高中生物人教版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第3章植物的激素調(diào)節(jié) 市賽獲獎(jiǎng)

《植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)確定的依據(jù)1.課程標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求：概述植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)。2.教材分析：“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物③（必修）穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第三章第一節(jié)的內(nèi)容，是本章后面幾節(jié)的過(guò)渡章節(jié)。本節(jié)1課時(shí)，植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)以科學(xué)探索的過(guò)程為脈絡(luò)安排教材內(nèi)容，以科學(xué)發(fā)現(xiàn)中折射出的科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)與科學(xué)的魅力為主線。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生可以概述生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，把握各個(gè)實(shí)驗(yàn)間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，可以對(duì)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)行解釋、推斷、區(qū)分、擴(kuò)展，培養(yǎng)科學(xué)的思想方法及發(fā)展的科學(xué)觀。3.學(xué)情分析：知識(shí)基礎(chǔ)：學(xué)生在第二章學(xué)習(xí)了動(dòng)物和人生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)的機(jī)理，對(duì)激素調(diào)節(jié)有一定的了解，且在必修一的學(xué)習(xí)過(guò)程中零散的學(xué)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則與步驟。

能力基礎(chǔ)：我所任教的學(xué)生是我校一、二層次學(xué)生，雖然獲取直接知識(shí)的能力較好，但觀察、分析實(shí)驗(yàn)的能力欠缺，課堂發(fā)言積極性較差。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，我充分的抓住學(xué)生“好奇心”，利用生物史發(fā)展脈絡(luò)，創(chuàng)設(shè)情境，層層設(shè)疑，誘發(fā)思維，激發(fā)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索，積極交流，主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)。目標(biāo)：1．獨(dú)立分析達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)，描繪胚芽鞘感光部位和彎曲部位。2.觀察詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立思考后與他人討論，得出尖端可能產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì)，彎曲生長(zhǎng)是由于化學(xué)物質(zhì)分布不均勻造成的。3.小組嘗試模仿前人設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步闡明胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種物質(zhì)——生長(zhǎng)素。4.通過(guò)自主閱讀，準(zhǔn)確說(shuō)出生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)，植物向光性的原因、植物激素的念。5.通過(guò)自主閱讀，能準(zhǔn)確的寫出生長(zhǎng)素的產(chǎn)生場(chǎng)所，運(yùn)輸方式和分布部位。評(píng)價(jià)任務(wù)1.分別寫出A、B和A、C、D對(duì)照的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2.分析兩組實(shí)驗(yàn)，能獨(dú)立回答或與他人交流教師設(shè)置的問(wèn)題。3.用文字或示意圖表示實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)一步證明生長(zhǎng)素的存在。4.閱讀后可準(zhǔn)確回答相應(yīng)問(wèn)題。5.準(zhǔn)確寫出生長(zhǎng)素的產(chǎn)生場(chǎng)所，運(yùn)輸方式和分布部位。教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生的主體活動(dòng)評(píng)價(jià)要點(diǎn)章題導(dǎo)入設(shè)疑：美麗的額濟(jì)納胡楊林為什么選擇在每年的10月份集體上色，胡楊林如何對(duì)自身的生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)？(投影胡楊林圖片)出題：第3章植物的激素調(diào)節(jié)聯(lián)系相關(guān)知識(shí),產(chǎn)生疑問(wèn)。學(xué)生能集體回答指出植物存在激素調(diào)節(jié)。展示視頻，引入新課視頻：豆科植物向光性。展示問(wèn)題：1.視頻體現(xiàn)了植物的什么特性？2.引起植物向光生長(zhǎng)的外界刺激是什么？學(xué)生思考總結(jié)：植物具備向光性，向光性是由單側(cè)光引起的。隨機(jī)提問(wèn)學(xué)生，并讓其他學(xué)生評(píng)價(jià)答案。達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)教師簡(jiǎn)介達(dá)爾文，引起學(xué)生興趣。課件展示實(shí)驗(yàn)和問(wèn)題：A、B對(duì)比和A、C、D對(duì)比，分別得出什么結(jié)論？教師進(jìn)一步設(shè)問(wèn)：那尖端和下部有什么關(guān)系呢？給出達(dá)爾文的推斷。學(xué)生通過(guò)自己分析實(shí)驗(yàn)回答：1.感光和尖端有關(guān)。2.感光部位在尖端而不是尖端下部？學(xué)生能寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)介紹達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)時(shí)間1880年以及達(dá)爾文去世的時(shí)間1882年，設(shè)置疑問(wèn)：“影響”究竟是什么？課件展示：詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)示意圖并給出問(wèn)題：①詹森的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？該實(shí)驗(yàn)是否有一定缺陷？如何完善？②拜爾將切下的尖端放在胚芽鞘的一側(cè)的目的是什么？這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？教師總結(jié)，并展示這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的初步結(jié)論。學(xué)生通過(guò)獨(dú)立思考后與他人討論，回答：1.“影響”可以穿過(guò)瓊脂（或“影響”可能為某種化學(xué)物質(zhì)）。該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有對(duì)照。2放在一側(cè)是為了讓尖端的“影響”不均勻。向光性由于尖端產(chǎn)生的影響分布不均勻?qū)е?。觀察學(xué)生討論過(guò)程，了解學(xué)生討論時(shí)存在的問(wèn)題，盡量提問(wèn)主動(dòng)舉手的學(xué)生，并引導(dǎo)其他學(xué)生評(píng)價(jià)。溫特的實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)一步引導(dǎo)：無(wú)論是詹森或拜爾的實(shí)驗(yàn)，都沒(méi)有將尖端和尖端下部完全分開，也就不能完全排除尖端是通過(guò)非物質(zhì)的其它“影響”作用到尖端下部的。課件投影：教師提出疑問(wèn)：將瓊脂放在一側(cè)有什么好處？給出解釋：處理時(shí)間不同，彎曲角度不同，課下可以自己閱讀課外材料。學(xué)生小組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并做相應(yīng)記錄，派代表展上講臺(tái)展示實(shí)驗(yàn)方案。觀察學(xué)生討論設(shè)計(jì)過(guò)程，如有明顯錯(cuò)誤應(yīng)稍作提示，盡可能挑選設(shè)計(jì)較合理但存在漏洞的實(shí)驗(yàn)方案展示。生長(zhǎng)素的本質(zhì)教師提出疑問(wèn)：既然證明了有生長(zhǎng)素這種物質(zhì)存在，那它究竟是什么物質(zhì)能？課件投影問(wèn)題：1.生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)是什么？2.解釋植物向光性的原因？3.什么是植物激素？教師總結(jié)，科學(xué)家通過(guò)研究“向光性”，經(jīng)過(guò)幾一步步的探索，最終才發(fā)現(xiàn)了植物激素，并一定程度解釋了向光性的原因，但科學(xué)家的腳步?jīng)]有就此停止。學(xué)生閱讀課本P47頁(yè)“生長(zhǎng)素究竟是什么？”到P48頁(yè)黑體字結(jié)束，獨(dú)立回答。隨機(jī)選取學(xué)生回答。注意語(yǔ)言準(zhǔn)確性。生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布教師引導(dǎo)：又經(jīng)幾代人的努力，人們對(duì)生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布又有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。課件投影：學(xué)生閱讀課本P48頁(yè)“生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布”并在筆記上整理相關(guān)內(nèi)容。觀察學(xué)生書寫情況，并隨機(jī)選取學(xué)生回答。結(jié)課課件展示設(shè)疑：除了利用植物的向光性外，植物的莖有背地性，根有向地性，看來(lái)植物生長(zhǎng)素的分布除受光影響外，還會(huì)受到重力影響。思考：同樣受重力影響，為何莖背地生長(zhǎng)而根向地生長(zhǎng)？通過(guò)學(xué)習(xí)下節(jié)內(nèi)容《生長(zhǎng)素的生理作用》，你一定可以找到答案。課程資源1.《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物3（必修）穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》人民教育出版社2023年1月第二版2.向光性視頻及各實(shí)驗(yàn)示意圖3.擴(kuò)展閱讀《向光性發(fā)現(xiàn)的科學(xué)簡(jiǎn)史》效果評(píng)價(jià)1.課堂評(píng)價(jià)：見(jiàn)評(píng)價(jià)任務(wù)2.作業(yè)性評(píng)價(jià)：課后練習(xí)：1.科學(xué)家做過(guò)如下實(shí)驗(yàn)：把含有生長(zhǎng)素的瓊脂塊放在一段燕麥胚芽鞘的形態(tài)學(xué)上端（分生迅速，向上或者向下延伸的是形態(tài)學(xué)上端；

對(duì)于地上部分而言，樹枝是形態(tài)學(xué)上端，而樹干是形態(tài)學(xué)下端。對(duì)于地下部分而言，根尖是形態(tài)學(xué)上端，根基是形態(tài)學(xué)下端），把另一塊不含生長(zhǎng)素的瓊脂塊作為接受塊放在下端（如下圖所示）；另一實(shí)驗(yàn)是把一段燕

麥胚芽鞘倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，把形態(tài)學(xué)下端朝上，做同樣的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)分析，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，接受塊甲和接受塊乙的成分有何變化：A．甲含有生長(zhǎng)素，乙不含有

B．乙含有生長(zhǎng)素，甲不含有

C．甲、乙都含有生長(zhǎng)素

D．甲、乙都不含有生長(zhǎng)素(完成課后p49頁(yè)模擬訓(xùn)練)2.下圖示燕麥幼苗(胚芽鞘)進(jìn)行向光性試驗(yàn)，圖中(A)放在暗箱中，(B)放在一側(cè)有孔的暗箱中，(c)切去胚芽鞘尖端，(D)在切面一側(cè)放一富含生長(zhǎng)素的瓊脂塊，(E)在尖端下方用一不透水云母片隔開，(F)尖端下方一側(cè)插入云母片，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(切除尖端的胚芽鞘忽略尖端殘留生長(zhǎng)素的影響)。(1)直立向上生長(zhǎng)的是。(2)發(fā)生彎曲生長(zhǎng)的是。其中向右彎曲生長(zhǎng)的是。(3)不生長(zhǎng)也不彎曲的是。3.研究表明，植物的向光性是因?yàn)榧舛烁泄夂蟀l(fā)生了橫向運(yùn)輸（如圖）和________兩種運(yùn)輸方式，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明橫向運(yùn)輸發(fā)生在尖端而沒(méi)有發(fā)生在尖端下部。課后反思：《植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)》一節(jié)可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生探究達(dá)爾文、鮑森·詹森、拜爾、溫特的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)論的分析，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法，是一節(jié)通過(guò)科學(xué)史對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)教育的絕佳課程，在教學(xué)中，我反思了以下幾點(diǎn)的教學(xué)感悟。第一，創(chuàng)造性地利用這幾個(gè)關(guān)于生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)。比如在介紹詹森的實(shí)驗(yàn)時(shí)讓學(xué)生分析課本呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的不足，自己設(shè)計(jì)，引導(dǎo)補(bǔ)充補(bǔ)充詹森把瓊脂片換成云母片的實(shí)驗(yàn)，第二，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，在了解了達(dá)爾文、詹森和拜爾的有關(guān)實(shí)驗(yàn)后，讓學(xué)生們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證生長(zhǎng)素的存在，鍛煉了學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。第三，課后練習(xí)評(píng)價(jià)有效的補(bǔ)充了由于課堂時(shí)間有限，在課堂上無(wú)法展開討論的相關(guān)內(nèi)容。比較惋惜的是讓學(xué)生做了玉米萌發(fā)的實(shí)驗(yàn)，可能是由于品種的原因，并沒(méi)有成功的萌發(fā)玉米。不能讓學(xué)生們進(jìn)一步了解胚芽鞘這一結(jié)構(gòu)。在本節(jié)課的備課中過(guò)程中，之前閱讀過(guò)崔允漷教授的《有效教學(xué)》和《基于課標(biāo)的課程綱要和教案》，平時(shí)上課也會(huì)滲透一些崔教授的思想，而這次備課則嚴(yán)格按照崔教授書上的一些要求來(lái)做，感覺(jué)收獲很大。備課首先考慮的不是怎么講，而是要分解課標(biāo)明確講什么，再明確評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)這些再確定教學(xué)流程，這樣操作下來(lái)備課反而變的容易，因?yàn)槭裁吹胤街匾瑢W(xué)生掌握到什么程度，怎么反應(yīng)學(xué)生的掌握程度就一目了然。設(shè)計(jì)課后作業(yè)，按照課標(biāo)的評(píng)價(jià)要求命題時(shí)要強(qiáng)調(diào)核心內(nèi)容；生物學(xué)概念、原理的理解和應(yīng)用；對(duì)分析、綜合等思維能力的考查。而不必過(guò)分強(qiáng)調(diào)零散的，單純記憶的知識(shí)。這樣即可以讓老師明確重要內(nèi)容學(xué)生會(huì)了沒(méi)，還可以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。而且可以把一些課上由于時(shí)間弱化處理的知識(shí)，有意的拿出來(lái)重復(fù)，加強(qiáng)學(xué)生理解。授課時(shí)，盡量引導(dǎo)學(xué)生自己得出問(wèn)題的結(jié)論，教師只做引導(dǎo)和適當(dāng)?shù)目偨Y(jié)。這樣可以很大程度的提高學(xué)生的課堂積極性，達(dá)到更好的效果。以后在自己的課堂上還要堅(jiān)持。由于沒(méi)有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)郭教授的理論和實(shí)踐可能有些地方的設(shè)計(jì)存在一些問(wèn)題。今后應(yīng)該進(jìn)一步的學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。擴(kuò)展閱讀：《向光性發(fā)現(xiàn)的科學(xué)簡(jiǎn)史》（姓名為音譯）最早研究植物向光性的是——還會(huì)有誰(shuí)——生物學(xué)之父達(dá)爾文。他在隨貝格爾號(hào)環(huán)球旅行時(shí)，隨身帶了幾只鳥，為了喂養(yǎng)這些鳥，又在船艙中種了一種叫草蘆的草。船艙很暗，只有窗戶透射進(jìn)陽(yáng)光，達(dá)爾文注意到，草的幼苗向窗戶的方向彎曲、生長(zhǎng)。但后來(lái)幾十年間，達(dá)爾文忙著創(chuàng)建進(jìn)化論，直到其晚年，才著手進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)研究向光性的問(wèn)題，在1880年出版的《植物的運(yùn)動(dòng)力》一書中總結(jié)了這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。達(dá)爾文是用草的種子做這些實(shí)驗(yàn)的。草的種子發(fā)芽時(shí)，胚芽外面套著一層胚芽鞘，胚芽鞘首先破土而出，保護(hù)胚芽在出土?xí)r不受損傷。達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)胚芽鞘是向光性的關(guān)鍵。如果把種子種在黑暗中，它們的胚芽鞘將垂直向上生長(zhǎng)。如果讓陽(yáng)光從一側(cè)照射秧苗，胚芽鞘則向陽(yáng)光的方向彎曲。如果把胚芽鞘尖端切掉，或用不透明的東西蓋住，雖然光還能照射胚芽鞘，胚芽鞘也不再向光彎曲。如果是用透明的東西遮蓋胚芽鞘，則胚芽鞘向光彎曲，而且，即使用不透光的黑色沙土掩埋胚芽鞘而只留出尖端，被掩埋的胚芽鞘仍然向光彎曲。達(dá)爾文推測(cè)，在胚芽鞘的尖端分泌一種信號(hào)物質(zhì)，向下輸送到會(huì)彎曲的部分，是這種信號(hào)物質(zhì)導(dǎo)致了胚芽鞘向光彎曲。達(dá)爾文的發(fā)現(xiàn)隨后引起了生物學(xué)家們濃厚的興趣。1913年，丹麥生物學(xué)家波義森－簡(jiǎn)森（PeterBoysen-Jensen）進(jìn)一步驗(yàn)證了達(dá)爾文的推測(cè)。他切下胚芽鞘的尖端，在切面上放上一層凝膠，再把尖端放回去，胚芽鞘的向光性保持不變。但是如果在中間放的不是凝膠而是不通透的云母片，向光性就消失了。而且，只有把云母片插在切面背光的一面，才會(huì)防止向光性，如果是插在向光的一面，則向光性正常。這就表明信號(hào)物質(zhì)是從胚芽鞘尖端傳遞到胚芽鞘背光的一面，使那里的細(xì)胞生長(zhǎng)速度要比向光的一面快，導(dǎo)致彎曲。1918年帕爾（A.Paal）證實(shí)了波義森－簡(jiǎn)森的結(jié)果。他在黑暗中切下胚芽鞘的尖端，用光照射該尖端后再放回胚芽鞘的切面，但是放的時(shí)候偏離中心，放在一側(cè)，他發(fā)現(xiàn)胚芽鞘生長(zhǎng)時(shí)就往另一側(cè)彎曲。1925年索?。℉.Soding）發(fā)現(xiàn)，如果把胚芽鞘尖端切掉，則胚芽鞘的生長(zhǎng)受抑制，但是如果把切下的胚芽鞘尖端放回去，則胚芽鞘的生長(zhǎng)恢復(fù)正常，表明胚芽鞘尖端含有刺激細(xì)胞生長(zhǎng)的信號(hào)物質(zhì)。1926年，一名荷蘭研究生文特FritzWent）用一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法分離出了這種信號(hào)物質(zhì)。他切下燕麥胚芽鞘的尖端，把它放在瓊脂上放數(shù)個(gè)小時(shí)，然后把瓊脂放到胚芽鞘殘部，發(fā)現(xiàn)瓊脂能刺激胚芽鞘的生長(zhǎng)，表明有能刺激生長(zhǎng)的物質(zhì)從胚芽鞘尖端滲透到了瓊脂中。這種物質(zhì)后來(lái)被稱為生長(zhǎng)素。兩年后，文特發(fā)明了一種辦法定量地測(cè)定生長(zhǎng)素的活性。他把滲透了生長(zhǎng)素的瓊脂放在燕麥胚芽鞘殘部的一側(cè)，在黑暗中，燕麥胚芽鞘將向另一側(cè)彎曲。如此在黑暗中生長(zhǎng)一個(gè)半小時(shí)后，測(cè)定胚芽鞘的彎曲度，越彎曲，則說(shuō)明瓊脂中含有的生長(zhǎng)素活性越強(qiáng)（比如說(shuō)，用的胚芽鞘尖端越多），這種測(cè)定法后來(lái)被稱為燕麥測(cè)試法。文特也發(fā)現(xiàn)，是生長(zhǎng)素的不均勻分布導(dǎo)致植物的向光性。讓光從一側(cè)照射胚芽鞘尖端，然后將胚芽鞘尖端切下放在兩塊瓊脂上，在原來(lái)背光和向光的一側(cè)各放一塊。幾個(gè)小時(shí)后用燕麥測(cè)試法分別測(cè)定這兩塊瓊脂所含生長(zhǎng)素的活性，發(fā)現(xiàn)背光的那塊幾乎是向光的那塊的兩倍。那么這種生長(zhǎng)素又是什么化學(xué)物質(zhì)呢？可惜的是，胚芽鞘尖端所含的生長(zhǎng)素的量實(shí)在是太少的，沒(méi)法將之提取、純化和測(cè)定其化學(xué)結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)家們只能用從其他來(lái)源提取的物質(zhì)用燕麥測(cè)定法測(cè)定其生長(zhǎng)素活性。1931年，荷蘭科學(xué)家科格爾（FritzKogl）和哈根－史密特（ArieJ.Haagen-Smit）首次從人尿中提取出了一種能刺激植物生長(zhǎng)的物質(zhì)，稱之為生長(zhǎng)素A（即三醇酸）。科格爾后來(lái)又從人尿中提取出了幾種生長(zhǎng)素，其中活性最強(qiáng)的是β－吲哚乙酸，這種物質(zhì)實(shí)際上早在1885年被從發(fā)酵液中提取出來(lái)了，只不過(guò)人們當(dāng)時(shí)不知道它是一種生長(zhǎng)素。β－吲哚乙酸成了人們所發(fā)現(xiàn)的第一種真正的植物生長(zhǎng)素，也是最主要的生長(zhǎng)素。現(xiàn)在我們從分