第一篇:參賽:3-1生長素的發現教學設計
教學設計:植物向光性原因的探究和生長素的發現
遂溪縣第三中學 生物科組
黃麗珍
一、教學背景
1、教材內容及地位
“植物生長素的發現”是人民教育出版社出版的新人教版全日制普通高級中學教科書生物(必修3)第三章第1節的內容。這一節的主要內容是“生長素的發現過程”和“生長素的產生、運輸和分布”,分兩個課時,本節課是進行第一課時的教學“植物生長素的發現”。
課文首先介紹了達爾文,詹森等科學家探索的過程和科學知識形成的過程,然后闡述生長素的產生、運輸和分布,讓學生理解生長素發揮作用有關的許多植物生理現象的基礎。學生通過體驗生長素的發現過程,可以加深有關概念的理解,領悟科學研究的方法,情感態度價值觀方面也得到發展。
本節內容相對獨立,教材并沒有將植物生命活動的調節與穩態概念相聯系,屬于個體層次生命系統調節的內容,但是,生物體作為某一環境的一員,能夠生存下來需要自身對外界環境的變化作出相適應的反應,內在因素就是生物體本身具有調節能力,這對生物體的生存和發展來說是至關重要的,由此也可見本章節內容在全書的地位。
2、教學目標(1)知識與技能
① 描述植物的向性運動,學會觀察植物的向性運動,培養觀察能力;
② 探究生長素的發現過程,培養學生發現問題、解決問題的能力(2)過程與方法
通過引導啟發學生提出問題,作出假設,設計植物向性運動和生長素發現的系列實驗并預期、分析實驗結果,從而得出結論,使學生初步掌握科學研究的方法和過程,發展學生的科學思維,培養學生 具有一定的創新和實踐能力。
(3)情感態度與價值觀
①體驗科學探究的過程;
②養成嚴謹的實驗作風,求實的科學態度、探索未知的科學精神及團結合作的精神。
③對植物向光性的解釋還有爭議,以啟發學生關注和認識植物向光性的研究并沒有終結,再次感受眾多科學家的貢獻,科學就這樣一步一步接近事實的真相。3 教學重點和難點
重點:生長素的發現
生長素的發現過程體現了科學探究的一般過程:發現問題→提出假設→驗證假設(設計并完成實驗)→觀察、記錄實驗現象→分析結果→得出結論,是組織學生進行科學探究的好素材,是本節課的重點。
難點:生長素的發現
學生在探究“生長素的發現”過程中,需具備一定的觀察能力、分析能力、設計實驗的能力以及相關的生物學、物理學、化學等的知識,對學生的要求較高,因而“生長素的發現”又是本節課的難點。
二、學法分析與設計
在生活中,學生已觀察到了植物莖生長的向光性,根生長的背地性等現象,他們對植物的向性運動并不陌生,只是不知道其中的奧秘;在“酶的發現”和“光合作用的發現”等內容的學習中,他們已初步接觸和懂得了科學實驗的一般方法,這些都為本節課的探究性學習奠定了基礎。因此,本節課制定的學法為:觀察法、探究合作學習法。通過觀察、探究,讓學生學會知識,學會方法,學會合作,充分體現學生的主動性、自主性和創新性。
三、教學方法和手段設計
針對本節課的教學目標和高二學生已有的知識,本節課采用教師的“啟發式教學”和學生的“探究性學習”相結合的教學方法,即在教學過程中,注重事物發展所經過的程序,通過多方尋求答案,解決疑問。通過教師匠心獨具的教案程序,采用啟發式,借助多媒體等手段,營造科學研究的氛圍、情景和場面,使學生在自主探究學習中提升整體素質。
四、教學程序設計 圖片導入:
多媒體演示 “窗口彎向光源的植物”(由這些形象的畫面引入新課,能集中學生的注意力,并能創設教學情景,激發學生的學習興趣。)師:圖中植物受到哪些外界刺激導致向光生長呢? 生:陽光
師:很好。在單側光的照射下,植物朝光源方向生長的現象,稱為植物的向光性(課本P46 向光性的概念)
新課推進:
教師展示事先設計的玉米幼苗的向重力性和向光性實驗,請學生分析引起向重力性和向光性的外界刺激分別是什么,以及向重力性和向光性對植物的生命活動有何意義,從而引導學生總結出植物向性運動的概念和意義;教師進一步引導學生思考植物產生向性運動的原因,導入本節課的重點——生長素的發現。
(從生活中常見的向性運動開始,可以讓學生感受到向性運動的普遍性,同時也容易引導學生分析、歸納出向性運動的概念意義。)
對于“生長素的發現”這一既是重點又是難點內容的教學,主要是創設科學探究的情景,引導學生像當年科學家那樣從中去主動發現問題,組織學生展開討論,提出假設,鼓勵學生根據已有的知識,設計出驗證假設的實驗,并提出預期,然后利用多媒體演示相關的實驗過程及結果,從而對假設進行驗證,得出相應結論。在學生設計實驗時,教師要提醒學生設計的實驗,不僅要有科學性,還要有可行性,特別強調要設置對照組,控制好實驗變量。
(演示出玉米幼苗向光生長實驗)
師:從實驗現象看到,玉米幼苗一出土,就表現出向光性。可見,可見引起向光性的外界因素是什么? 生:單測光。師:單側光這個外因又是通過什么內因起作用?如果假設內因是植物激素,那么激素在幼苗的什么部位?為了弄清楚這個問題,我們首先要了解玉米幼苗的結構。
(學生分組解剖玉米幼苗,觀察胚芽鞘和胚芽。設計解剖玉米幼苗環節的目的主要在于讓學生對玉米幼苗的結構和胚芽鞘的概念有一個感性認識,讓學生對向光性原因的探究是建立在一個具體的實物上,而不是虛幻的想象。)<一> 探究1:植物的向光性與胚芽鞘的關系
師:玉米幼苗一出土,單側光就會先照到胚芽鞘,幼苗彎曲生長。同學們想想,設計一個怎樣的實驗可以證明:植物的向光性與胚芽鞘有關呢?(學生分組討論設計實驗,教師請其中小組代表發言)
生1:用單側光照射剝掉胚芽鞘的玉米幼苗,看能不能向光生長。能向光生長說明向光性與胚芽鞘無關,反之證明兩者有關。(實驗一、二)
師:這個實驗剝去了幾乎全部的胚芽鞘,范圍太大了,能否進一步設計實驗探討:向光性與胚芽鞘的哪個部位有關?尖端還是尖端下部?
生2:用錫箔罩罩住胚芽鞘尖端或者尖端下部分別進行光照,觀察現象。(實驗三、四)
生3:從上面的實驗可以得出:玉米幼苗的向光性與胚芽鞘的尖端有關,尖端是感光部位。師:很好,玉米幼苗的向光性表現為向光源彎曲生長,從實驗圖中我們不難發現,到底是胚芽鞘的哪個部位在彎曲生長呢? 生:尖端下部彎曲生長。
師:好,那么為什么胚芽鞘尖端下部會彎曲生長呢?有什么物質在起作用嗎? <二> 探究2 :引起胚芽鞘尖端下部彎曲生長的原因
(探究1只是讓學生熱身的一個簡單的實驗設計,探究2的實驗設計有一定難度,學生需要較長時間的思考,而課堂時間有限,教師可以適當給提示,讓學生結合課本來設計)師:我們可以發揮想象,假設真有什么物質在光照下能使到玉米幼苗彎曲生長,這個假設應該怎樣設計?
生1:假設胚芽鞘的尖端能產生植物激素,使到幼苗彎曲生長。生2:并且該激素還會向下運輸,尖端下部才會彎曲生長。
生3:假設胚芽鞘的尖端能產生某種激素,且該激素會向下運輸并并促進下部生長。師:很好。如果有一種物質可以幫助我們把尖端產生的植物激素提取出來單獨研究,那這實驗就事半功倍了。事實上有這種物質,它就是瓊脂。
(簡單介紹瓊脂就是我們平常吃的果凍的原料,把事先準備好的瓊脂平板讓學生看,手觸摸,讓學生頓時興奮起來,激發實驗設計的興趣)
師:瓊脂作為一種介質,其特點是易熔,可塑,物質可在瓊脂中擴散而性質不變。那怎樣讓尖端的激素轉移到凝固的瓊脂塊中?
生:(猜測)將尖端切下來放在瓊脂上,由于重力作用,激素會向下流進瓊脂中。師:嗯,那激素無色無味,如何證明激素已經成功轉移呢?請同學們小組討論把實驗設計畫在練習紙上。
(學生以小組為單位進行合作探究,學習,討論,交流,并按老師要求把實驗設計畫在紙上;教師巡回進行指導。五分鐘后請有答案的小組代表把其小組的實驗設計通過實物投影儀展示并簡單匯報實驗方案,教師加以點評)
學生的方案:將胚芽鞘尖端切下,放在瓊脂上,等激素轉移到瓊脂后,把含有激素的瓊脂放在切除了尖端的幼苗上,觀察幼苗是否生長。(實驗五)
師:但是只憑這一實驗就能完全證明幼苗的生長跟尖端產生的激素有關?有其他可能嗎?(學生再次陷入思考中,一會兒,終于有學生反應)
生:用沒有被處理過的瓊脂放在切除尖端的幼苗上,幼苗應該不生長。以此排除瓊脂本身也能使幼苗生長的可能性。(實驗五)
師:非常正確。這是實驗設計中的對照原則,同學們一定得注意。
實驗五:
教師總結:這種激素能促進生長,所以我們把它取名為生長素,剛剛同學們設計的實驗方法,叫做介質轉移法。
師:但玉米幼苗胚芽鞘為什么會向光彎曲?仔細觀察,彎曲部位哪邊生長得快? 生:背光一側生長得快。(看圖回答,比較直觀)
師:生長的快慢和我們剛才發現的生長素有什么關系嗎?能不能設計實驗證明?(有了以上實驗作基礎,同學們很快就得出結論)生:把含有生長素的瓊脂塊偏放在切除尖端的幼苗一邊,觀察有沒有彎曲生長。(實驗六)
實驗六:
生:實驗證明:幼苗彎曲生長是因為生長素分布不均勻,生長素多的一側細胞就生長得快;沒有生長素或者生長素少的一側,細胞就生長得慢。<三> 師生共同總結植物向光性的原理和生長素的發現
通過以上實驗設計,學生已經弄清楚了向光性的外因是單側光的照射,內因是生長素的分布不均導致玉米幼苗彎曲生長,因此,在教師的引導下,學生能自己總結出植物向光性的原因:單側光引起生長素分布不均勻,背光一側比向光一側多,背光側細胞生長得比向光側快,因此植物向光彎曲。(教師結合多媒體圖示,讓學生有更直觀的認識)
教師小結:植物表現出的向光性確實是受到植物生長素調節作用的結果。經科學家郭葛的測定,生長素的化學成分是吲哚乙酸。吲哚乙酸的作用是使細胞生長,特別指細胞的伸長生長。<四> 課堂小結
師:這節課我們完成了6個實驗設計,其中有4個實驗分別是達爾文、溫特、郭葛等科學家在探索生長素的過程中所做過的經典實驗,而有2個實驗是我們自己設計的。可見,只要我們掌握了科學的思路和研究的方法,結合咱們自身的創新思考,大家都能成為科學家。
(情感教育,讓學生明白到不只是為了學習而學習,而是在學習的過程中開發智力,活躍思維,勇于創新,培養探索未知的科學精神及團結合作的精神。)
師:經過親身體驗后,同學們能不能總結出一個完整的實驗方案應該包括哪些內容呢? 生:確定實驗題目→提出假設→設計實驗→預期實驗結果→觀察實驗結果→分析推論 師:非常好。最后我們一起通過練習來鞏固這節課所學的知識。<五> 隨堂鞏固(見課件)
五、板書設計
4-1植物向光性原因的探究和生長素的發現
一、植物的向性運動
1、概念
2、意義
二、生長素的發現
1、探究生長素的發現過程(2個探究6個小實驗設計)
2、科學實驗方案:
確定實驗題目→提出假設→設計實驗→預期實驗結果→觀察實驗結果→分析推論
第二篇:《植物生長素的發現》教學設計
生物必修3第3章第1節《植物生長素的發現》教學設計
葛洲壩中學
羅靜
一、教材分析
《植物生長素的發現》節選自人教版新課程標準教材必修3第3章第1節,是在前面學習了有關動物和人體生命活動的調節基礎上學習的。學生對激素調節的機理有所理解。通過學習本節,學生體驗科學家探索的過程和科學知識形成的過程,領悟科學家是怎樣發現問題、尋找證據、在嚴密推理的基礎之上作出判斷的,理解科學的本質和科學研究的方法。
二、設計指導思想
本節課突出對學生科學素質的培養,精心設計課堂教學,以科學探索的脈絡為主線安排內容,適當總結提升科學的特點。以科學發現中折射出的科學研究的嚴謹與科學的魅力為主線,激發學生的探究欲望,體會其中的科學方法。
三、教學目標
(一)知識目標
1.概述植物生長素的發現過程 2.體驗發現生長素的過程和方法 3.說明植物向光性的原因
(二)能力目標
評價實驗設計和結論,訓練邏輯思維的嚴密性
(三)情感目標
通過生長素發現過程的學習,養成嚴謹的科學作風、不斷探索新知識的精神,實事求是的科學態度。
四、教學重點和難點
1.教學重點:生長素的發現過程 2.教學難點:生長素發現的實驗設計,及科學實驗設計的嚴謹性分析;植物向光性的原因
五、教學方法
教的方法:教師引領,步步為營,尋根問底,以問題為中心,以思維訓練為基準,以科學史為背景,以生動形象的語言和邏輯推理為手段。
學的方法:小組合作交流,讓學生選擇不同方式展示本小組對“生長素發現過程”的理解。
六、教學過程
【新課導入】視頻展示,植物生長
長壽花表現出生長彎曲的特征,這是生活中非常常見的現象,是什么環境刺因素導致這種變化的?也就是說,如果我們給予單側光刺激,植物會彎向光源生長,我們把這種特性叫做植物的向光性。許多人可能對植物向光性的現象視若無睹,然而,正是對向光性的研究,揭開了植物生命活動調節的奧秘,發現了第一種植物激素-生長素。今天我們就一起隨科學家探索植物生長素的發現歷程,體會科學的研究方法。
設計意圖:由這些學生身邊的生活現象喚醒學生的好奇天性,激發全體學生的學習興趣,調動了他們學習的積極性,使他們主動地參與到學習中來。
(一)生長素的發現過程
1.1880年,達爾文的實驗
【過渡】科學研究總是在問題中產生,達爾文提出“植物為什么向光彎曲生長”呢? 【教師描述】介紹胚芽鞘,實驗過程:
實驗一:單側光的照射胚芽鞘一段時間后,發現胚芽鞘向光彎曲生長; 實驗二:單側光照切去尖端的胚芽鞘,發現胚芽鞘不生長,不彎曲; 實驗三:用錫箔小帽套住胚芽鞘頂端,用單側光照射,幼苗繼續直立生長;
實驗四:用錫箔小帽環套住胚芽鞘尖端下面的一段,用單側光照射,幼苗向光生長。(胚芽鞘的生理狀況相同)【學生討論】思考:
1.達爾文的實驗組中哪些可以形成對照,為什么?各種對照分別能得出怎樣的結論? 預設問題:③與④是否能形成對照?為什么? 2.達爾文實驗的巧妙之處在何處?
設計對照實驗,實驗材料,無關變量處理相同
胚芽鞘:單子葉植物,特別是禾本科植物胚芽外的錐形狀物。
分析實驗結論:植物的向光彎曲與尖端有關,植物的感光部位在尖端,不在伸長區。【教師歸納】
實驗設計的原則:對照原則和單一變量原則
達爾文提出:單側光照使胚芽鞘向下面的伸長區傳遞某種“影響”,傳遞到伸長區的“影響”會造成背光面比向光面生長快
達爾文的結論其實是一種推論,科學重視實證,也需要一定創造性思維。推論正不正確,還需要實驗去進一步驗證。
設計意圖:
1.通過教師對實驗描述為學生做示范,注意實驗語言的規范和準確
2.通過對達爾文實驗組的分析討論,小組內交流,體會合作學習的快樂。
3.通過實驗結果對照分析,學會評價實驗設計和結論,訓練邏輯思維的嚴密性,總結實驗設計的原則。
2.1910年,詹森實驗 【過渡】“這種影響究竟是什么”愛因斯坦說,科學永遠是一本寫不完的書,我們一起來看看詹森的實驗: 【學生展示】
實驗過程:在單側光照射一段時間后,切去胚芽鞘的尖端后加上瓊脂片,再將瓊脂片上放置尖端。
【教師提問】
1.詹森的實驗設計嚴謹嗎?如果不嚴謹,如何改進?(設置對照,排除瓊脂本身的影響)2.詹森實驗的巧妙之處在哪里?(選擇瓊脂)如果選用云母片呢? 【教師提示】教師介紹阻斷運輸的材料:
云母-水分和小分子物質不能通過;瓊脂片-水分和小分子物質能通過
【教師歸納】該實驗的自變量是瓊脂片上是否有尖端產生的影響,詹森的實驗就很好的證明了胚芽鞘的尖端確實產生了一種影響,這種影響可以通過瓊脂片傳遞給下部。
設計意圖:
1.描述科學家的實驗,體驗正確的實驗設計思路及過程,訓練規范的語言描述,培養嚴謹的科學態度。
2.通過對實驗的改進,使學生產生滿足感,進一步增加學習興趣,學會評價實驗結論和結果必須有一定邏輯性。
3.1914年,拜爾的實驗 【學生展示】
實驗過程:黑暗環境中切去胚芽鞘的尖端放在胚芽鞘的一側,結果發現胚芽鞘彎向對側生長。【教師提問】 1.實驗的自變量是什么?從實驗結果中我們能得出怎樣的結論?
尖端的位置(影響分布不均勻,有尖端的位置“影響”分布較多,無尖端的位置影響幾乎沒有);結論:胚芽鞘的彎曲生長,是因為尖端產生的影響在其下部分布不均勻導致的。
2.拜爾的實驗設計思路是什么?即他進行了怎樣的假設?(胚芽鞘彎曲生長是因為影響分布不均勻導致的)
3.該實驗為什么要在黑暗環境中進行?(排除單側光的影響,控制單一變量)
【教師歸納】拜爾的實驗證明,胚芽鞘的彎曲生長,是因為尖端產生的影響在其下部分不均勻造成的。在拜爾的實驗中,是什么因素導致分布不均勻的?在達爾文的實驗的鐘,是什么因素導致影響分布不均勻的呢?
【教師歸納】總結三位科學家的實驗,這些實驗初步證明尖端產生的影響可能是一種化學物質造成的,這種化學物質的分布不均勻造成了胚芽鞘彎曲生長。
設計意圖:學生體驗實驗設計的思路,學會分析實驗的方法,注意實驗設計的一般原則,單一變量原則
【過渡】影響究竟是不是化學物質呢?科學的腳步依然沒有停止,探究總是在新問題中產生。溫特為我們揭開了謎團,下面我們有請學習小組為我們展示溫特的實驗:
4.1928年,溫特的實驗
【學生展示】 小組展示(小組板書模式圖)
實驗過程:把切下的燕麥尖端放在瓊脂塊上,幾個小時后,取下胚芽鞘的尖端,將瓊脂切成小塊。再將處理過的瓊脂塊放在切去尖端的燕麥胚芽鞘一側,結果胚芽鞘會朝向對側彎曲生長。但是如果放置的是沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊,胚芽鞘將既不生長也不彎曲。
1.溫特實驗的自變量是?實驗結論是? 自變量:胚芽鞘的尖端是否接觸過瓊脂塊。
溫特的實驗結論:胚芽鞘彎曲生長確實是由一種化學物質引起的,并且這種化學物質留在瓊脂塊上。
2.溫特的實驗想要解決什么問題?即他實驗的假設是什么?(這種影響是一種化學物質)3.瓊脂在實驗中起什么作用?(介紹物質轉移法,化學物質可以在瓊脂中擴散)
4.溫特的實驗和拜爾實驗比較區別在于何處?有什么意義?(單一指向性)
【教師歸納】溫特認為這可能和動物激素類似的物質,并給這種物質命名為生長素。溫特提出植物體內存在生長素時,有沒有提取出這一種物質?沒有。要得出這樣的結論,既需要以事實為依據進行嚴密的邏輯推理,還需要一定的想像力。
這種化學物質究竟是什么呢?1931年,科學家首先從人尿中分離出具有生長效應的化學物質-吲哚乙酸。1946年,郭葛等人從植物中分離出生長素,并確認它就是IAA,進一步研究發現,植物體內具有生長素效應的物質除了IAA以外,還有苯乙酸,吲哚丁酸等。
設計意圖:培養學生換角度的思考問題。利用瓊脂將該物質轉移到瓊脂上,再用空白瓊脂作對比,從而排除瓊脂材料本身對實驗的干擾,遵循單一變量原則,從而彌補了詹森的實驗,讓學生感受到執著嚴謹的科學精神科學進步發展的靈魂。
【總結】科學的發展是承前啟后,繼往開來的。從19世紀末達爾文最先注意到植物的向光性,提出問題,作出假說,到1946年人們從植物中分離出生長素并確認就是吲哚乙酸的過程,實驗驗證,得出結論,經歷了約50年的時間,人類的許多科學發現,就是像這樣經過一代又一代的探索,才一步步接近事實的真相。
科學研究的方法:提出問題-作出假說-實驗驗證-得出結論
(二)對植物向光性的解釋
【過渡】那么,聯系科學家的實驗,你現在能解釋為什么植物具有向光性了嗎? 【設置情境】
1、甲乙兩組實驗條件不同,而結果卻相同,我們從中可以得到結論,植物為什么能向光生長的原因嗎?
學生思考總結向光性的機理:
尖端以下部分背光面生長素濃度高于向光面的生長素濃度,所以背光面的生長速度要快與向光面的生長速度,導致植物出現向光性生長現象
設計意圖:通過對不同現象相互比較,找出兩者內在聯系,從而揭示了植物向光性的本質—生長素分布不勻
2.為什么植物在單側光照射下,背光側的生長素濃度高于向光側呢? 學生可能提出的:
①光抑制了向光側生長素的合成②光促進向光側生長素的分解③光促進生長素從向光側轉移到背光側
設計意圖:培養思考問題能力
3.我們比較傾向于第三種解釋,總結植物向光性原因:
在單側光照射下,背光側生長素生長素從向光側橫向運輸至背光側,在向下運輸至尖端以下,導致背光側生長素濃度高于向光側,背光側生長速度比向光側快。
外因:單側光刺激
內因:生長素分布不均勻。
機理:背光側生長素分布多,細胞生長快,向光側生長素分布少,細胞生長慢。【學生活動】
學生根據描述畫出生長素的運輸方向示意圖。
設計意圖:培養學生將復雜的理論用簡單的圖示表示,既加深理解,又便于記憶。
(三)植物激素的概念
【過渡】繼發現生長素之后,人們又陸續發現了赤霉素,細胞分裂素、脫落酸和乙烯等植物激素。人們把這類由植物體內產生,能從產生部位運送到作用部位,對植物的生長有顯著影響的微量有機物,稱作植物激素。而生長素,是人們發現的第一種植物激素。
【提問】生長素產生部位運送到作用部位,所以產生部位小于積累部位。和動物激素一樣,它是一類微量高效的有機物,所以我們預測生長素一旦發揮完作用可能被植物體內的酶水解了。
(四)生長素的產生、運輸和分布 【教師總結】
主要合成部位:幼嫩的葉、芽和發育中的種子 主要分布:生長旺盛的部位
運輸方式:極性運輸(形態學上端運到形態學下端)思考:極性運輸消耗能量嗎?
(設計意圖:理解植物激素是從產生部位運輸到作用部位的,加深印象。)
(五)課堂小結 你有哪些收獲?
(六)課堂檢測
練習,判斷胚芽鞘生長和彎曲的方向
(七)板書設計 第一節 植物生長素的發現
〖板書〗
一、生長素的發現過程
科學研究的方法:提出問題-作出假說-設計實驗-得出結論。實驗設計的原則:單一變量原則和對照原則
二、植物向光性的解釋 外因:單側光刺激
內因:生長素分布不均勻。
作用機理:背光側生長素分布多,細胞生長快,向光側生長素分布少,細胞生長慢。
三、植物激素
由植物體內產生,能從產生部位運送到作用部位,對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物,稱作植物激素。
第三篇:《植物生長素的發現》教學設計
作為一名人民教師,時常要開展教學設計的準備工作,教學設計一般包括教學目標、教學重難點、教學方法、教學步驟與時間分配等環節。那么寫教學設計需要注意哪些問題呢?以下是小編為大家整理的《植物生長素的發現》教學設計,歡迎大家分享。
一、教材分析
本節內容是高中生物人教版必修三第三章第1節,是在對人體的內環境與穩態和生命活動的調節之后,基于對植物體維持穩態的調節方式——激素調節的相關知識的學習,目的是幫助學生認識植物個體水平的穩態和調節,并與1、2章內容并列共同組成生物有機體穩態調節知識體系。本節作為本章的第一節內容,深入揭示了植物向光性這一生命現象是在生長素調節作用下產生的個體適應性,隨著生長素的發現學生認識到植物激素的存在,并初步了解生長素的作用——促進生長,這為進一步學習生長素的其他生理作用及激素的應用奠定了基礎,本節內容起著承上啟下的作用。
二、教學目標
知識目標:概述生長素的發現過程;說明植物向光生長的原因;說明生長素的產生、運輸和分布。
能力目標:通過學習探究實驗的設計方法,訓練學生嚴密的邏輯思維能力。
情感目標:利用生長素發現過程進行科學發展史教育,教育學生關注生活現象,體驗科學發現之美,形成積極探索、勇于進取的求知精神和追求真理的良好意志品質。
三、教學重點與難點
重點:生長素發現過程。
難點:科學實驗設計的嚴謹性分析。
四、學情分析
通過前兩章內容的學習,學生對于人和動物生命活動的調節和穩態已經有了一定的認識,那植物生命活動的調節方式又是怎樣的呢?它與動物的調節方式又有什么區別?學生對這方面的知識是有很強烈的好奇心和求知欲的。學生在高一的時候已經學習了一些簡單的實驗設計,并且在學習孟德爾豌豆實驗時,又學習了“假說演繹法”,已經有了基本的生物學科素養,小組合作意識較強,所以對于本節課“生長素的發現歷程”的四個實驗的設計,以及層層遞進的推理過程都能很好地理解。但對于實驗的設計還有待提高,所以本節課要著重培養這方面的能力。
五、教學過程
多媒體出示:向日葵圖片。
討論:(1)圖中向日葵的`生長方向有什么特點?
(2)可能是哪種環境刺激,引發了向日葵生長方向的改變?
向日葵會朝向太陽生長,這是大家都知道的現象。其他植物會出現這種現象嗎?多媒體展示更多圖片。師生共同總結出向光性的概念。
向光性:植物在單側光的照射下,植物朝向光源方向生長的現象。
那么,植物為什么會表現出向光性的現象呢?單側光是如何引起植物的向光性生長呢?
這節課就讓我們和達爾文一起“思考”,與詹森,拜爾同感“刺激”,隨溫特揭示生長素的奧秘。
(一)生長素的發現過程
設計意圖:采取小組合作的形式,讓學生作為課堂的主人公,為合作學習,探究學習創造環境和條件。讓每個小組推薦一人分別闡述達爾文,詹森,拜爾和溫特的實驗和結論,教師適時給予總結。
1、達爾文的實驗(19世紀末)
19世紀的時候,達爾文就已經注意到了植物向光性的問題。他用金絲雀虉草進行了簡單的實驗。
多媒體出示:
學生發言:在單側光照射下,實驗一:生長,向光彎曲;實驗二:不生長,不彎曲;實驗三:直立生長,不彎曲;實驗四:生長,向光彎曲。
設疑:(1)實驗一與實驗二對照,說明了什么?
(2)實驗一與實驗三對照,說明了什么?
(3)實驗一與實驗四對照,說明了什么?
(4)你覺得達爾文的實驗設計,遵循了什么原則?
師生總結:胚芽鞘的尖端產生某種影響,在單側光的照射下,這種影響傳遞到下部的伸長區時,造成背光面比向光面生長快,因而出現向光性彎曲。
【過渡】但這畢竟是達爾文的設想,要想證實這種影響究竟是什么呢?為什么它會引起背光面生長快呢?它真的可以向下傳遞嗎?就需要達爾文之后的其他科學家進一步研究。接下來讓我們看看詹森的實驗設計。
2、詹森的實驗(1910)
多媒體出示:
教師:詹森的實驗可以看出什么?
學生發言:尖端產生的影響可以透過瓊脂片向下傳遞。
你覺得這個實驗需要補充嗎?
學生思考。教師展示云母片的圖片。
【過渡】達爾文的實驗,我們設想產生了某種影響;詹森的實驗,證明確實產生了某種影響,并且這種影響還可以透過瓊脂片向下傳遞。那么,為什么影響傳遞到下面,就會引起胚芽鞘的彎曲呢?下面就讓我們來感受拜爾的實驗方案。
3、拜爾的實驗(1914)
多媒體出示:
教師:拜爾的實驗為什么要在黑暗的環境中進行?拜爾為什么要將尖端放置在左側或右側?拜爾的實驗是如何體現對照的?
學生發言:避免單側光照射對結果造成影響。
學生發言:由實驗可以看出,將尖端切下,放置在左側,胚芽鞘會向右彎曲;放置在右側,會向左彎曲。我們小組推斷,尖端放置在左側時,影響順著左側向下傳遞,導致左側分布多,右側分布少,就向右彎曲;反之,尖端放置在右側,影響順著右側向下傳遞,導致右側分布多,左側分布少,就向左彎曲。
師生總結:拜爾的實驗證明,胚芽鞘的彎曲生長,是因為尖端產生的影響在其下部分布不均勻 造成的。
學生發言:拜爾的實驗體現了相互對照。
【過渡】根據上述幾個實驗,科學家推測:“影響”可能是一種化學物質,這種化學物質的不均勻分布造成了胚芽鞘的彎曲生長。那么,這個推斷成立嗎?讓我們來領略溫特的實驗過程。
4、溫特的實驗(1928)
多媒體出示:
學生發言:由實驗可以看出,放置過尖端的瓊脂塊,放在切去尖端的胚芽鞘左側,會使其向右彎曲;反之,沒放置過尖端的瓊脂塊,不會產生這樣的作用。
教師設疑:大家覺得溫特的實驗嚴謹嗎?有沒有需要補充的地方?
師生總結:溫特的實驗,進一步證明了造成胚芽鞘彎曲的影響確實是一種化學物質,并把它命名為生長素。
5、生長素研究的后續進展
1931年,科學家首先從人尿中分離出生長素,即IAA(吲哚乙酸)。
1946年,人們才從高等植物中分離出生長素,后來又分離出植物體內具有生長素效應的物質如苯乙酸(PAA),吲哚丁酸(IBA)等。
【小結】:植物的向光性是由于生長素分布不均勻造成的:單側光照射后,胚芽鞘背光一側的生長素多于向光一側,因而引起兩側的生長不均勻,從而造成向光彎曲。
教室設疑:為什么單側光照射下,背光一側的生長素多于向光一側?是向光側生長素向背光側運輸了,還是向光側生長素被分解了呢?
展示實驗設計,證明是由于向光側生長素向背光側運輸了。
教師:至此,我們終于弄清了植物向光性的原因。人類每一次的科學發現,都經歷了科學家一步一步的研究,最終所有科學家的成果匯總才使科學前進了一大步。現在,仍有很多問題人類還不清楚,也許將來,我們在座的各位同學就會
為科學發現貢獻自己的力量。
【過渡】:接下來,我們考慮一下,除生長素外,植物體還有哪些激素?它們有什么共同特點?
6、植物激素
多媒體展示:赤霉素、乙烯、細胞分裂素的共同特點:
(1)植物體內產生
(2)能從產生部位運送到作用部位
(3)對植物的生長發育有顯著影響
(4)微量
(5)有機物
【過渡】:學習了以上內容,接下來請同學們閱讀教材P48,生長素的產生,運輸和分布的有關內容。
(二)生長素的產生、運輸和分布
多媒體展示以下問題,請同學閱讀課本后回答:
1、生長素的合成部位在哪里?
2、生長素是如何運輸的?
3、生長素一般分布在哪里?
學生發言:1、幼嫩的芽,葉和發育中的種子
2、極性運輸(由上到下)幼嫩組織 屬于主動運輸
非極性運輸 成熟組織
3、集中于生長旺盛的部位
例如:胚芽鞘,芽和根尖的分生組織,莖的形成層,發育中的種子和果實
【回顧】:我們本節課的內容就學習到這里。下面請四位同學扮演科學家,幫我們再一次重溫“生長素的發現過程”。
四位同學在講臺上扮演科學家,進行表演:
“達爾文”說:我設想胚芽鞘尖端產生了某種 “影響”;
“詹森”說:我初步證明了“影響”可以透過瓊脂塊向下面傳遞;
“拜爾”說:我初步證明,由于“影響”在下段分布不均勻,才造成了彎曲;
“溫特”說:我進一步證明了尖端產生的“影響”是一種化學物質。
至此,課堂氣氛達到高潮。
教師:宣布下課,課后請同學們自主學習P49的“技能訓練欄目”,并思考有關問題。
六、板書設計
第1節 植物生長素的發現
1、生長素發現過程
(1)達爾文 推測:產生了影響
(2)鮑森·詹森 證實:影響可以向下傳遞
(3)拜爾 證實:影響分布不均勻
推測:影響是化學物質
(4)溫特 證實:影響是化學物質,命名為生長素
2、生長素的產生、運輸和分布
七、教學反思
在講授本節時,以向日葵作為切入點,利用學生想知道向光性原因的欲望為動力,采用探究式教學方法,讓學生自己觀察現象后小組討論,得出答案,讓學生體會成功的喜悅。隨著一步步揭示真相,學生參與了科學研究的歷程,體會了科學發現的不易,培養了學生持之以恒的科學精神,以及創造性思維的品質。在探究過程中,老師作為主導,學生作為主體的新課改教學理念得到了充分的發揮授課中注意了調動學生的學習積極性,注重師生之間、生生之間的互動,知識的得出都來源于學生對問題的思考和討論,這樣學生掌握知識比較容易。
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第四篇:植物生長素的發現-教學過程設計
教學過程設計
I、導課:
設問:
1、久放窗臺的植物為什么向著窗外生長?這對它的生長有什么意義呢? 引導學生向陽光這方面想,陽光是植物光合作用的必要條件,植物向光生長是植物為了爭取陽光,合成有機物,滿足生長需求。既然,陽光對植物如此重要,哪么??
2、植物是如何感知光的存在的呢?也就是在這個過程中植物體是怎樣調節的呢?
以這個疑問引入達爾文實驗。達爾文早在1880年就發現這個問題,并設計了實驗開始來研究這個現象。
II、新課
1、達爾文實驗
達爾文以金絲雀虉草胚芽鞘作為研究材料,因為呢胚芽鞘生長快、現象明顯。那他,想用這個材料知道什么呢?首先,他假設向光生長跟胚芽鞘的尖端有關。于是他設計了這樣兩個試驗如圖示:
一個胚芽鞘切掉尖端,另一個不作處理。結果呢,切除尖端的胚芽鞘停止生長了,而沒有切除的向單測光方向生長。這說明什么呢?
學生:
1、尖端與胚芽鞘生長有關;
2、尖端與向光生長有關;
這兩種回答都很好,因為有尖端的確實生長了,而且是向光生長。教師應該同樣給予肯定。哪么感受光的部位是不是就是尖端呢?于是他假設胚芽鞘尖端就是感受光刺激的部位。所以他又設計了這兩個實驗:試驗3和試驗4 一個胚芽鞘的尖端用錫箔罩子蓋起來,而另一個胚芽鞘的尖端下部用錫箔遮住。同樣放在單側光下。為什么達爾文要這樣設計實驗呢?設置這個問題主要讓學生理解實驗設計過程中變量控制,及對照設置的必要。
結果呢,蓋住胚芽鞘尖端的胚芽鞘直立生長,而遮住胚芽鞘尖端下部的向光生長。提問:如果我們是達爾文我們會得出什么結論呢? 學生:
1、胚芽鞘尖端是感受光的部位。達爾文也得到這樣的結論:胚芽鞘尖端是感受光的部位。但是達爾文不知道尖端怎樣影響胚芽鞘使它向光生長,因為科學是嚴謹的,于是達爾文只是籠統的說,尖端產生了某種“影響”,這種“影響”在單側光刺激下傳作用于尖端下部的生長部位,導致胚芽鞘發生了彎曲,向光生長。
可是,這個所謂的“影響”是什么呢?它是如何起作用的呢?以這個設問引出詹森、拜爾實驗。
2、詹森
1910年詹森就想:尖端的“影響”是作用于它的下部,導致發生彎曲生長,哪么這種影響能不能透過某種介質傳遞呢?拜爾假設“影響”透過介質傳遞。
于是他設計了這樣一組實驗:
一個胚芽鞘切下尖端,然后在切除部分加一層瓊脂,再把尖端放在瓊脂層上;而另一個胚芽鞘切掉尖端后放一層同樣的瓊脂,但上面不放尖端。放在單側光環境下。
結果呢,放有尖端的胚芽鞘向光生長,而沒有放尖端的不生長。提問:通過這組實驗我們可以得出什么結論呢?
教師引導:他們的不同點是一個在瓊脂層上放有尖端,另一個沒有。說明瓊脂對生長沒有影響,那么,生長的胚芽鞘肯定是受到尖端的作用。
學生:尖端的“影響”穿過瓊脂,向下運輸到達尖端下部,導致植物向光生長。但是,這種“影響”又是如何使得胚芽鞘向光生長呢?
3、拜爾 拜爾想,既然是尖端產生的這種“影響”向下傳遞,哪么這種“影響”的分配不均勻可能是造成植物彎曲生長的原因。于是他設計這樣一組試驗。他將兩個胚芽鞘的尖端切下,然后按圖示放置。
結果:兩個胚芽鞘均向放有尖端的相對方向生長。提問:同學們你們能得出什么結論嗎?
因為前面有假設,所以學生很容易回答出:這與拜爾的假設一樣,尖端產生的這種“影響”,傳遞到下部,而這種“影響”的分配不均勻造成植物彎曲生長。
但,這個“影響”的本質是什么呢?引出溫特實驗。
4、溫特實驗
1928年,溫特總結前人的實驗結果,覺得這個“影響”可能是一種化學物質,這種化學物質從尖端產生并傳遞到下部,導致植物生長,而它的分布不均造成生長速度不同,導致植物向光生長。為了驗證他的想法,他設計了這樣一組實驗:
他將一些胚芽鞘的尖端切下放在瓊脂片上一段時間,然后將瓊脂片切成小塊,按圖示放在切除尖端的胚芽鞘上。同時,他將另一些胚芽鞘切去尖端,然后在切除尖端的胚芽鞘上放置沒有尖端接觸過的瓊脂塊兒。強調實驗對照設置,變量控制。
結果是,胚芽鞘向放有瓊脂塊兒的對面方向生長。提問:同學們我們從這個實驗能得出什么結論呢?
學生:
1、尖端產生的“影響”有促進生長的作用。如果學生有這樣的回答,教師應肯定他的回答,然后追問:說說你得出這個答案的理由?
師:他是不是化學物質呢?
師引導:溫特實驗與拜爾實驗的不同點是什么? 溫特將尖端先放在瓊脂片上一段時間,而拜爾直接將切下的尖端放置在切除尖端的胚芽鞘上。這說明這種“影響”肯定是化學物質,而非場類、波類。因為如果是磁場、電場的話,溫特試驗不可能成功。
師總結:溫特通過實驗證得這種“影響”是一種化學物質,而且它就有促進植物生長的作用,于是就把這種物質稱為“生長素”。
但是既然它是化學物質,它是那種化學物質呢?分子式如何呢?
這個問題教師介紹即可。直到1931年才有所突破,荷蘭科學家郭葛等人首先從人尿中分離出了具有“生長素”效應的物質——吲哚乙酸(IAA)。
具有生長素效應,也就是說它的作用和生長素一樣,能促進植物生長。但由于技術限制,沒有在植物體中提取出“生長素”,所以也不知道它到底是不是溫特實驗所所述的“生長素”。
直到1946年,人們才從高等植物中分離出了生長素,并確認它就是IAA。
至此,植物生長素才真正被人們認識。但是,為什么在單側光照射下,生長素會發生分布不均,導致植物向光生長呢?我以這個疑問引出生長素的運輸內容。
第五篇:《植物生長素發現》教學反思
09生科二班楊夢甜0907040123
《植物生長素的發現》教學反思
《植物生長素的發現》這一節是相對于教師較難講的一堂課,由于這節內容課本是以時間順序來敘述科學家的史實,詳細介紹了幾個科學家的實驗推理過程,而講解也往往是以詳細介紹實驗為主,使得課堂容易被動,顯得沒有實驗課程的互動性和創新性。
本節課其實可以通過多媒體教學,把科學家抽象的實驗通過一幅幅圖片很形象的展示在學生面前,引導他們通過一幅幅的對比,一點一點的得出結論,一步一步的得出結果。讓他們體會到科學探究道路的曲折艱難。同時利用flash動畫演示:植物向光性的原因,把抽象的過程具體化,更好地幫助學生理解植物的向光性。
由于這節課理論性偏強,在我設計的時候也把重心放在教師講解,因此還存在著以下幾方面的不足:
1.這堂課在對科學史分析的時候,總的體現出講得偏多,在對科學家實驗的分析總結這一塊,可以讓學生進行分析總結。在這一方面我爭取在以后的課上多多嘗試讓學生唱主角的教學模式,進而鍛煉自己作為教師的引導、總結能力。
2.有效地引導問題提得不夠。雖然在講述其他科學家的經典實驗的時候,我嘗試用問題的形式引導學生進行思考。但整節課下來,我感覺我提的問題還沒有提到點子上,中間缺少一些過渡性的語言,使得學生在短時間內無法想到正確答案。表面上提出了問題,但實際沒
有能夠正確引導學生回答,導致課堂氣氛不夠活躍。因此,在問題的設置方面還有待進一步加強。
3.在語速方面還有很大的不足,體現在語速過快,學生反應不過來,雖然說的痛快,但是學生對于理解方面可能會有障礙。對于這一點還需要花心思改進。