資源簡介

植物生長素的發現
教材分析：
本節內容位于動物生命活動的調節之后，是植物生命活動調節的開端，通過植物生長素的發現史引出植物激素。由植物的向光性引出達爾文對該現象的探究，提出：胚芽鞘向光性彎曲是胚芽鞘尖端受單側光刺激后，向下傳遞某種“影響”，造成伸長區背光面比向光面生長快。通過鮑森·詹森實驗驗證“傳遞”的作用、拜爾實驗驗證“影響分布不均勻”的效果、溫特實驗驗證“影響確實是一種化學物質”，并命名為“生長素”，至此，生長素進入大家眼中。通過其他科學家們的努力，探究出生長素的本質（吲哚乙酸）、具有生長效應的其他物質（PAA、IBA）、最后落腳于植物激素。本節內容運用幾個經典實驗來展現植物生長素的發現，是學習科學實驗思維、實驗設計、實驗分析和實驗評價的經典章節。
學情分析：
學生已經學習了動物激素，基本掌握了動物激素的特點與作用，對激素這一概念也有了大致的理解，但第一次接觸植物激素，比較陌生，需要知識遷移與邏輯聯系。學生在過去的學習中，陸續接觸到各種科學探究的方法如假說-演繹法，推理法等，也接觸到一些實驗類型的習題，但沒有系統地了解過實驗分析與實驗評價，本節課可圍繞實驗進行學生活動，引導大家體會實驗思維、實驗分析的過程，進行實驗評價與實驗設計。
教學目標：
生命觀念：
觀察植物向光性的現象與植物生長素的發現史：1.體會生長素在植物生命活動中的調節作用；2.認識到相關生命現象的原理，感受生命的精妙、神奇與協調；3.形成或提高尊重生命、關愛生命的意識。
科學探究：
分析植物生長素的發現史：1.感受科學探究的一般流程，體會科學探究的方法并嘗試運用；2.體會科學家們不斷探索、求實嚴謹的科學態度；3.學習不斷探索、追求真理的態度與方法。
科學思維：
分析植物生長素的發現史：1.綜合現有知識評價并分析相關實驗，敢于質疑，形成批判性思維；2.辯證探討，培養正確的邏輯思維方式。
社會責任：
理解植物向光性生長的原理，運用植物激素相關知識解決實際問題，提高科學照進現實的社會責任感。
教學重點：
1.達爾文實驗分析；
2.溫特實驗分析；
3.驗證實驗的設計；
4.植物向光性生長的原因；
5.植物激素。
教學難點：
1.達爾文實驗分析；
2.驗證實驗的設計；
3.植物激素；
4.科學思維的培養。
教學策略與手段：
學法
以植物向光性生長為情境，串聯課堂。在教學過程中，通過實驗分析與評價構建知識框架，并在探索中進行補充完善。以實驗為依托，發展生物學科核心素養及探究式學習的習慣。
教法
強調過程式教學，以科學探究實驗的分析為流程：觀察現象→發現問題→提出假設→設計實驗→實驗驗證→結果分析→得出結論。在分析實驗時培養科學思維，再開展學生活動進行實驗設計，更深刻地理解科學探究過程。在教學方法上采用直觀教學法（視頻、圖片等）、任務驅動法、問題串、對比及總結歸納，引導學生自主學習、理解相關知識。
教學過程：
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入 同學們，在課程的開頭，我們一起來看一個視頻，其中小箭頭是光照射的方向。（播放植物向光性生長視頻） 視頻中展現了什么？ 閱讀課本，找到這種現象。 這種現象在我們生活中也比較常見，如窗邊的植物，放久了就會向著窗外生長。這是植物向性運動的一種，如向肥性：施肥后，植物向著肥的方向生長等。 植物為什么會出現向光性呢？在漫長的歲月里，科學家們給了我們解答。 觀察植物的生長方向與光的關系，觀察并思考導致這種現象的原因。 植物向著光的方向生長。 向光性：植物向光源方向生長的現象 了解 思考 以視頻導入，直觀展示植物的向光性，吸引學生注意力，激發興趣。 回歸課本。 擴展延伸，銜接生活場景。 提出問題，過渡。
生長素發現過程 達爾文實驗 驗證實驗1 驗證實驗2 鮑森·詹森實驗 拜爾實驗 溫特實驗 植物激素概念 植物激素與動物激素的比較 科學探究的一般流程 問：達爾文使用的實驗材料是什么？ 什么是胚芽鞘呢？請看P47相關信息，胚芽鞘是什么。（圖片展示） 閱讀課本P46，觀察達爾文的實驗，找出其中的對照組，實驗組，分組找出自變量，因變量和結論。 板書：植物生長素的發現 達爾文 我們請同學來分析，大家感受這個分析的過程。 結合同學回答整理： 一和二組，自變量是胚芽鞘尖端，因變量是彎曲生長的情況，可以探究向光性生長與胚芽鞘尖端的關系，通過一、二對照可以得結論： 胚芽鞘彎曲生長需要胚芽鞘尖端。 一、三、四組自變量是遮光位置，因變量為是否彎曲生長。一、三、四對照可以看出：胚芽鞘向光性生長與遮光部位有關系。 進一步探討，第三組實驗遮住了胚芽鞘尖端，他生長但不彎曲，一、四組沒有遮住尖端，他們都彎曲了，說明胚芽鞘尖端可以感受到光的刺激，尖端下部彎曲。 達爾文是如何解釋的？ 胚芽鞘尖端受單側光刺激后，就向下傳遞某種“影響”，造成伸長區背光面比向光面生長快，使胚芽鞘出現向光性彎曲。 （重復并板書：“影響”） 這里有三個條件，第一點是單側光刺激，那我們可否驗證一下：胚芽鞘受單側光刺激后，發生向光性彎曲。 實驗材料：胚芽鞘，單側光，均勻光。 要求：請一位同學上臺展示，其他同學在草稿紙上設計，參考達爾文實驗圖解。 自變量：光線情況（單側光/均勻光） 實驗結果：單側光——向光性彎曲；均勻光——直立生長。 結論：單側光引起胚芽鞘向光性彎曲。 第二點是向下傳遞某種影響，請同學們抓住這個傳遞，想一想怎么驗證胚芽鞘尖端受刺激后，就向下傳遞某種“影響”，出現向光性彎曲。 實驗材料：胚芽鞘，瓊脂片，云母片， 鮑森·詹森也做過類似的實驗，我們來看他是怎么做的。 板書：鮑森·詹森 詹森的解釋是胚芽鞘尖端產生的影響可以透過瓊脂片傳遞到下部。瓊脂片的作用：收集并傳遞這個影響。 板書：傳遞 問：這是一個嚴格意義上的對照實驗嗎？為什么？ 如何修改？ 回到傳遞問題上，如何驗證傳遞對植物生長的影響？ 實驗結果：瓊脂片組——彎曲生長；云母片組——不生長。 結論：單側光照射后，胚芽鞘尖端產生的影響向下傳遞，引起胚芽鞘向光性彎曲。 最后，為什么背光面比向光面生長快呢？拜爾給了我們解釋。 板書：拜爾 他在黑暗環境中將胚芽鞘尖端切下來，放置在邊緣，結果是胚芽鞘向放置的對側彎曲生長。 問：為什么要在黑暗中？ 自變量：胚芽鞘尖端擺放位置。 結論：胚芽鞘彎曲生長是由于影響在尖端下部分布不均勻而造成的。 板書：分布不均勻 這些實驗初步提出了尖端產生的影響可能是一種化學物質，這種化學物質分布不均勻導致了胚芽鞘彎曲生長。 也就是說，某種物質影響了胚芽鞘的生長。如何證明的呢？溫特給了一個極其巧妙的設計，我們一起來看一下。 板書：溫特 如何體現“影響”是一種化學物質？可否將它提取出來？前面提到過一種東西。（瓊脂） 溫特將燕麥胚芽鞘尖端切下，放在干凈的瓊脂塊上，收集這種影響，再將攜帶有影響的瓊脂塊放在切除胚芽鞘尖端的燕麥胚芽鞘的一側。 自變量：瓊脂有無接觸胚芽鞘尖端（化學物質）。 結論：胚芽鞘確實會產生某種化學物質引起胚芽鞘的彎曲生長。溫特將這種化學物質命名為生長素，請和生長激素區分開。 板書：生長素 一個結論的產生，需要許多人共同努力，請大家閱讀課本，感受其他科學家們的發現： 1931年，科學家郭葛等人首先從人尿中分離出具有生長效應的化學物質——吲哚乙酸( IAA )， 由于其含量及其少，1946年，才從高等植物中分離出生長素，并確認就是IAA。 板書：化學本質：吲哚乙酸 后世研究發現，具有生長效應的物質還有苯乙酸和吲哚丁酸等。 生長素是一種植物激素，其他還發現赤霉素，細胞分裂素，脫落酸，乙烯等。 請大家找到植物激素的概念。 植物激素：植物體內產生，從產生部位運輸到作用部位，對植物生長發育具有顯著作用的微量有機物。 我們以胚芽鞘產生的生長素為例，理解一下植物激素：由胚芽鞘尖端產生，運輸到尖端下部，對植物生長起促進作用的微量吲哚乙酸。 在此之前我們還學習了其他激素，統稱為動物激素，請同學們思回憶并討論他們的異同。 植物激素動物激素產生部位一定部位 專門分泌腺或細胞作用部位不作用于特定器官特定的靶器官等相同點1.自身產生； 2.微量、高效，種類多； 3.調節作用。
我們一起來回顧一下生長素的發現史，科學家們是如何探究的。 以植物向光性的現象展開探究；（觀察并發現問題） 針對現象提出假設；（提出假設） 設計實驗驗證這些假設；（設計、實施實驗） 結合問題得出結論。（得出結論） 最后將結論推廣，在推廣過程中又發現新的問題，科學探究是一個不斷重復、不斷探索的過程。 回歸課堂最開始，植物為什么會出現向光性？ 外因：單側光照； 內因：①尖端產生生長素②生長素分布不均勻（背光側＞向光側）。 至此，生長素算是徹底揭開面紗，展現在大家面前。在生長素的發現史中我們接觸到胚芽鞘有四個部位：生長素產生部位、生長素作用部位、感光部位和彎曲部位分別是什么？ 胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端下部、胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端下部。 問：黑暗條件影響生長素的形成嗎？ 金絲雀虉草的胚芽鞘。 單子葉植物特別是禾本科植物胚芽外的錐形套裝物（勾畫）。 閱讀教材，觀察實驗，找出相關信息。 分析四個實驗，回答問題（討論）。 一、二組。 一、三組。 一、四組。 閱讀并勾畫。 設計驗證實驗。 閱讀并分析鮑森·詹森實驗，了解瓊脂的作用 （筆記） 不是，不止一個變量。 加一組無瓊脂片的。 設計驗證實驗：加云母片組。 閱讀分析拜爾實驗，體會“影響”分布不均勻的結果。 排除光的影響 初步認識到“影響”可能是一種物質 閱讀并分析溫特實驗，感受物質提取的妙法。 瓊脂：可收集和傳遞“影響”。 閱讀并勾畫。 了解生長素面世的過程 勾畫并理解。 回憶并討論。 回顧總結。 思考并形成語言表達。 回憶。 思考并回答：不影響，生長素的合成與光無關。 展示實驗材料特點，便于后期觀察。 閱讀并分組勾畫，培養科學思維與表達能力。 對學生回答適當引導完善。培養并規范長句回答習慣。 體現實驗分析的過程。 培養實驗設計的能力。評價與鼓勵，增強學生信心。 分析教材，串聯前后。 科學探究：實驗設計。 分析教材，聯系前后。 科學思維：無關變量要相同且適宜。 前后邏輯關聯。 科學需要不斷探索，不懈努力。 概念延伸： 從已知物質關聯抽象概念。 對比學習法。 明確科學探究的方法。 情境串聯課堂，首尾呼應。 歸納能力。 聯系生活思考問題。
即時反饋 1.判斷生長狀況。 2. 剩下時間，自主安排，回顧本節內容。 判斷并思考：什么導致生長；什么導致彎曲。 生長條件：胚芽鞘尖端（有生長素）； 彎曲條件：生長素分布不均。 回顧整理。 思維訓練。 分析歸納。 自主思考，內化知識。
板書設計：
植物生長素的發現
達爾文——“影響”
↓
鮑森·詹森——傳遞
↓
拜爾——分布不均勻
↓
溫特——生長素【植物激素】
↓
其他——化學本質：吲哚乙酸

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