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植物生长素的发现教材分析：本课的内容是人教版生物必修3第3章第1节，参考课时为1课时。主要内容包括：植物生长素的发现；生长素的产生、分布和运输。植物激素调节一章是必修3植物个体水平的稳态与调节内容，揭示了植物体维持稳态的调节方式──激素调节，与第1、2章内容组成生物有机体稳态调节知识体系。植物生长素的发现一节作为本章第一节层层深入揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性，随着生长素的发现学生认识到植物激素的存在，并初步了解生长素作用──促进生长，这也为继续探索第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础，本节内容起着承上启下的作用。本节内容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。也是培养学生科学研究能力的很好的素材，更是历年高考的热点。学情分析：本节内容在学生学习动物和人体生命活动的调节之后，因此学生对于生物的调节作用有了一定的认识。在此知识基础上，学生思维能力较强，但逻辑思维能力及对实验现象的分析能力、表达能力有待提高。因此在教学过程中，教师应注重启发引导学生进行自主探讨，通过精心设置疑问，激发学生进行探究和学习的兴趣，培养学生的分析和理解能力。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通过体验发现生长素的过程和方法。培养设计探究实验的能力。②训练严密的逻辑思维能力，观察能力，养成良好的生物学素养。3．情感目标：利用生长素发现过程进行科学发展史教育，使学生关注生活现象，体验科学发现之美，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。教学重点难点：1．重点及分析：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三个实验，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。2．难点及分析：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。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点。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。②生长素的产生、运输和分布。学生对芽、顶端分生组织、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。教具准备：课件，一盆长期放在阳台上的向光性生长植物教法分析：1、设计理念：根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，因此，本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。2、主要教法：a．生长素的发现过程通过创设情景，培养学生自主合作探究意识，通过引导生生交流、师生评价，获取知识。“创设情境现象→发现提出问题→合作探究→释疑→归纳→反馈→应用”为施教方法，完成目标。b．生长素的产生、运输、分布以幻灯片展示图片、识图、填图牵引阅读兴趣、抽象知识形象化，理解应用知识。导入:师:动物和人体可通过哪些方式对生命活动调节?生:神经调节,体液调节,免疫调节。师:植物的形态结构没有动物体那么复杂,那么它可不可以通过一些方式来调节自身的生命活动呢?通过哪些方式呢?生:激素调节。师:今天我们就一起来探讨100多年前达尔文等科学家发现生长素的过程(多媒体展示向着窗外生长的植株)师:请同学们说一说在野外是否能见到这种生长状况?生:在野外不易见到明显弯曲的生长状况。师:图中植物的生长方向有什么特点?生:弯向光源生长,可能是由于单侧光引发了生长状况的改变,这种改变使植株更好地接受阳光进行光合作用。(板书)植物向光性的概念向光性:在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。师:许多人可能对这种现象熟视无睹,然而,达尔文却注意到了这一现象,并设计了实验来探讨其中的原因。(板书)二、生长素的发现过程师:在探讨科学家的实验之前,我们首先来回忆一下,以前学过的科学探究的一般步骤,即孟德尔的豌豆实验过程中,我们讲到的假说-演绎法:(板书)①发现问题→②作出假设→③设计实验→④得出结论→⑤发现新的问题师:现在我们就运用科学探究的基本过程追随科学家们的脚步来一步一步的学习他们的实验过程。实验过程:1.达尔文的实验:对于植物的向光性,达尔文提出的问题是”植物具有向光性的原因是什么?”科学家重视实验,那么达尔文设计了什么样的实验来研究这一问题的呢?2.在屏幕上呈现出达尔文实验过程讨论每一组实验实验编号实验①实验②实验条件黑暗中单侧光照射下实验现象直立生长弯向光源生长结论:胚芽鞘的弯曲生长与光照有关实验编号实验①实验②实验③实验条件黑暗中单侧光照射下均匀光照下实验现象直立生长弯向光源生长直立生长结论:胚芽鞘的弯曲生长与单侧光有关师:综合①②③可以得出结论:胚芽鞘的弯曲生长与单侧光有关。于是,人们把植物在单侧光的照射下,朝向光源的生长的现象,叫做向光性,向光性生长可以使植物在单侧光的照射下,朝向光源生长与植物的结构有关吗?如果有关,又与哪个部位有关呢?达尔文进一步设计实验进行了探究。(课件展示)达尔文的实验实验编号实验④实验⑤实验条件切除尖端锡箔纸遮住尖端实验现象不生长也不弯曲直立生长结论:胚芽鞘的生长与尖端有关达尔文做了进一步的实验进行验证,课件展示实验编号实验⑤实验⑥实验条件锡箔纸遮住尖端锡箔纸遮住胚芽鞘尖端下部实验现象不生长也不弯曲胚芽鞘弯向光源生长结论:胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关根据实验现象可得出:胚芽鞘的感受光刺激部位在尖端,弯曲部位在胚芽鞘的尖端以下部位,感受光刺激的部位在胚芽鞘的尖端达尔文根据自己的实验现象提出了大胆的假设:单侧光照下,胚芽鞘的尖端产生的某种”影响”向下传递,使背侧光的生长比向光侧生长快,因而胚芽鞘弯向光生长。2詹森的实验那么到底是不是胚芽鞘产生了某种影响,并向下进行传递呢?1910年詹森又进行了进一步的实验继续探索。(课件展示)詹森的实验示意图实验材料:琼脂片,云母片琼脂片:一种经融化冷却后呈果冻状的海藻精华,允许水和一些化学物质透过云母片:不允许各种物质通过实验编号实验①实验②实验③实验条件切去胚芽鞘尖端在胚芽鞘尖端下插入琼脂片在胚芽鞘尖端下插入琼脂片实验现象不生长不弯曲弯向光源生长不生长也不弯曲实验结果发现:只有②生长且弯向光源生长结论:胚芽鞘确实产生了某种影响并且向下进行了传递,而且这种影响是一种化学物质师:那么胚芽鞘为什么要弯曲生长呢?是因为在下部分布不均匀造成的吗?3拜尔实验(课件展示:拜尔实验图)师:思考,该实验为什么要在黑暗条件下进行呢?生:排出单侧光的照射生:实验结论:胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的师:以上实验初步证明:胚芽鞘尖端产生的影响可能是一种化学物质,它的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长对以上结论,荷兰的科学家温特设计实验进行进一步的验证4.温特的实验(课件展示)温特的实验示意图师:思考分析A,B两个胚芽鞘的生长情况1)将胚芽鞘的尖端切下放在琼脂快上培养一段时间2)A组胚芽鞘下端放上培养过胚芽鞘尖端的琼脂快B组胚芽鞘尖端放上没有培养过胚芽鞘尖端的琼脂快实验结果:A弯曲生长B组不生长也不弯曲师:实验结论进一步证明了造成了胚芽鞘弯曲的影响确实是一种化学物质,温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,于是把这种物质命为生长素,后来,科学家又相继从植物体内发现了除生长素效应的IAA外,还有萘乙酸(PAA)吲哚乙酸(IBA)等.继生长素之后,人们又相继从植物体内发现了赤霉素,细胞分裂素,脱落酸和乙烯等植物激素,这类由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位.对植物生长发育有着显著影响的微量有机物叫做植物激素师:那么植物激素在哪些部位产生,分布在哪里,又是如何运输的呢?三.生长素的产生,分布和运输请大家在书上找出来,1.生长素的产生部位:主要是幼嫩的芽,叶和发育中的种子2.分布部位:大多集中在生长旺盛的部位3.运输方式:极性运输:从植物的形态学上端向形态学下端运输,而不能倒过来运输,这个与空间位置无关横向运输:感光侧向背光侧运输非极性运输:在植物的成熟组织中关于生长素的极性运输教材49页设计了相关实验进行探究,此实验设计不合理,应再设置对照组将胚芽鞘倒过来再观察实验结果在植物的成熟组织中,生长素可进行非极性运输这样,科学家们对生长素的发现及其产生,分布和运输相关问题的探究,让人们对植物向光性有了初步的认识,但是生长素为什么在单侧光的照射下分布不均匀呢,根据这节课的探究,我提出一个大胆的假设,假设生长素在胚芽鞘尖端进行了横向运输,导致背光侧生长素比向光侧多,生长素浓度高促进植物生长,所以背光侧植物细胞生长较快,最后胚芽鞘尖端弯向光源生长.小结:生长素的发现历程植物激素的定义生长素的产生,分布和运输植物向光性的解释外因:单侧光的照射内因:生长素的分布不均匀板书设计:第三章植物的激素调节第一节植物生长素的发现一.向光性:单侧光,弯向光源生长二.生长素的发现历程1.达尔文的实验2.詹森的实验3.拜尔的实验4.温特的实验三.植物激素的概念四.生长素的分布和运输和分布1.产生部位2.分布部位3.运输方向