高中生物必修三教案设计：3.1植物生长素的发现

植物生长素的发现

【教学目标】

概述植物生长素的发现过程。

体验发现生长素的过程和方法。

评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。

【教学重点】生长素的发现过程。

【教学难点】生长素的产生、运输和分布。科学实验设计的严谨性分析。

【教学方法】问题探究法，讲授法。

【教学准备】多媒体课件

【教学过程】

导入：出示盆栽植物弯向窗外生长的图片，提出问题：这株植物在生长方向上有何特点? 向光性，学生归纳出向光性的定义。（教学意图：培养学生的观察能力）过渡：人们对向光性现象熟视若无睹，而达尔文做了个有心人，提出了“为什么？”

1、生长素的发现过程

①出示达尔文研究金丝雀虉草向光性的背景资料。

提出问题：达尔文的研究工作对我们有什么启示？处处留心皆学向；科学研究需要有敏锐的观察力。（教学意图：培养学生的信息处理能力）

科学重视实证，因此，达尔文设计了富有创造性的实验来进行研究。

②达尔文实验的分析

出示实验示意图

学生讨论：说出实验的操作过程、实验结果是什么？

学生陈述问题的答案后，再提出新的问题：实验中遮盖胚芽鞘的顶尖及尖端下部的目的是什么?目的是分析这些部位与向光生长的相关性，这是实验设计中的排除法。

提出问题：胚芽鞘感受单侧光刺激的是哪一部分? 胚芽鞘的顶尖。弯曲生长的又是哪一部分?尖端下部。感受光刺激的部位和向光弯曲的不是同一部位，达尔文怎样解释这一现象? （教学意图：训练学生的逻辑推理能力）

③达尔文的推论:单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激,当这种刺激传递到下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长得快,因而出现向光性弯曲。

提出问题：达尔文的解释是不是很透彻呢？不是，因为达尔文当时还没弄清刺激是什么。提出问题：这种刺激究竟是什么呢？后人为解决这一问题继续探究。

④詹森、拜尔、温特实验的分析

出示三个实验示意图。

学生分组，分别讨论其中的一个实验。要求在讨论中解答以下问题：这个实验是围绕什么具体问题展开的？实验是如何设计的？实验现象是什么？从本实验可得出什么结论？

这三个实验的内在联系是，它们围绕三个递进的问题展开：刺激能不能传递？刺激传递的效果是什么？刺激可不可能是一种化学物质？三个实验得出的结论分别是：顶尖产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部；胚芽鞘弯曲生长，是因为顶尖产生的刺激在其下部分布不均匀造成的；造成弯曲的刺激是一种化学物质，温特命名为生长素。

⑤解释向光性的成因。先由师生共同以“倒叙”方式来分析：背光侧比向光侧生长得快→背光侧比向光侧生长素分布得多→单侧光照射的影响。学生讨论，解释向光性的成因。

⑥质疑：关于植物向光性原因的解释是不是很完美了？不是。

学生提出问题：植物弯向光源生长会不会是向光侧的生长素被单侧光照射后分解了？会不会是抑制物质分布不均匀造成的？师生交流。

教师提出问题：如何证明你的推测？学生说出实验验证的设计思路。

（教学意图：培养学生的批判性思维）

⑦生长素种类例举，导出植物激素的概念。

2、归纳生物科学研究的基本方法

①思想方法。提出问题：四位科学家的实验步骤是怎样的？观察现象→提出问题→进行实验→提出假说→实验验证→得出结论。概括出生物科学研究的基本方法是“假说——演绎法”。

②实验设计方法。达尔文实验中的排除法；温特实验中的对照法，要体现单因子变量原则。

③实验操作方法。如怎样检出胚芽鞘向光生长过程中的弯曲部位？可以在幼苗上画平行横线，横线不平行的部位就是弯曲部位；加竖直参照物，幼苗生长方向与参照物出现夹角的部位就是弯曲部位。

科学研究需要哪些优良品质？学生归纳。

3、生长素的产生、运输和分布

学生自学，师生共同归类基础知识。

4、评价实验设计和结论

教师用图片演示生长素转移方向实验设计步骤，学生对实验设计进行评价。要求学生完善实验的设计。

【教后感想】

学生转变了学生方式。本节课教学中，我不是把学生放在“旁观者”的位置上，而是把他们定位成“参与者”的角色，让他们“亲历”一次生长素发现的探索过程，和达尔文一起“思考”，与詹森、拜耳同感“刺激”，随温特揭示生长素的奥秘，实现了由“接受式学习”向“探究式学习”的有效转变。