植物激素调节-萧山三中

植物激素调节第一课时金小英【学习目标】1、概述植物生长素的发现过程，体验生长素发现中相关实验的过程和方法，了解研究植物激素的方法，体验科学研究的一般过程，领悟科学研究的思想方法。2、学会解释生长素发现过程中的相关实验，评价实验设计和结论。在生长素发现过程的实验类习题训练中，尝试设计实验、评价实验、分析实验的成功喜悦，激发学生的学习兴趣，培养学生思维的逻辑性与严密性。3、根据生长素促进生长的作用，解释植物向光性的原因，培养分析问题、解决问题的能力。4、根据生长素浓度与促进作用的关系曲线图，分析生长素作用的两重性。能运用生长素作用的两重性解释顶端优势原因，阐述顶端优势原理在园林业与农业生产上的应用。5、解释植物根的向地性与茎的向光性原因。尝试实验设计，训练实验设计能力，培养实事求是的科学态度与素养。【先学任务】1、 请自主学习教材（P2），思考达尔文父子实验相关问题达尔文父子在禾本科幼苗的向光性实验（教材第二页图1-1 ）中，涉及哪些对照实验？每一组对照实验的目的是什么？自变量是什么？分别得出了哪些结论？意图： 生长素的发现内容，是高中生物教材中为数不多的再现科学家发现过程的典例，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。因此在教学中应充分利用这个实验探究典例让学生先学，使学生初步认识实验设计思路，学习反思自己能不能对实验现象和结果进行解释和分析，能否体会到科学家在研究中的认识发展过程和科学的实验方法，进而提高课堂教学的针对性与有效性。2、波森和詹森实验是怎样设计的？得出什么结论？温特实验是怎样设计的？该实验的对照实验有何意义？意图：设计此问题让学生先学，让学生先自己领悟科学家实验设计的思路，培养学生自主学习、自主探究的能力，学习反思波森和詹森实验的创新设计之处，体会温特实验的严密性，如自己先学时学不明白，让学生作点记录，便于教师讲解更有针对性，促使学生更好地学习。先学任1务，也为了让学生体验科学发现并不是一蹴而就的，而是经过一代又一代科学家的不懈探索才能渐渐接近事实的真相。3、如何解释植物的向光性？试运用生长素浓度与促进作用的关系曲线图，分析生长素的生理作用及两重性。举例说明生长素作用的两重性（如顶端优势）。意图： 本堂课的关键，是引导学生着重解决两个问题，一是生长素的发现过程，重在实验设计的引导与科学思维的训练；二是生长素的生理作用及两重性的学习。而此问题的先学设计，就是为了引导学生理论联系实际，通过对植物向光性、顶端优势等现象的解释，理解生长素的生理作用，巩固所学知识，并能用所学知识解决相关的实际问题，发展学生的能力。【教学过程】环节一：探究学习生长素发现的探究实验实验探究（ 1）探究达尔文父子实验（禾本科幼苗的向光性原因）【设计】本节课以培养学生的科学素质为指导，以问题情境导入激发学习兴趣，以探究达尔文父子的向光性实验为主线，在引导学生探究“达尔文父子设计了哪些实验？得出了哪些结论”系列问题中，层层设疑，重点分析三组对照实验：如何证明植物具有向光性？如何证明植物的向光性与尖端有关？如何证明植物的感光部位？融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，配以多媒体课件辅助教学，创设形象生动的教学氛围，引导学生模拟科学发现过程学习探究式学习。让学生在分析生长素发现过程的系列对照实验中，学习达尔文父子实验的设计思想，思考实验组与对照组设计思路，培养科学研究的思想方法、严谨思维与科学态度。【现场】情境导入。 用多媒体课件展示图片：一位农民曾经不慎错将家中存放的植物除草剂（生长素类物质）当作农药，喷施到 2 亩多晚稻田治虫。结果短短一个月里这些晚稻疯长到了一人多高，并且呈芦苇状，不结果实。 然而引出问题：（ 1）生长素的化学本质是什么 ?（ 2）生长素可以促进生物生长 ,为 何又能作生物的除草剂 ? 从问题情境中引出植物激素生长素内容。实验初探。 导入语：关于生长素的发现，是从很常见的生活现象植物的向光性开始的。半个世纪以前，达尔文看到压在石头底下的植物从缝隙中钻出向光生长，得出植物生长具有向光性的特点。植物的向光性可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。1880 年，达尔文父子以禾本科幼苗（燕麦的胚芽鞘） 为实验材料， 研究了植物向光性的原因。下面请同学们教材P2 并思考：达尔文父子在禾本科幼苗的向光性实验（图1-1）中，涉及哪些对照实验？每一组对照实验的目的是什么？自变量是什么？分别得出了哪些结论？（约5 分钟后）2用课件展示1880 年达尔文父子的向光性实验示意图。让学生说说其中的对照实验，分析自变量。并回答：1实验一 ：禾本科幼苗受到单侧光照射时，幼苗弯向光源生长。说明了什么？学生说方案：实验处理：暗处理对照处理：单测光照射实验结果：直立生长实验结果：弯向光源生长试推理：此实验结果能得出什么结论？要求学生得出结论：植物生长具有向光性。2实验二 ：切去禾本科幼苗尖端，幼苗既不生长，也不弯曲。说明了什么？学生说方案：实验处理：切除尖端、单侧光照对照处理：不切除尖端，单侧光照实验结果：不生长实验结果：弯曲生长试推理：此实验结果能得出什么结论？要求学生得出结论：胚芽鞘弯曲生长与尖端有关追问：单侧光的刺激使其弯向光源生长，那么感受光刺激的部位是尖端还是尖端下部？3实验三 ：用锡箔小帽罩住禾本科幼苗的尖端，幼苗直立生长。用锡箔套住禾本科幼苗的下面一段，单侧光只照射幼苗尖端，幼苗仍然弯向光源生长。用透明帽罩住禾本科幼苗的尖端，幼苗向光生长。以上实验说明了什么？（以上问题分别让学生回答）学生说方案：实验处理：单侧光照、锡箔纸（不透光）遮实验处理：单侧光照、用锡箔纸遮住胚芽鞘住胚芽鞘尖端下部实验结果：直立生长实验结果：弯向光源生长实验处理：单侧光照、透明帽遮住胚芽鞘尖端实验结果：弯向光源生长要求学生思考后得出结论： 证明感光部位在胚芽鞘尖端， 而向光弯曲部位是尖端的下面一段。（提示：分别遮盖禾本科幼苗顶端和它下面一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时，幼苗的反应，从而确定是幼苗哪一部分在起作用。）追问：达尔文父子实验，共得出哪些结论？3学生小结：达尔文父子实验得出的结论有引起禾本科幼苗向光弯曲的外界因素是单侧光照。禾本科幼苗与尖端存在有关感受光刺激的部位是幼苗的尖端。推想：达尔文推想，禾本科幼苗尖端可能会产生某种物质，这种物质在单侧光的照射下，对尖端下面的部分会产生某种影响。实验探究（ 2）探究幼苗尖端能促进生长的原因【设计】丹波森和詹森实验是温特实验设计的思想基础，而温特实验是波森和詹森实验的进一步改进。本内容的教学设计，是在探究学习达尔文父子向光性实验的基础上，有意识地抓住教材中提供的实验探究机会，以“幼苗尖端是否产生某种化学物质向下传递？这种化学物质又是什么”等问题为探究主线，引导学生的主动探究，经历类似科学家科学研究的发现过程，不失时机地对学生进行思维能力训练，充分发挥学生的发散性思维和创造性思维，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨的科学思维和科学态度。【现场】师：刚才已学了有关植物向光性的探究实验，认识到植物的向光性是由于具有尖端的缘故，尖端是植物感光的部位，而向光弯曲生长的部位则是尖端的下面一段。那么是不是尖端产生了某种物质引起生长和弯曲？胚芽鞘尖端到底是如何引起其下部明显伸长的？当时达尔文提出了一个假设：胚芽鞘尖端可能会产生某种物质，而且这种物质是由上向下运输引起下部的生长的。设问：那么达尔文的假设正确吗？禾本科幼苗尖端真的会产生某种物质吗？这种物质怎么会影响下面部分的生长呢？如果让同学们来设计这个实验，你将如何设计实验呢？（在学生讨论回答的基础上）下面我们一起来学习丹麦植物学家波森和詹森、荷兰植物学家温特是怎么设计实验证明这一观点的？1波森 詹森实验（课件展示）1913 年，丹麦植物学家波森和詹森实验过程图解波森和詹森实验温特实验师：波森和詹森实验实验过程如何？说明了什么？生：能简要阐述过程。4学会得出结论：尖端确实有化学物质由尖端向下传递。2 1926 年温特改进实验（见上）让学生分析温特实验的设计思路，并说说实验设计遵循哪些原则？生：单一变量原则 对照实验原则阐述实验过程：先用刀片切下胚芽鞘尖端，置于琼脂块上，几小时后，移去尖端，取琼脂块（放过尖端的和未放过尖端的）置于切除尖端的胚芽鞘一侧，观察生长情况。师问：（ 1）如将放过尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘左侧，则胚芽鞘如何生长？生：向右弯曲生长师问：（ 2）如将放过尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘右侧，则胚芽鞘如何生长？生：向左弯曲生长师问：（ 3）如将未放过尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘左侧，则胚芽鞘如何生长？生：不生长追问：那么放过尖端琼脂块在左侧的胚芽鞘为什么向右弯曲生长？生思考后，答：说明琼脂块中含有促进生长的物质，类似于胚芽鞘尖端的物质，由于受重力的影响，从上端向下运输，促进下部的生长。向右弯曲生长。追问：从这个实验可以得出什么结论？让学生得结论：胚芽鞘的尖端确实能产生促进植物生长的物质。追问：能否从图中读出生长素运输方向？（上下）生长素产生部位？（胚芽鞘尖端）追问：荷兰植物学家温特实验说明了什么？用空白琼脂块同时进行实验的目的是什么？学生思考并回答问题学生经过探究得出实验结论：温特实验进一步说明了尖端真的会产生某种物质。用空白琼脂块同时进行实验的目的是对照实验，以排除琼脂本身对去尖幼苗生长的影响。20 世纪 30 年代（ 1934 年），生物化学家们（荷兰郭葛等人）终于提取出了这种物质，经过鉴定，确定了这种物质的化学本质是一种小分子有机物，叫吲哚乙酸，是在细胞内由色氨酸合成的，因具有促进植物生长的功能，因此给它取名为生长素。意义：生长素的发现，开辟了促进植物生长物质研究的新领域。实验总结。 师生共同回顾生长素的发现过程：设计实验提出假说实验验证得出结论（指出：这是真理发现的模式之一）环节二：分析梳理生长素的生理作用5【设计】本节课对生长素促进生长作用的认识，是从植物向光性实验中已有所认识的。因此此教学设计，是通过分析植物向光性的原因，领悟植物之所以弯曲生长，实际上是由于生长素分布不均匀所致。为进一步梳理知识，深化知识，加深理解，还要让学生在分析生长素浓度与促进作用关系曲线图过程中，领悟生长素作用的两重性，提高学生分析问题与解决问题的能力。【现场】1分析植物向光性的原因（ 1）根据上面的实验，请同学们分析植物向光性的原因（先让学生回答）。生分析：在单侧光的照射下，生长素在背光一侧比向光一侧分布多。这样背光一侧的细胞比向光一侧纵向伸长的快，结果使得植物向光源一侧弯曲。（ 2）师问：观察教材图 1-2，说明了什么？生答：显微镜下观察表明， 在弯曲的苗中， 背光面的细胞要长得多， 说明这些细胞伸长得快，也就是生长得快。2生长素促进生长的两重性（1）生长素浓度与促进作用的关系曲线图分析：师问： E 点前说明什么？E 点后说明什么？C 点说明什么？生答：生长素促进生长作用具有两重性结论：适宜浓度，促进生长；过高浓度，抑制生长。这就是生长素作用的两重性。（ 2）根据上图，让学生分析生长素既可以促进植物生长 , 又能作生物除草剂的原因。学生讨论后，学会回答：不同植物具有不同的最适生长素浓度，当生长素浓度对农作物是适宜生长浓度，而对杂草已成为过高浓度时，就可作为除草剂使用了。环节三：应用提升生长素知识的巩固及应用【设计】本环节的教学设计，一是通过习题训练，通过实验设计训练，学会判断植物生长弯曲的情况，6学会实验设计的思想方法，并在习题训练中强化知识，培养学生综合分析问题的能力。二是要通过联系生产实际，比如棉花摘心、除草剂原理等，培养学生理论联系实际的意识，加强学生对新知识的巩固和应用，提高生长素知识的实际应用能力。【现场】在学习了生长素的发现史实验与促进生长的生理作用后，教师接着展示课件题目：1 师问：请判断右图植物的生长情况（让学生回答，并说出理由）生答：不生长，不弯曲 向光弯曲生长（插琼脂块）向右弯曲 直立生长 直立生长 向光弯曲生长 直立生长2实验设计练习：设计一个置于室外空旷处进行的实验, 在不用任何药剂、辅助装置和触及幼苗（或能用辅助装置）的情况下, 使盆栽幼嫩植物长成如图这样：（ 1）实验方案（即操作步骤）： _。（ 2）设计该方案原理： _。让学生讨论，得出设计思路：（ 1）先将盆栽幼苗向右侧平行放置一段时间，发生背地生长后再向左侧平行放置一段时间。（ 2）利用重力影响导致生长素分布不均，使茎背地生长，从而发生弯曲。【反思】本节课是 植物激素调节的第一课时， 要为下课时更深入学习植物激素对生活调动的调节奠定基础的，在教学中运用了“探究学习分析梳理应用提升”教学范式，在教学中要注意以下几点：1、引导学生探究学习。在“生长素的发现史”教学中，要注意充分发挥学生的学习能动性，引导学生进行探究式学习，适当引导学生自行设计实验，自主分析实验设计和实验结果，尽量让学生自己通过分析得出结论。2、理论联系实际学习。本节教学内容中，无论是生长素的发现过程，还是生长素的生理作用，都尽量联系实际，让学生对实际问题进行分析而形成有关生长素的知识，提高学生活学活用知识的能力。73、重视实验对比学习。在教学过程中要重视通过对生长素发现史中的各个探究实验进行对比分析学习，引导学生在对比学习中，体会巧妙的实验设计思路，领悟严密的思维方法和实事求是的科学态度，进而有利于突破生长素发现史教学中实验设计这一难点。4、引导图文结合学习。对于生长素生理作用这一重难点，学生通过生长素发现过程的学习，可以自主地得出生长素促进生长的作用，教师再将生长素促进生长这一原理，结合生长素浓度与促进作用的关系曲线图、植物不同器官对生长素浓度的反应曲线图（本节课因时间不允许，此曲线图分析安排在下节课）进行学习，帮助学生理解生长素作用的两重性，理解同一植物不同器官对生长素浓度要求的不同，深刻领会生长素生理作用的知识含义，也有助于学生习题正确解答相关习题，提高学习的思维能力。5、教学设计需进一步优化。虽然本堂课在激发学习兴趣，引发学生思考，促进学生讨论，活跃课堂气氛等方面，都是比较圆满的。但由于受到课时的限制，很多知识方面的扩展与习题的训练还不够深入，比如对植物根的向地性、茎的背地性的原因分析，关于生长素研究史上的有关探究实验的介绍与习题训练等，还有待于下课时强化与补充完善。本节课在教学过程中，还可以多揣摩学生的思维方式和能力程度，还可以给学生更多的思考时间和空间。除此之外，还要注意及时对每个环节知识点的总结，避免分散零乱，在帮助学生构建知识体系，便于学生理解吸收。【课后作业】1、思考：根据下面植物不同器官对生长素浓度的反应曲线图， 分析为什么横放植物的幼苗根会向地生长，而茎却是背地生长？2、预习教材P5 实验探究2， 4 D 对插枝生根的作用。教材内容8