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2019-2020年高二生物生長素的發(fā)現(xiàn) 課堂教學設計 一、教學目標： 知識與技能： 1、能辨別植物的向性運動 2、能闡述和解釋植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程，并能設計簡單的對照實驗 過程與方法：1、通過學習生長素的發(fā)現(xiàn)史，使學生初步掌握科學研究的一般過程 2、初步學會設計對照實驗的方法 情感態(tài)度和價值觀：學習科學家們孜孜以求不斷探索新知識的科學精神，培養(yǎng)嚴謹?shù)膶嶒炞黠L和實事求是的科學態(tài)度并從中感受探究知識的樂趣 二、教材分析： 1、教材地位：植物激素的調(diào)節(jié)這一節(jié)內(nèi)容在全書中所占的比例并不多，但內(nèi)容卻是極其重要的。其中生長素的發(fā)現(xiàn)，生長素的產(chǎn)生和運輸，生長素的生理作用，生長素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，這幾部分是能夠較好考察學生能力的知識載體，因而受到各級考試包括高考的重視。特別是在生長素的發(fā)現(xiàn)中隱含的科學研究的方法與過程，以及設計實驗時所要控制的“單因子變量”在整個必修課本中處于相當重要的地位，是培養(yǎng)學生科學研究能力的很好的素材，也是歷年高考的熱點。 2、教材內(nèi)容：本節(jié)內(nèi)容包括植物的向性運動、生長素的發(fā)現(xiàn)、生長素的產(chǎn)生、分布和運輸，生長素的生理作用、生長素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用、及其它植物激素六部分。（以下略） 3、新舊知識的聯(lián)系： “植物的向性運動”和第八章《生物與環(huán)境》中的“生態(tài)因素對生物的影響”以及 “生物對環(huán)境的適應”相聯(lián)系。胚芽鞘的“生長”聯(lián)系到第三章《新陳代謝》中的“同化作用與異化作用的相互關系”。生長素的運輸方式——“主動運輸”是在第二章《細胞》中的“細胞膜的功能”中學習過?！吧L素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用”與第五章《生物的生殖和發(fā)育》相聯(lián)系?！捌渌参锛に亍钡膬?nèi)容與第五章植物的個體發(fā)育及第一章的細胞分裂相聯(lián)系。 三、重點難點： 1、重點及落實方案 重點： 1、生長素的發(fā)現(xiàn)過程 2、掌握科學研究的一般過程（教材沒有直接提出，而隱含在“生長素的發(fā)現(xiàn)”中） 　 3、初步學會設計對照實驗的方法 落實方案： 1、以學生為主體參與討論，以多媒體動態(tài)演示模擬的實驗過程，同時由教師設置學習情景，引導學生探索知識，尋求結論。通過多個實驗的多媒體演示過程，強化學生的思維，最終得出科學研究過程的一般模式。 　　 2、強化設計實驗時應該控制的變量問題 2、難點及突破策略： 難點：生長素發(fā)現(xiàn)過程的實驗 策略：多媒體動態(tài)顯示 四、教學用具：“生長素的發(fā)現(xiàn)”的多媒體課件 五、教法與學法： 1、教法：探究式教學、直觀教學 依據(jù)：興趣是認知的內(nèi)驅(qū)力，高中學生比較感興趣的是“嚴密的邏輯推理過程和聯(lián)系實際”，運用探究式教學可以滿足學生的思維要求。通過嚴密的邏輯推理、層層深入、探究問題、引導學生思考、活躍學生思維，增強學生對本課內(nèi)容，乃至整個生命科學的興趣，從而完成既定的教學目標。而直觀教學不僅可以使學生有身臨其境的感覺，還可以從多個角度同時刺激學生的多種感官，達到潛移默化的效果。 2、學法：探究學習法 依據(jù)：教師設計學習情景，通過以學生為主體的探究、思考和討論，在過程中獲得知識，掌握方法。 六、教學設計思路 1、指導思想：獲得知識的方法比學習知識本身更重要。 2、課時安排：兩課時（本課件的“教學過程部分”只針對第1課時制作） 3、教學思路：第一課時學習“植物的向性運動，生長素的發(fā)現(xiàn)”兩部分。第二課時學習“生長素的生理作用、生長素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用、其它植物激素”。 　　第一課時，利用常見的、學生熟悉的實例揭示課題，學習“植物的向性運動”。學習“生長素的發(fā)現(xiàn)”則利用探究式教學，通過揭示生長素發(fā)現(xiàn)的過程，引導學生沿著科學的邏輯思維，從提供的材料中去主動發(fā)現(xiàn)問題，分析、推測、探究問題，最終獲得結論。在對發(fā)現(xiàn)過程的學習時，模擬科學家當年發(fā)現(xiàn)生長素時的實驗過程，科學的成果緣于對自然現(xiàn)象的細致的觀察、合理的分析、大膽的設想，有力的實驗證明。生長素的發(fā)現(xiàn)過程也如此“現(xiàn)象--→肯定的結論--→大膽的設想--→設計實驗--→再得出肯定的結論--→（對設想的判斷）--→再大膽設想--→……”如此下去，環(huán)環(huán)相扣，層層深入。對于每一個假設、結論都讓學生通過思考、討論得出，從中培養(yǎng)學生的科學研究能力，強化學生的科學素質(zhì)。同時為了使生長素的發(fā)現(xiàn)過程更完整，邏輯性更嚴密，所以補充了教材中沒有的兩個實驗（詹森和拜耳的實驗）。通過生長素發(fā)現(xiàn)過程的學習主要是讓學生理解對知識的認識過程和科學實驗方法，而不是簡單的記住這段歷史?？傊?，在整個教學過程中充分體現(xiàn)探究式教學，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，把培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)放在第一位。 4、教學流程圖：課題引入 生長素的發(fā)現(xiàn) 生長素的運輸 目標反饋 七、教學過程：（第一課時的內(nèi)容，包括“植物的向性運動”、 “生長素的發(fā)現(xiàn)”） （一） 揭示課題： 設問：什么是應激性？植物有否應激性？舉例說明 （二） 進入課題： 一、植物的向性運動 1、概念：植物體受到 單一方向 的外界刺激而引起的 定向運動。 2、意義：向性運動是植物體對外界環(huán)境的適應性。 二、生長素的發(fā)現(xiàn)（本課的重點、難點） （關于生長素的發(fā)現(xiàn)，是從研究植物的向光性開始，通過幾代科學家經(jīng)過50多年的研究完成的） 實驗一： 如下圖操作（1880年、英國、達爾文） (多媒體演示) 1、兩實驗差異：（有無單側光的照射——單一變量）； 2、現(xiàn)象：實驗組1：直立生長；實驗組2：向光生長 3、結論：單側光引起胚芽鞘向光生長； 4、假設：這種彎曲與胚芽鞘尖端有關； 實驗組1 實驗組2 5、實驗證明：切去尖端觀察其生長情況。 實驗二： 如下圖操作（1880年、英國、達爾文） (多媒體演示) 1、處理：實驗組1：切去胚芽鞘尖端，單側光照； 實驗組2：保留胚芽鞘尖端，單側光照；（兩實驗差異：有無尖端—— 單一變量） 2、現(xiàn)象：1: 不生長，不彎曲；2: 向光彎曲生長 3、結論：胚芽鞘的向光性彎曲與尖端有關； 4、假設：胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位； 實驗組1 實驗組 2 5、實驗設計：通過尖端照射單側光與其它部位照射單側光比較胚芽鞘的生長狀況 實驗三： 如下圖操作(多媒體演示) 1、兩實驗差異：錫箔片罩住胚芽鞘尖端或下部； 2、結果：1: 直立生長； 2: 向光彎曲生長； 3、結論：胚芽鞘的生長與彎曲與尖端有關，尖端是感受光刺激的部位； 4、假設：由于胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種物質(zhì)，該物質(zhì)對胚芽鞘下部產(chǎn)生某種影響； 5、實驗證明：設計使用明膠的對照實驗； 實驗四： 如下圖操作 (多媒體演示) 1、處理：在胚芽鞘的切面上放一個明膠薄片，再將切下的尖端放上，并單側光照； 2、結果：向光彎曲生長； 3、結論：尖端是通過產(chǎn)生的物質(zhì)影響下部生長的； [提問]： 這個實驗有漏洞嗎？怎樣做才更具有說服力？ 4、推論：如果尖端確實通過產(chǎn)生某種物質(zhì)來影響下部生長， 那么這種物質(zhì)應該可以轉移到一種“載體”里面，從而使“載體” 具有與尖端同樣的效應； 5、實驗證明：設計針對瓊脂的實驗； 實驗五： 如下圖操作（1928年、荷蘭、溫特） (多媒體演示) 1、處理：將用胚芽鞘尖端處理過的瓊脂塊，放在切去尖端的胚芽鞘的一側； 2、結果：胚芽鞘發(fā)生了彎曲生長，彎向放置瓊脂塊切塊的相對的一側； 3、結論：胚芽鞘頂端確實可以產(chǎn)生某種向下運輸?shù)牟⒛芤鹋哐壳噬L的物質(zhì)； 4、思考：影響胚芽鞘生長的這種物質(zhì)到底是什么呢？ 實驗六： 如下圖操作（1934年、荷蘭、郭葛） (多媒體演示) 1、處理：將用吲哚乙酸(從植物中分離出的)處理過 的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側 2、結果：同溫特的結果一樣； 3、結論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的這種促進生長的物質(zhì)就是吲哚乙酸，并將它命名為“生長素” （三） 歸納總結： 以其中的一個實驗為例，歸納出科學研究的一般過程，即本課所要培養(yǎng)的科學素質(zhì)。 得出 結論 設計實驗驗證 觀察發(fā)現(xiàn)問題 假設 （四） 課堂練習 （五） 板書設計：（略） 附： 課 堂 練 習 有人設計了下列實驗，試圖證明“生長素（IAA）在植物體內(nèi)的運輸，主要是從植物體形態(tài)學上端（頂端）向下端（基端）運輸，而不能倒轉過來運輸”。 一、材料、用具：胚芽鞘、瓊脂、刀片等 二、方法、步驟與結果： 適宜濃度IAA的瓊脂塊 （一）制備瓊脂塊 空白瓊脂塊 （二）取一段胚芽鞘中間部分，上面放含IAA的瓊脂塊，下面放空白瓊脂塊 含IAA瓊脂塊 頂端 基端 空白瓊脂塊 含IAA瓊脂塊 頂端 基端 瓊脂塊（a） 過一段時間之后 過一段時間之后 胚芽鞘彎曲 （三）取步驟（二）下面瓊脂塊（a）的一部分放在去尖的胚芽鞘一側。 三、結論：以上實驗證明“生長素（IAA）在植物體內(nèi)的運輸，主要是從植物體形態(tài)學上端（頂端）向下端（基端）運輸，而不能倒轉過來運輸”。我們認為，僅用該實驗步驟（一）、（二）、（三）還不足以嚴密論證以上結論，請在上述實驗的基礎上補充相應的實驗方法、步驟和結果。