生物必修3《稳态与环境》第1节 植物生长素的发现教案

这是一份生物必修3《稳态与环境》第1节 植物生长素的发现教案，共5页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学方法，课前准备，课时安排，教学过程，板书设计，教学反思等内容，欢迎下载使用。

(一)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。
（二）能力目标：
1.体验发现生长素的过程和方法。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，观察能力，养成良好的生物学素养。
（三）情感目标：
利用生长素发现过程进行科学发展史教育，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。
二、教学重难点：
重点：生长素发现过程
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。
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。
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。
② 生长素的产生、运输和分布。
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、教学方法
1、设计理念
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/合作发现→释疑→归纳→反馈→应用”为施教方法，完成目标。
2、主要教法：
a．达尔文实验
回顾科学的研究方法──发现问题──提出假说──设计实验验证假说──得出结论，以此为思路展开教学，生生合作制定探究方案、预测结果、得出结论，突出知识线索对向光性的可能原因的推测，同时教师引导归纳实验设计方法和要点。
b．詹森、拜尔、温特实验
知识上以问题引导阅读合作讨论突破为线索，方法上迁移达尔文实验设计方法判断詹森实验的巧妙之处，补充对照实验，对比拜尔实验和达尔文实验领悟单侧光引发向光生长原因
c．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。
四、课前准备：
1．学生的学习准备：预习，初步把握实验的原理和方法步骤。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
五、课时安排：1课时
六、教学过程
A.引入课题
导言：1、请同学们观看这幅向着窗户生长的盆景图，想到了什么诗词？（回答：满园春色关不住，一枝红杏出墙来）
2、“红杏出墙”说明外面的世界很精彩…那请同学们继续观察讨论，是外界什么诱惑使这“红杏”探出脑袋，向外张望？这是植物的什么现象？
通过展示一些植物向光生长的图片引导学生思考总结出红杏出墙是植物的向光性，那继续提问“红杏出墙对她的生活有什么好处呢？”引导学生进一步思考，从而引导学生主动探究常见现象中蕴含的科学道理。
B.新课讲授
一、植物向性运动：
1、通过“红杏出墙”的现象，得出红杏的生长具有向光性，继而引导学生简述向光性的定义。
2、由植物的向光性引导学生思考，植物的向性运动还有哪些。从而调动学生积极性，结合生活现象。随后，通过图片展示，向学生介绍植物的向重力性、向触性、向化性和向水性等。
二、生长素的发现过程：
（一）达尔文向光性实验
1、先向学生介绍胚芽鞘是什么？可用图片展示，结合讲解，给学生一个感性认识。
2、达尔文实验：图解的形式，flash演示（A组胚芽鞘保留尖端，B组胚芽鞘切除尖端 C组锡箔盖住胚芽鞘尖端 D组锡箔盖住胚芽鞘尖端下面）
问题探究一：胚芽鞘的向光性生长与胚芽鞘哪部分有关？
看了课件之后，教师引导学生讨论下列问题：
同学们分析本组实验中的AB,通过比较思考，这两个对照组单因子变量是什么？控制变量又是什么？由此现象你能得出什么结论？
问题探究二：胚芽鞘感受单侧光的部位在哪里？
看了课件之后，教师引导学生讨论下列问题：
同学们分析本组实验中的CD，通过比较思考，这两个对照组单因子变量是什么？控制变量又是什么？由此现象你能得出什么结论？
探究活动后，让学生思考回答p46左下角思考题：为什么要分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段呢？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？感受单侧光刺激的又是哪一部分？你怎样解释这一结果？
提示：分别遮盖胚芽鞘顶端和它下面一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时，胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘弯曲生长的是顶端下面的一段，感受光刺激的是顶端。这说明，是胚芽鞘顶端接受单侧光照射后，产生某种刺激传递到下面，引起下面一段弯曲生长。
总结：达尔文推想，胚芽鞘尖端可能会产生某种物质，这种物质在单侧光的照射下，对胚芽鞘下面的部分会产生某种影响。
设问：胚芽鞘产生的刺激是某种物质吗？科学家怎样通过实验来探索？
（二）温特实验
后来温特做了实验，证实了胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，被命名为生长素。不过，在温特实验之前，还有两位科学家对达尔文推想作了初步探索，即詹森实验和拜仑实验。教师先介绍材料中的琼脂块和云母片是什么物质？然后教师用PPT展示三位科学家的探索过程，引导学生体会科学探究的曲折，训练学生逻辑思维的严密性。
PPT演示1910年詹森实验 引导学生得出结论：胚芽鞘尖端产生某种物质向下运输
PPT实验1914年拜伦实验 引导学生得出结论：胚芽鞘尖端产生的物质在其下部分布不均匀造成弯曲生长。
詹森和拜伦初步证实了胚芽鞘尖端产生了某种物质，但温特做的实验则充分证明了。同学们仔细思考，想想温特的实验巧妙之处有那些？
3、PPT演示1928年温特实验 引导学生思考温特实验之巧处，并得出结论：胚芽鞘尖端确实是一种化学物质，被命名为生长素。
通过诸上实验，我们都已确实，胚芽鞘尖端产生的确是一种化学物质。但我们又该问问了，这种物质是什么呢?
讲述1934年郭葛首次从人尿中分离出吲哚乙酸（PPT图示吲哚乙酸结构式，说明吲哚乙酸是一种有机物） 拓展：植物体内的其他生长素。
（三）总结：
1、回顾解释植物向光性奥秘的过程中一系列实验，总结出实验设计的两条原则：
（1）单一变量原则； （2）对照组原则。
设问：根据实验设计原则，詹森的实验能够证明他的结论吗？为什么？
让学生分析，说明理由。（不能。因为没有排除琼脂本身对去尖胚芽鞘的影响。） 请同学们完善实验设计。
2、得出发现真理的途径：设计实验→提出假说→实验验证→得出结论（循环）。
3、总结植物向光性的奥秘：
（1）植物向光性的机制：光改变生长素的分布；背光侧生长素含量多；细胞生长快。
（2）植物激素的含义：植物体内产生、产生部位运输到作用部位，对生长、发育等起调节作用的微量有机物。
拓展：植物激素与动物激素有什么不同？（动物有专门产生激素的腺体）
（四）生长素的产生、运输和分布
PPT展示图片讲解，学生理解
1、生长素的产生：主要合成部位：胚芽鞘尖端幼芽、幼叶和发育着的种子。
2、生长素的运输：
（1）运输方向：
①PPT演示实验：
得出结论：生长素只能从a端（形态学上端）运输到b端（形态学下端）。
②解释形态学上端和下端的含义。
③单向的运输成为极性运输。
例外：植物的成熟组织中生长素为非极性运输。
（2）运输方式：
极性运输是主动运输；非极性运输决定于生长素的浓度差。
3、生长素的分布
相对集中地分布在生长旺盛的部分。
（五）反思总结，当堂检测：
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）
（六）发导学案、布置预习。
这节课后大家可以先预习这一部分，并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
七、板书设计：略
八、教学反思：
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。