”可以透過瓊脂塊向下傳遞使實驗更加的完善和嚴謹，除了此之外，本實驗是否還有不嚴謹的地方呢？再設計一組去胚芽鞘尖端，在胚芽鞘切口處放置一塊瓊脂塊，排除無關變量對實驗結果的影響。【展示詹森的

9、實驗和結論】：剩下的兩個問題，科學家也都做了相關的實驗研究，現在跟隨科學家的腳步來學習一下，科學家拜爾對“影響”為什么使背光面比向光面生長更快？做了研究，同學們和老師一起來分析。【展示問題二和拜爾的實驗探究】：“影響”為什么使背光面比向光面生長更快？暗拜耳將胚芽鞘尖端切下，并分別放在已除去尖端的胚芽鞘上，而胚芽鞘總是向著放尖端的對側彎曲生長。【學生活動】認真傾聽和老師一起分析實驗：兩組實驗單一變量是？實驗現象是什么？通過實驗現象可推測？實驗的單一變量是胚芽鞘尖端的位置（實際為尖端產生的“影響”的分布）；現象是:“影響”集中在胚芽鞘左側時，左側細胞生長更快，由此胚芽鞘向右彎曲生長，“影響”集中在

10、胚芽鞘右側時，右側的細胞生長速度更快，由此胚芽鞘向左側彎曲生長；由此推出“影響”在胚芽鞘伸長區，分布不均導致胚芽鞘彎曲生長，這也是拜爾的結論。拜爾為什么要選擇黑暗的環境？單一變量原則，在達爾文的實驗中，已得到單側光是引起植物彎曲的外部原因，而本實驗探究的是尖端產生的“影響”對植物彎曲生長的影響，因此需要控制無關變量，符合單一變量原則。本實驗中沒有光，胚芽鞘還會發生彎曲說明？說明了造成胚芽鞘彎曲生長的根本原因（內部原因）是尖端產生的“影響”在胚芽鞘伸長區分布不均引起的。這種引起胚芽鞘生長的“影響”是什么？是化學物質嗎？剛剛老師已經帶領大家一起分析了拜耳的實驗，現在請同學們嘗試自己獨立分析并完成思

11、考題，同學之間可以相互討論，稍后請同學展示。【展示溫特的實驗探究】：“影響”為什么使背光面比向光面生長更快？溫特的實驗朝對側彎曲生長既不彎曲也不生長 1.燕麥尖端切下放在瓊脂塊上的目的是什么？2.兩組實驗單一變量是？實驗結果如何？兩組實驗結果對比說明了什么？【學生活動】思考、討論回答問題：1.收集“影響”這種化學物質（如果尖端產生的“影響”是一種化學物質，就可以被瓊脂塊收集。）2.是否放過尖端的瓊脂塊（是否收集到“影響”） 一組放過胚芽鞘尖端的瓊脂塊，出現胚芽鞘向沒有放的對側彎曲生長，一組沒有放過，直立生長。說明瓊脂塊確實收集到了一種胚芽鞘彎曲生長的化學物質。 結論：胚芽鞘的彎曲生長確實是尖端

12、產生的化學物質引起，并命名為生長素。【展示問題】：究竟什么是生長素？【學生活動】：閱讀教材回答問題：吲哚乙酸三、課堂小結【展示問題】：請結合已學的生物知識解釋植物產生向光性的原因？【學生活動】：思考、總結：單側光照射后，胚芽鞘尖端產生的生長素分布不均勻背光面一側生長素含量更多，生長更快，由此出現向光彎曲。【展示課堂練習】：判斷各組植物生長情況是？總結植物生長和彎曲的條件。【學生活動】：思考、回答：長不長看有無生長素，彎不彎曲看生長素分布是否均勻。今天我們認識了許多位科學家，他們的實驗設計里都遵循了科學探究的單一變量原則和對照原則，這是科學實驗成功的保障。而生長素的發現是一代又一代科學家研究結果的積累，盡管每一位科學家只了發現一小步但終將匯聚科學發展的一大步，我們要對科學家充滿崇敬之情。四、板書設計以視頻和生活中常見的現象吸引學生注意力，引入新課：植物的向光性。培養和檢驗學生自主閱讀教材、思考問題和分析材料的能力，培養學生獲取