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《植物激素調(diào)節(jié)》教學(xué)設(shè)計(jì) 高2014級(jí)生物集備組 崔永波 一、教材分析： 1、教材地位：植物激素的調(diào)節(jié)這一節(jié)內(nèi)容在全書(shū)中所占的比例并不多，但內(nèi)容卻是極其重要的。其中生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)素的產(chǎn)生和運(yùn)輸，生長(zhǎng)素的生理作用，生長(zhǎng)素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，這幾部分是能夠較好考察學(xué)生能力的知識(shí)載體，因而受到各級(jí)考試包括高考的重視。特別是在生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)中隱含的科學(xué)研究的方法與過(guò)程，以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)所要控制的“單因子變量”在整個(gè)必修課本中處于相當(dāng)重要的地位，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究能力的很好的素材，也是歷年高考的熱點(diǎn)。 2、教材內(nèi)容：“能夠適應(yīng)環(huán)境”是生物的一個(gè)基本特征。但對(duì)“生物如何適應(yīng)環(huán)境?”，特別是“植物如何適應(yīng)環(huán)境？”這些問(wèn)題學(xué)生過(guò)去很少接觸。本節(jié)內(nèi)容沿著科學(xué)家的足跡向?qū)W生逐一介紹了一種植物激素——生長(zhǎng)素的合成部位、產(chǎn)生影響的部位、在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)囊?guī)律、化學(xué)性質(zhì)、生理作用以及在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用等多方面的知識(shí)。 3、新舊知識(shí)的聯(lián)系： “植物的向性運(yùn)動(dòng)”和第八章《生物與環(huán)境》中的“生態(tài)因素對(duì)生物的影響”以及 “生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)”相聯(lián)系。胚芽鞘的“生長(zhǎng)”聯(lián)系到第三章《新陳代謝》中的“同化作用與異化作用的相互關(guān)系”。生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方式——“主動(dòng)運(yùn)輸”是在第二章《細(xì)胞》中的“細(xì)胞膜的功能”中學(xué)習(xí)過(guò)?！吧L(zhǎng)素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用”與第五章《生物的生殖和發(fā)育》相聯(lián)系?！捌渌参锛に亍钡膬?nèi)容與第五章植物的個(gè)體發(fā)育及第一章的細(xì)胞分裂相聯(lián)系。 二、教學(xué)理念和設(shè)計(jì)思想： 以學(xué)生為本。學(xué)生不再是被動(dòng)的接受者，而是主動(dòng)的參與者和探究者。整節(jié)課的學(xué)習(xí)過(guò)程就是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，對(duì)植物的向性運(yùn)動(dòng)及其原因的“自主探究”的過(guò)程，即從現(xiàn)實(shí)生活中植物的向光生長(zhǎng)和根的向重力生長(zhǎng)確定探究主題——植物的向性運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生思考植物向性運(yùn)動(dòng)的原因。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中共設(shè)計(jì)了四個(gè)具體的探究環(huán)節(jié)：胚芽鞘的感光部位；彎曲部位；感光部位和彎曲部位是否有關(guān)；關(guān)系是什么。讓學(xué)生在探究中學(xué)會(huì)大膽猜想，鼓勵(lì)學(xué)生合作討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證，能夠結(jié)合自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納出植物向性的原因。這樣不僅有利于學(xué)生生物意識(shí)的養(yǎng)成，更重要的是有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)踐能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 三、學(xué)生分析： 高二學(xué)生的特點(diǎn)是抽象思維能力和綜合思維能力不強(qiáng)，但對(duì)生物課程的學(xué)習(xí)，有著濃厚的興趣。他們?cè)诔踔性鴮W(xué)過(guò)植物激素調(diào)節(jié)的相關(guān)內(nèi)容，但是對(duì)此了解得很淺，沒(méi)有深入到植物向性運(yùn)動(dòng)原因的水平。因此，教學(xué)中可以利用學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)并遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，通過(guò)適當(dāng)?shù)膯l(fā)指導(dǎo)，使植物向性運(yùn)動(dòng)及其原因等新知識(shí)有效地整合進(jìn)學(xué)生原有的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中，使學(xué)生的知識(shí)體系得到豐富和發(fā)展。 四、教學(xué)目標(biāo)： 1．知識(shí)目標(biāo)： ⑴植物的向性運(yùn)動(dòng)； ⑵生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn) 2．能力目標(biāo)： ⑴學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)植物向性運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的方法； ⑵理解植物向性運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力； ⑶學(xué)會(huì)觀察植物的向性運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)觀察能力。 3．情感目標(biāo)： 通過(guò)生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程的介紹，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)作風(fēng)，求實(shí)的科學(xué)態(tài) 度，探索未知的科學(xué)精神。 五、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)： 1、重點(diǎn) （1）生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程 （2）掌握科學(xué)研究的一般過(guò)程（教材沒(méi)有直接提出，而隱含在“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”中） （3）初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法 2、難點(diǎn) 生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)分析 六、教學(xué)媒體 1、現(xiàn)代教學(xué)媒體：計(jì)算機(jī)、投影儀等。用于展示多媒體課件，給學(xué)生形象、直觀的印象，提高教學(xué)效率。 2、傳統(tǒng)教學(xué)媒體：黑板、粉筆、掛圖等。用于板書(shū)本堂課的要點(diǎn)、難點(diǎn)，彌補(bǔ)多媒體教學(xué)的不足，使傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)代教學(xué)方式有機(jī)融合，達(dá)到最佳教學(xué)效果。 七、教學(xué)實(shí)施步驟 [導(dǎo)課]首先用多媒體配樂(lè)展示宋朝詩(shī)人葉紹翁作品《游園不值》 應(yīng)憐屐齒印蒼苔， 小扣柴扉久不開(kāi)。 春色滿園關(guān)不住， 一枝紅杏出墻來(lái)。 由“一枝紅杏出墻來(lái)”引出本節(jié)內(nèi)容植物激素調(diào)節(jié)。 教師講述：動(dòng)植物體都有著復(fù)雜多變的生命活動(dòng)，都與生物體本身所具有的調(diào)節(jié)功能有密切的聯(lián)系，而不同種的生物調(diào)節(jié)方式不同，植物是通過(guò)激素調(diào)節(jié)，動(dòng)物則是通過(guò)神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)，其中神經(jīng)調(diào)節(jié)的作用處于主導(dǎo)地位。 學(xué)生：觀看幻燈片1.向日葵的圖片2.放置于窗口的盆栽植物3.豎直放置的培養(yǎng)皿中的萌發(fā)的玉米種子。 教師：“同學(xué)們，這些現(xiàn)象我們都曾見(jiàn)過(guò)。但是，大家想沒(méi)有想過(guò)，向日葵幼嫩的花盤(pán)為什么會(huì)跟著太陽(yáng)轉(zhuǎn)？放置于窗口的盆栽植物，為什么會(huì)向光源方向生長(zhǎng)？豎直放置的培養(yǎng)皿中的萌發(fā)玉米種子的根為什么向重力生長(zhǎng)？同學(xué)們現(xiàn)在閱讀教材，圍繞這幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行思考?！? 學(xué)生：通過(guò)閱讀教材，回答出是單側(cè)光和重力的作用。 教師：“單側(cè)光和重力是作為一種外界刺激，這些外界刺激在方向有什么特點(diǎn)？有什么要求？植物在這種外界刺激下的運(yùn)動(dòng)有沒(méi)有規(guī)律性？” 學(xué)生思考得知：外界刺激必須是單一方向的。在單一方向的刺激下，植物的運(yùn)動(dòng)是定向的，朝向刺激的方向或與刺激方向相反。這種運(yùn)動(dòng)稱為向性運(yùn)動(dòng)。 教師提出向性運(yùn)動(dòng)的概念，同時(shí)強(qiáng)調(diào)一下此概念中的關(guān)鍵詞：?jiǎn)我环较颉⒍ㄏ蜻\(yùn)動(dòng)。 教師：“根據(jù)刺激的種類，向性運(yùn)動(dòng)有向光性、向重力性。同學(xué)們思考一下，除此之外， 你還能舉出哪些向性運(yùn)動(dòng)？單一方向的刺激是什么？”學(xué)生們思考討論。有的同學(xué)說(shuō)出 了向水性，單一方向的刺激是水；有的同學(xué)舉出了向肥性，單一方向的刺激是肥料。那 么，我們能通過(guò)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)親自觀察一下嗎？。（以前的實(shí)驗(yàn)都是書(shū)本上寫(xiě)好的方 法步驟，這一次我們要求同學(xué)們親自去設(shè)計(jì)。） 教師提問(wèn)：“植物有很多向性運(yùn)動(dòng)，向性運(yùn)動(dòng)對(duì)于植物體來(lái)說(shuō)，有什么好處呢？”就向光性、向重力性、向水性和向肥性， 學(xué)生分析討論，最后得出植物的向性運(yùn)動(dòng)在植物生活中具有重要的意義。向性運(yùn)動(dòng)是植物對(duì)于外界環(huán)境的適應(yīng)性。向光性是植物的莖、葉處于最適宜利用光能的位置，有利于接受充足的陽(yáng)光而進(jìn)行光合作用；向重力性使植物的根向土壤深處生長(zhǎng)，這樣，既有利于植株的固定，又有利于從土壤中吸收水和無(wú)機(jī)鹽。 教師：“植物的向性運(yùn)動(dòng)對(duì)于植物體的生活是有利的。那么，植物體為什么會(huì)表現(xiàn)出向性運(yùn)動(dòng)呢？我們知道事物的發(fā)展有其內(nèi)因和外因，因此我們要透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)?！? 同學(xué)們考慮，向性運(yùn)動(dòng)的內(nèi)因和外因分別是什么？”得出向性運(yùn)動(dòng)的內(nèi)因是生長(zhǎng)素。 教師：“生長(zhǎng)素是什么？科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的？” 給出達(dá)爾文向光性實(shí)驗(yàn)示意圖。1880年，達(dá)爾文研究了光照對(duì)金絲雀虉草胚芽鞘生長(zhǎng)的影響。（多媒體演示達(dá)爾文向光性實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程） 實(shí)驗(yàn)一：胚芽鞘受到單側(cè)光照射時(shí)，彎向光源生長(zhǎng)。 實(shí)驗(yàn)二：切去胚芽鞘的尖端，胚芽鞘既不生長(zhǎng)，也不彎曲。 實(shí)驗(yàn)三：用錫箔小帽罩住胚芽鞘的尖端，胚芽鞘直立生長(zhǎng)。 實(shí)驗(yàn)四：用錫箔套住胚芽鞘尖端下面一段，單側(cè)光只照射胚芽鞘尖端，胚芽鞘仍然彎向光源生長(zhǎng)。 讓學(xué)生在不看文字的情況下，簡(jiǎn)單解釋一下四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，金絲雀虉草胚芽鞘有哪些變化，各說(shuō)明了什么？學(xué)生們討論幾分鐘， 教師讓學(xué)生分別回答。最后總結(jié)：達(dá)爾文推想，胚芽鞘尖端可能會(huì)產(chǎn)生某種物質(zhì)，這種物質(zhì)在單側(cè)光的照射下，對(duì)胚芽鞘下面的部分會(huì)產(chǎn)生某種影響。（鼓勵(lì)學(xué)生從科學(xué)家的用詞教育學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中要養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣，要有事實(shí)求是的態(tài)度。） 教師：學(xué)生們繼續(xù)思考胚芽鞘尖端真的會(huì)產(chǎn)生某種物質(zhì)嗎？這種物質(zhì)怎么會(huì)影響下面部分的生長(zhǎng)呢？（多媒體演示溫特實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫(huà)）” 1928年，荷蘭科學(xué)家溫特，把切下的胚芽鞘尖端放在瓊脂塊上，幾小時(shí)后，移去胚芽鞘尖端，并將這塊瓊脂切成小塊，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一側(cè)，結(jié)果胚芽鞘向放瓊脂的對(duì)側(cè)彎曲生長(zhǎng)。 教師：“現(xiàn)在能說(shuō)明達(dá)爾文的推想是正確的嗎？” 學(xué)生分析，并說(shuō)明理由。有的學(xué)生說(shuō)是正確的；有的說(shuō)是不能說(shuō)明，因?yàn)椴荒芘懦傊瑝K的影響。 教師總結(jié)：不能。因?yàn)闆](méi)有排除瓊脂本身對(duì)去尖胚芽鞘的影響。動(dòng)畫(huà)演示對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 （介紹實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則：） 1、單一的變量 2、要有對(duì)照組 由此說(shuō)明，胚芽鞘尖端確實(shí)會(huì)產(chǎn)生某種物質(zhì)，這種物質(zhì)從尖端運(yùn)輸?shù)较虏?，并能促使胚芽鞘下面某些部分的生長(zhǎng)。這種物質(zhì)是什么呢？學(xué)生閱讀教材，得出1934年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人從一些植物中分離出了這種物質(zhì)，經(jīng)鑒定這種物質(zhì)是吲哚乙酸。吲哚乙酸具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的功能，因此給它取名為生長(zhǎng)素。后來(lái)科學(xué)家又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其他植物激素（學(xué)生了解內(nèi)容）包括赤霉素、細(xì)胞分裂素、乙烯和脫落酸?？偨Y(jié)植物激素的概念，并強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞：調(diào)節(jié)作用、微量有機(jī)物。 教師總結(jié)：生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位、分布和運(yùn)輸。 產(chǎn)生部位：葉原基、嫩葉和發(fā)育中的種子 分布情況：生長(zhǎng)旺盛部位。 運(yùn)輸方向：從植物形態(tài)的上端向下端運(yùn)輸，不能反向。 課堂練習(xí) （2001年全國(guó)理綜）有人設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，試圖證明“生長(zhǎng)素（IAA）在植物體內(nèi)的運(yùn)輸，主要是從植物體形態(tài)學(xué)上端（頂端）向下端（基端）運(yùn)輸，而不能倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)運(yùn)輸”。 一、材料、用具：胚芽鞘、瓊脂、刀片等 二、方法、步驟與結(jié)果： 適宜濃度IAA的瓊脂塊 （一）制備瓊脂塊 空白瓊脂塊 （二）取一段胚芽鞘中間部分，上面放含IAA的瓊脂塊，下面放空白瓊脂塊 過(guò)一段時(shí)間之后 胚芽鞘彎曲 （三）取步驟（二）下面瓊脂塊（a）的一部分放在去尖的胚芽鞘一側(cè)。 三、結(jié)論：以上實(shí)驗(yàn)證明“生長(zhǎng)素（IAA）在植物體內(nèi)的運(yùn)輸，主要是從植物體形態(tài)學(xué)上端（頂端）向下端（基端）運(yùn)輸，而不能倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)運(yùn)輸”。我們認(rèn)為，僅用該實(shí)驗(yàn)步驟（一）、（二）、（三）還不足以嚴(yán)密論證以上結(jié)論，請(qǐng)?jiān)谏鲜鰧?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法、步驟和結(jié)果。 答案：(2)補(bǔ)充方法、步驟與結(jié)果(一)：(4分)另取一段胚芽鞘中間部分倒放。上面放含 IAA 的瓊脂塊，下面放空白瓊脂塊 補(bǔ)充方法、步驟與結(jié)果(二)：(4分)取補(bǔ)充步驟(一)下面瓊脂塊(b)的一部分放在去尖的胚芽鞘一側(cè) 結(jié)課：本節(jié)課主要介紹了生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，并講述了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則及思路： 1、提出問(wèn)題 2、作出假設(shè) 3、預(yù)期結(jié)果 4、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 5、得出、并分析結(jié)果 6、總結(jié)歸納。還介紹了生長(zhǎng)素的分布和運(yùn)輸，這些都與生長(zhǎng)素的作用有關(guān)，也是下節(jié)可我們將討論的問(wèn)題。 八、教學(xué)反思 1、本節(jié)課以大家熟悉的詩(shī)句“一枝紅杏出墻來(lái)”引入課題達(dá)到了意想不到的效果，實(shí)現(xiàn)了文理科知識(shí)的相互滲透，引起學(xué)生共鳴，增強(qiáng)了課堂吸引力。 2、課件的制作非常精美，其中包括了許多精美圖片和實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生輕松突破重難點(diǎn)，并留下深刻印象。 3、教師努力營(yíng)造愉悅、和諧、合作的課堂氛圍，以問(wèn)題引導(dǎo)為主，讓學(xué)生在主動(dòng)探究的過(guò)程中獲得知識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，始終處于主體地位，進(jìn)行自主合作的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，探索問(wèn)題，并最終解決問(wèn)題，極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)生物科學(xué)的興趣。 4、在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、判斷推理能力等得到了充分的鍛煉。 5、由于時(shí)間限制，學(xué)生訓(xùn)練還不夠，課后應(yīng)加強(qiáng)訓(xùn)練以鞏固所學(xué)內(nèi)容。 6、缺乏讓學(xué)生親自動(dòng)筆設(shè)計(jì)、繪圖，以強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)。 九、板書(shū)設(shè)計(jì) 第一節(jié) 植物的激素調(diào)節(jié) 一、向性運(yùn)動(dòng) 1．概念：植物受到外界環(huán)境單一方向刺激，引起的定向運(yùn)動(dòng)。 2．意義：向性運(yùn)動(dòng)是植物對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)性。 二、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程： 1．達(dá)爾文通過(guò)對(duì)比觀察提出了假設(shè)：尖端產(chǎn)生了某種物質(zhì)，在光的刺激下對(duì)下面的部分產(chǎn)生了影響。 2．溫特通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了達(dá)爾文的假設(shè)：確實(shí)存在某種物質(zhì)。 3．郭葛分離并鑒定出了產(chǎn)生影響的物質(zhì)：吲哚乙酸，即生長(zhǎng)素。 4．植物激素的概念 三、生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、分布和運(yùn)輸 1．產(chǎn)生部位：葉原基、嫩葉和發(fā)育中的種子 2．分布情況：生長(zhǎng)旺盛部位。 3．運(yùn)輸方向：從植物形態(tài)的上端向下端運(yùn)輸。