資源簡介

教學(xué)設(shè)計(jì)
課 題 5.1植物生長素
課時(shí)安排 1 課前準(zhǔn)備 PPT
教材內(nèi)容 分 析 本節(jié)內(nèi)容為2019人教版高中生物新教材《選擇性必修1》中第5章第1節(jié)的內(nèi)容。繼前面4章關(guān)注動(dòng)物和人的生理活動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制后，第5章轉(zhuǎn)向關(guān)注植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)。本節(jié)課主要內(nèi)容集中于生長素的發(fā)現(xiàn)過程。以多位科學(xué)家探索發(fā)現(xiàn)生長素的過程中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和合作探究的能力，并為之后學(xué)習(xí)其他植物激素做好鋪墊。
設(shè)計(jì)理念 1.通過視頻及實(shí)物的展示，激發(fā)學(xué)生對于日常現(xiàn)象的探究欲望。 2.通過將科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，以動(dòng)畫/圖片的形式簡要的展示出來，使學(xué)生能夠更加清晰直觀的明確各科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程及操作。
學(xué)情分析 通過前四章的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)知道了調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)離不開信息分子的作用，再結(jié)合以往的生物知識可推測植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)方式主要是激素調(diào)節(jié)，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了知識基礎(chǔ)。 高二學(xué)生積累了一定的生活經(jīng)驗(yàn)，對于植物的向光彎曲現(xiàn)象有一定認(rèn)知，且初步具備邏輯推理能力、分析問題能力和一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
教學(xué)目標(biāo) 1.生命觀念：在探究植物向光性原因的過程中，嘗試解釋植物具有向光性的原因，培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念。 2.科學(xué)思維：分析科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)歷程，理解科學(xué)思維方法。以此發(fā)展學(xué)生歸納與概括、演繹與推理等科學(xué)思維。 3.科學(xué)探索：通過體驗(yàn)一系列科學(xué)探究和方法，逐步提高分析實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。 4.社會責(zé)任：認(rèn)同科學(xué)研究需要科學(xué)家堅(jiān)持不懈的努力，并在活動(dòng)探究過程中養(yǎng)成團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。
教學(xué)重難點(diǎn) 重點(diǎn)：①生長素發(fā)現(xiàn)的探究實(shí)驗(yàn)及對結(jié)果的分析 ②植物向光性的成因解釋 難點(diǎn)：①科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程及嚴(yán)謹(jǐn)性分析 ②植物向光性的成因解釋
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)（一） 師生活動(dòng) 教師展示通過延時(shí)攝影所展現(xiàn)的植物向光彎曲生長的視頻，并展示事先準(zhǔn)備的實(shí)物。 師：通過視頻我們可以發(fā)現(xiàn)，什么因素的改變導(dǎo)致了植物生長方向的不同？ 生：單側(cè)光的照射。 師：這種現(xiàn)象即叫做植物的向光性。雖然這一現(xiàn)象比較普遍，但最開始很少有人對其進(jìn)行研究，直到達(dá)爾文父子做了相應(yīng)的探究實(shí)踐，吸引了越來越多的科學(xué)家對其內(nèi)因進(jìn)行分析。也正是由于對這一現(xiàn)象的研究，揭開了植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的奧秘，發(fā)現(xiàn)了第一種植物激素——生長素。
設(shè)計(jì)意圖 通過延時(shí)攝影所帶來的動(dòng)態(tài)變化，讓學(xué)生明確在一個(gè)靜態(tài)結(jié)果呈現(xiàn)出來之前，會有一些奇妙的因素推動(dòng)該結(jié)果的呈現(xiàn)與過程的發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生對日常生活中的常見現(xiàn)象的好奇心，激發(fā)它們對這些內(nèi)在因素的探究興趣。
教學(xué)環(huán)節(jié)（二） 師生活動(dòng) 師：介紹達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)向光性彎曲的背景故事，分析所用實(shí)驗(yàn)材料——金絲雀虉草的結(jié)構(gòu)。 師：描述達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)過程 師：達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)組中哪些可以形成對照？分別可以得出什么結(jié)論？ 生：①②對照，說明胚芽鞘想要彎曲生長，離不開尖端； ①③對照，說明胚芽鞘是否彎曲，與尖端能否感光有關(guān)； ③④對照，說明胚芽鞘感光部位在尖端。 師：達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循了單一變量原則和對照原則。 師：胚芽鞘感光部位在尖端，那么伸長生長部位是否也在尖端？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明？ （也有學(xué)生舉一反三，用馬克筆在胚芽鞘上等距離畫線，觀察一段時(shí)間后相應(yīng)距離的變化） 師：通過實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘感光部位在尖端，而伸長部位在尖端的下部。由此，他提出了一個(gè)疑問：明明胚芽鞘想要彎曲生長的關(guān)鍵在其尖端，為什么感光之后生長部位卻是在尖端下部呢？ 生：自主閱讀教材，明確達(dá)爾文父子提出的推論/假設(shè)。 （假設(shè)一：尖端產(chǎn)生了某種“影響”，傳到下部 假設(shè)二：下部彎曲生長是因?yàn)楸彻鈧?cè)生長的快）
設(shè)計(jì)意圖 通過教師對達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)過程的描述，提醒學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)過程及操作時(shí)的語言規(guī)范性； 通過問題引導(dǎo)，主張學(xué)生自主進(jìn)行討論，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會評價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論，總結(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，并提升自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
教學(xué)環(huán)節(jié) （三） 師生活動(dòng) 師：達(dá)爾文的推論是否正確，需要后人對其研究。 生：自主閱讀教材，描述鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)過程 自主分析該實(shí)驗(yàn)的變量。 師：該實(shí)驗(yàn)是否嚴(yán)謹(jǐn)？如何改進(jìn)？ 生：設(shè)置空白對照，排除瓊脂塊本身的影響。 師：介紹瓊脂塊和云母片的特點(diǎn)，歸納該實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 （胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”,可以透過瓊脂片傳遞給下部）
設(shè)計(jì)意圖 對達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步探究，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)深入的興趣。 設(shè)計(jì)對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性。
教學(xué)環(huán)節(jié) （四） 師生活動(dòng) 師：達(dá)爾文的推論一初步由鮑森·詹森證明，那如何解釋植物向光彎曲生長的內(nèi)因，即達(dá)爾文的推論二？ 生：閱讀并分析拜爾的實(shí)驗(yàn)過程，說出該實(shí)驗(yàn)中的變量并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 師：拜爾的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是什么，他做了什么樣的假設(shè)？ 生：胚芽鞘彎曲生長是因?yàn)楫a(chǎn)生的“影響”分布不均所導(dǎo)致的。 師：在拜爾的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中有哪些亮點(diǎn)？ 生：在黑暗環(huán)境中進(jìn)行，排除了單側(cè)光的影響。 師：通過拜爾的實(shí)驗(yàn)可以說明，尖端是否產(chǎn)生這種“影響”與是否存在單側(cè)光無關(guān)。 師：拜爾實(shí)驗(yàn)說明胚芽鞘彎曲生長，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的 師：以上三位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)初步證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)分布不均造成了胚芽鞘彎曲生長。
設(shè)計(jì)意圖 學(xué)生通過連續(xù)對多個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程、條件、變量、結(jié)果分析，深入體會實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所需要遵循的原則，明確實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。
教學(xué)環(huán)節(jié) （五） 師生活動(dòng) 師：尖端產(chǎn)生的“影響”到底是不是化學(xué)物質(zhì)呢？溫特的實(shí)驗(yàn)給了我們答案。 師：分析該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處。 生：設(shè)置了空白對照；用瓊脂塊收集來該物質(zhì)，直接證實(shí)“影響”確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)，且直接證實(shí)了這種化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致胚芽鞘彎曲生長的原因是其在尖端下部分布不均勻，導(dǎo)致彎曲生長。 師：溫特將這種由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能夠促進(jìn)植物生長的化學(xué)物質(zhì)命名為“生長素”。1934年，科學(xué)家首先從人尿中分離出與生長素作用相同的化學(xué)物質(zhì)-吲哚乙酸（ IAA ）。1946年，人們從高等植物中分離出了生長素，并確認(rèn)它也是IAA。除IAA外，還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸 ( IBA ) 等，它們都屬于生長素。 師：生長素的發(fā)現(xiàn)，是從研究植物向光性開始的，通過幾代科學(xué)家經(jīng)過50多年的研究完成的。當(dāng)然，經(jīng)由其他科學(xué)家的努力，我們也陸陸續(xù)續(xù)發(fā)現(xiàn)了其他植物激素。 生：自主閱讀，總結(jié)植物激素的特點(diǎn)和概念。 （由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物，叫作植物激素。）
設(shè)計(jì)意圖 通過鮑森·詹森和溫特的實(shí)驗(yàn)對比，讓學(xué)生感受到靈活思維對科學(xué)發(fā)展的重要性，明確科學(xué)進(jìn)步需要執(zhí)著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。通過一系列實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，明確科學(xué)的發(fā)展離不開一代代科學(xué)家鍥而不舍的鉆研精神。
教學(xué)環(huán)節(jié)（六） 師生活動(dòng) 師：展示植物生長的微觀照片，請同學(xué)們提出植物向光性彎曲生長的合理解釋 生：單側(cè)光照射后，胚芽鞘向光一側(cè)的生長素向背光一側(cè)轉(zhuǎn)移，背光側(cè)生長素含量多于向光側(cè)，導(dǎo)致背光側(cè)細(xì)胞生長速度快于向光側(cè)，從而造成植物向光彎曲生長。
設(shè)計(jì)意圖 培養(yǎng)學(xué)生分析圖像信息能力及信息串聯(lián)能力，旨在進(jìn)一步提升學(xué)生的邏輯思維水平
板書設(shè)計(jì) 5.1植物生長素 推論一：鮑森·詹森 1.生長素的發(fā)現(xiàn)過程：達(dá)爾文 溫特 生長素的分離 推論二：拜爾 2.植物向光彎曲的原因
教學(xué)反思 本節(jié)課中教學(xué)重難點(diǎn)落于各科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過程分析，進(jìn)而一步步引導(dǎo)學(xué)生往深處探究。課堂上借助于相關(guān)圖頻資料，將書上的配圖擴(kuò)大化、簡明化，使學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)的過程更加了解，有利于學(xué)生明確各實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中的亮點(diǎn)/不足。通過各種形式資料的一步步聯(lián)結(jié)，一方面使學(xué)生對于生物科學(xué)史更加了解，另一方面也著重提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)分析能力。在實(shí)際課堂實(shí)施后，就學(xué)生反饋而言，基本達(dá)到了預(yù)期結(jié)果。不過仍有可創(chuàng)新之處，例如可以把靜態(tài)的實(shí)驗(yàn)過程，轉(zhuǎn)化成動(dòng)態(tài)的模擬實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生對相關(guān)實(shí)驗(yàn)的參與感更足。

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