《植物生长素的发现》教案

《植物生长素的发现》教案一、教学目标1、知识目标（1）概述生长素的发现过程；（2）说明植物向光生长的原因；（3）生长素的产生、运输和分布。2、能力目标（1）初步学会科学探究实验的设计方法；（2）训练严密的逻辑思维能力和观察能力；3、情感目标通过实验的分析评价与设计，体验感知科学探究的曲折，形成积极探索、勇于进取的求知精神和追求真理的良好意志品质。二、教学内容1、教学内容的地位、作用与意义人教版高中生物教材必修三第三章第1节《植物生长素的发现》的内容包括了“生长素的发现过程”和“生长素的产生、分布和运输”两部分。本节的知识是在前面学习了有关动物和人生命活动的调节基础上学习的。这一节内容在全书中所占的比例并不多，但其内容与生产生活实际联系密切，所以是极其重要的。特别是其中”生长素的发现过程”隐含的科学研究的方法与过程，以及设计实验时所要控制的”单因子变量”问题，在整个必修课本中处于相当重要的地位，也是培养学生科学研究能力的很好的载体，更是历年高考的热点。教材以科学探索过程为脉络来安排教学内容，具有探究性的点；文本呈现图文并茂，具有直观性的特点，在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。2、教学重点和难点教学重点具体内容解决措施生长素发现过程是本节课的重点。在科学研究与发现的历史过程中，不断发生着观察（包括实验观察）、根据观察发现问题并提出问题、根据分析提出假说和对假说的求证活动。课文中所介绍的生长素发现历史中的四个实验，完整地再现了一个假说的提出和求证过程，是对学生进行科学史教育的极好素材。同时也是学生体会科学研究的实验方法以及严谨的思维逻辑过程。教学难点①生长素发现的实验设计，及科学实验设计的严谨性分析是本节的教学难点。②生长素的产生、运输和分布。在探索胚芽鞘向光生长的过程中，以科学的严密的逻辑思维引导学生层层设疑、合作探究设计实验来解决。这个能力对于学生来说有难度也有挑战性，运用科学方法：假说-演绎法解决这个教学难。初步学会遵守实验设计中的单一变量原则和对照原则，学会分析实验设计，得出相应结论，训练逻辑思维的严密性。学生对芽、顶端分生组织、形成层、形态学上端等缺乏感性认识，通过图片展示加深印象，感悟形象思维到抽象思维的转换。三、教学对象高中阶段的学生思维比较活跃，具有较强的独立思考能力，好奇心重，求知欲、表现欲强，容易接受新事物。但创新意思缺乏，动手能力不强，对具体的实验设计、方法、步骤是知其然而不知其所以然。知识基础：有“向光性”生活体验、一定实验设计能力，初步了解了“假说-演绎”的科学探究方法。学习能力：感性思维能力强、抽象理性思维能力弱、个体间学习能力参次不齐、语言组织能力弱、学习过程易受非智力因素影响。四、教学策略与方法五、教学过程教师活动学生活动设计意图导入新课：复习提问：①通过前面两章内容的学习，你认为人和动物生命活动的调节有哪些方式？②动物的激素调节具有什么特点？总结归纳，导入新课：与高等动物相比，植物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教与学的方法教学策略探究教学法问题为主线、探究为主轴、学生为主体、教师为主导，激发学习兴趣，调动学习热情。图片辅助教学法图片再现，教师引领、步步为营、寻根问底，重点提升学生的科学素养，实现知识立意到能力立意的转变。合作学习学生主要以小组合作交流的形式进行学习（每组设置小组长和中心发言人），培养学生团结协作的精神。自主学习倡导主动参与、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力，从而提高课堂学习效率。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？让学生一起朗诵章首的小诗。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：①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？②达尔文的实验说明胚芽鞘弯向光源生长需要什么条件？③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？④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？⑤描述温特的实验设计、现象和结论。材料：金丝雀虉草图片展示胚芽鞘图片：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：①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。②植物弯向光源生长需要尖题，带着问题进入新课的学习。观察图片思考、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：①完整的胚芽鞘受到单侧光照射，朝向光源弯曲；②去掉尖端后单侧光照射，胚芽鞘不生长不弯曲；③用锡箔罩住尖移，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。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），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：①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）②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：①拜尔为什么要选择黑暗的环境？②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？③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端，胚芽鞘直立生长；④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。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①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？②比较植物激素和动物激素的异同。③分析教材P49“技能训练”的实验设计和推理过程是否严密。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对植物激素概念的描述，说出其他植物激素的名称。学生思考、讨论整理思路，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）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。六、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、生长素的发现过程达尔的文实验1.四个经典实验温特的实验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.分布七、教学评价与反思本节课的教学内容涉及的实验，在现有的实验室条件下是不可能完成的，在传统的教学中，都是老师滔滔不绝地讲，学生默默地听，课堂气氛沉闷，教学效率低下，更谈不上培养学生自主学习的能力和探究能力。采用了引导探究式的教学方法后，教师通过创设自主合作的学习情景、平等融洽的人际环境，激发学生的学习积极性。教师由单纯的信息表达者转变成信息的加工者、组织者，处于主导地位；学生不是被动地接受知识，而是走进科学家的探究历程，在观察和思考中，愉快地学习，处于主体地位。这样在课堂教学过程中通过师生互动、生生互动，让课堂充满了活力，新课改理念得到了落实。本教学设计依据课程标准，挖掘了教学内容中的科学探究内涵，充分利用它让学生感受、理解知识的产生和发展过程，掌握科学探究的基本方法。达尔文、詹森、拜尔和温特的实验。既包含了科学家持之以恒的宝贵品质，又反映了科学家在研究过程中的创造性思维过程（将胚芽鞘进行各种处理）。在潜移默化中，培养了学生的探究精神和创造性思维品质。詹森的实验拜耳的实验