《植物生长素的发现(第1课时)》教学设计及反思

《植物生长素的发现（第1课时）》教学设计及反思

摘 要： 植物生长素的发现过程是一个很好地展现科学在本质上是相对的、可变的、不断修正和发展过程中的素材的过程。达尔文的实验具有开创性，詹森、拜尔、温特多位科学家逐步深入探讨证明是化学信息引起植物的向光性生长，教材以“问题—问题的解决—进一步深入的问题”方式安排有关内容。一系列经典实验，不仅记载着知识的形成过程，还蕴含着科学家创造性的思维方式和灵活多样的科学方法。教师在教学过程中应注意引导学生探索再现生长素的发现过程中，介绍科学研究的基本方法，即观察→确定实验题目→分析假设→设计实验方案（具有科学性、可重复性、可行性、经济实用性；选择实验材料，设计对照实验，控制单一变量等）→预测实验结果→观察实验结果→对比分析推理→得出结论，便于学生有目的、有意识地运用并掌握，使学生的探索能力得到提高，为培养学生的创新能力和科学素质奠定基础。

关键词： 生长素的发现 探究实验设计 教学设计及反思 教学目标 1.知识与技能。

（1）概述植物生长素的发现过程。 （2）解释植物向光性的原因。 （3）体验发现生长素的过程和方法。 2.过程与方法。

（1）引导启发学生提出问题、做出假设，设计植物的向光性实验及胚芽鞘尖端产生某种物质实验并预期、观察、记录、分析实验结果并得出结论。通过对实验和问题的讨论，逐步提高分析实验、评价实验的能力。

（2）培养学生实验设计探究能力及训练学生逻辑思维的严密性。

3.情感、态度与价值。

通过实验的分析评价与设计，体验感知科学探究的曲折，提高科学素养，端正科学研究的态度和形成勇于探索精神，拓展知识视野；植物的向光性运动原因的解释，能养成“由表及里、从现象到本质”分析问题的思维习惯；能评价实验设计和结论；能养成逻辑思维的严密性，提高学生的科学素养。 重点难点

1.教学重点：概述植物生长素的发现过程、解释原因。 2.教学难点：理解实验设计的严谨性。 教学方法

1.教师的启发式引导与学生自主探索、合作交流相结合。 2.教师多媒体展示与学生板书、提问等常规教学手段相结合。 教学用具

“生长素的发现”多媒体课件。 教学过程

教师活动4：提出3个探究实验题目，由学生分组完成。 ☆探究实验一

题目：植物是否具有向光性。 变量：有无单侧光的照射 实验材料：完整胚芽鞘（其余略） 预期结果、实验结果、分析结论（略）

结论：植物具有向光性，能对单侧光刺激做出反应。 提出问题：胚芽鞘能对光刺激做出反应，向光弯曲与胚芽鞘哪个部位有关？

如何证明？——探究实验二 ☆探究实验二

题目：探究与胚芽鞘向光弯曲有关的部位。 变量：有无胚芽鞘尖端

实验材料：胚芽鞘、刀片（其余略） 预期结果、实验结果、分析结论（略） 结论：胚芽鞘的向光性弯曲与尖端有关。

提出问题：单侧光引起胚芽鞘向光弯曲生长是单侧光对植物的哪一部位起作用？感受光刺激的部位是哪？是尖端还是尖端下方？

如何证明？——探究实验三 ☆探究实验三

题目：探究胚芽鞘感光部位。

变量：锡箔片罩盖部位分别为胚芽鞘尖端或胚芽鞘尖端下方 实验材料：完整胚芽鞘、锡箔帽（其余略） 预期结果、实验结果、分析结论（略）

结论：胚芽鞘的生长与弯曲与尖端有关，尖端是感受光刺激的部位

学生活动4：和老师一起尝试设计实验，初步体会变量的确定及实验过程的分析。

（教师点评上述实验中用了研究问题的常用方法——对照实验，对照实验通常只能有一个变量，如果实验结果不同，就说明是由这一变量引起的，这是生物学实验的基本原则。）

教师活动5：提问：尖端感光，尖端下方弯曲生长，它们之间存在什么关系？

达尔文推想胚芽鞘尖端可能产生某种物质在单侧光照射下对胚芽鞘尖端下方的部分产生某种影响。

达尔文之后，科学家又进行了一系列的实验。 学生活动5：自学教材，理解分析。 （二）詹森实验

结论：该刺激是一种化学物质而且能透过琼脂传递到下部。 实验证明胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给尖端下方。

思路分析：

借助达尔文实验思路（尖端及尖端下方）将胚芽鞘“尖端”及“尖端下方”用琼脂隔开。考查尖端与尖端下方物质运输的联系。 （三）拜尔实验

结论：胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的刺激在尖端下面一段分布不均造成的。

实验证明胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在尖端下方分布不均匀造成的。 思路分析：

无单侧光刺激下，尖端放在切面一侧造成生长素在尖端下方分布不均，也出现弯曲生长现象。

说明：尖端放置在切面一侧相当于单侧光刺激。 总结：尖端通过产生的某种物质影响下部生长。

如果尖端确实通过产生某种物质来影响下部生长，那么这种物质应该可以转移到另一种“物质”中，从而使该“物质”具有与尖端同样的效应。——温特实验 （四）温特实验

教师活动6：简述实验过程及实验现象，提问：如果实验就这样完成，你是否有质疑？

学生活动6：讨论本实验目的：验证胚芽鞘尖端下面一段的弯曲生长是由尖端产生的物质引起的，而不是由琼脂块本身引起的，完

善实验。 课堂活动2：

教师点评：本实验设计有两个关键：

①如何验证尖端是否产生了某种物质，实验处理应将尖端与下部分离；能否找到一种吸附该物质的基质，该基质应该有相应的特点，即吸附物质并向下运输。 ②强调生物实验的对照性原则。

结论：胚芽鞘顶端确实可以产生某种向下运输的并能引起胚芽鞘生长的物质。 思路分析：

设置对照实验，对比尖端产生的“某物质”在不均匀分布条件下对生长是否有影响。

温特认为这可能是和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为：生长素。

单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，引起两侧生长不均匀，造成向光弯曲。 课堂拓展：胚芽鞘向光性的另一种可能解释

20世纪80年代以来有学者用向日葵、萝卜等做向光性研究的时候，对向光侧和背光侧的iaa浓度进行了精确的测量，结果发现两侧的iaa浓度基本相等。这样就无法用生长素的机理来解释向光性了，另一种可能原因：在单侧光的刺激下，生长抑制物（可能是黄

质醛）在向光一侧积累，导致向光侧生长受到抑制而背光侧生长正常，引起向光性。

根据本节所学有关知识，设计一个造型独特的盆景方案。 课后反思

本节课的教学内容涉及的实验，在现有的实验室条件下不可能短期完成，需要一定的培养周期。在传统的教学中，都是老师滔滔不绝地讲，学生默默地听，课堂气氛沉闷，教学效率低下，更谈不上培养学生自主学习的能力和探究能力。我采用了引导探究式的教学方法后，通过创设自主合作的学习情境，调动学生的学习积极性，体现以下教学特点：

1.教学过程注重培养学生的科学素质。

教学过程的设计强调学生的参与，从中培养学生的创造能力。学生设计实验时教师提供部分实验材料，并着重介绍第1次接触到的材料及用具，使学生理解材料及用具在实验中所起的作用，由学生对比分析做出选择或由学生思考提出替代性实验材料（如有的学生提出用盖玻片代替云母片）。极大地解放了学生的思想，培养了学生思维的创造性、广阔性和独立性；同时学生的学习积极性、主动性增强。

2.教学过程中培养了学生的科学态度。

在探究的过程中，实验的分析假设有可能是正确的，也有可能是错误的。假设是否正确应该用实验来证明而不能凭空臆测，从中

培养了学生实事求是的科学实验态度。 3.培养了学生的团队精神与协作意识。

在教师的引导下，学生互相帮助共同思考用科学实验的基本方法学习，设计了10多个实验，从中培养了学生团结协作的精神和意识。

教师由单纯的信息表达者转变成信息的加工者、组织者，处于主导地位；学生不是被动地接受知识，而是走进科学家的探究历程，在观察和思考中，愉快地学习，处于主体地位。这样在课堂教学过程中通过师生互动、生生互动，让课堂充满了活力，新课改理念得到了落实。