2022年高中生物 第一章第一節(jié)“生長素的發(fā)現(xiàn)”教學設計 浙教版必修3

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1、2022年高中生物 第一章第一節(jié)“生長素的發(fā)現(xiàn)”教學設計 浙教版必修3 一、教學理念 根據(jù)本節(jié)課內容特點和學生知識的掌握情況，本文基于以下的教學理念開展教學：問題為主線、探究為主軸、學生為主體、教師為主導,采用問題引導探究、教師引導學生的教學模式。 力求以問題串引導學生進行自主探究學習活動，從而將探究性學習方式引入本節(jié)生物課堂，體現(xiàn)了課改探究的新理念，激發(fā)每位學生的學習興趣，調動每位學生的學習熱情；同時由知識立意向能力立意的轉變, 由教師主體向學生主體的轉變, 重點提升學生的科學素養(yǎng)，如設計實驗方案、分析實驗設計和評價實驗內容的能力等。 二、學習任務分析 浙江科學技術出版社必修3第一

2、章第一節(jié)“植物激素”由“生長素的發(fā)現(xiàn)”和“調節(jié)植物生長發(fā)育的五大類激素”兩個部分構成。其中“生長素的發(fā)現(xiàn)”?介紹了達爾文父子、波森和詹森、溫特等科學家探索生長素的發(fā)現(xiàn)過程和科學知識形成的過程。本課內容具有以下幾個方面的特征： 1、重點介紹科學家對生長素發(fā)現(xiàn)探究過程中幾個經(jīng)典實驗設計，旨在讓學生體驗科學家探索科學知識的過程，領悟科學家發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、設計實驗和得出結論的科學探究過程。所以本課內容是高中生物教材中最適合開展生物科學史探究性教學的內容之一。 2、知識與生活、生產(chǎn)實踐聯(lián)系緊密，有利于學生養(yǎng)成熱愛生活、關注生活中的生物學問題的良好習慣。如植物的向光性就是自然中普遍存在的現(xiàn)象，學生

3、在學習中可以利用已知的、感興趣的內容作為切入點，提升學習的興趣和效率。 3、實驗安排從1880達爾文父子對禾本科植物幼苗的實驗到1913年波森和詹森、1926 年的溫特，再到20世紀30年代科學家確定了生長素的化學本質，整個科學探索的過程經(jīng)歷了50 多年的時間，參與研究的科學家的人數(shù)等這些內容無疑是對學生進行情感教育的好素材，明白科學探索永無止境，需要合作和鍥而不舍的努力。 由此，通過本節(jié)課，學生不僅要掌握生長素發(fā)現(xiàn)的過程以及生長素的產(chǎn)生、分布和運輸?shù)戎R，更要掌握對簡單實驗的設計、分析和評價的能力，感悟科學發(fā)現(xiàn)是一個繼承與創(chuàng)新的辨證過程，需要實事求是和堅持不懈的科學精神。 三、學習者分

4、析 在學習本節(jié)內容前，學生經(jīng)過初中科學和高中生物必修1、必修2的學習，已經(jīng)具備一定的生物科學素養(yǎng)并對植物的向光性知識有了一定的了解。另外，本校高二學生對生物學習興趣、觀察能力和思維能力都較強，但對實驗現(xiàn)象進行語言表達的科學性、規(guī)范性和嚴謹性，以及對實驗內容的分析和深入思考的能力都有待提高。所以學習本節(jié)內容的過程，就是在已有的知識和經(jīng)驗上學習深層次的知識、培養(yǎng)深層次的實驗能力和表達能力以及培養(yǎng)一定的科學素養(yǎng)的過程。 四、教學目標 1.知識目標 ①概述生長素發(fā)現(xiàn)的過程中的相關實驗。 ②說出生長素產(chǎn)生、分布和運輸。 ③分析生長素發(fā)現(xiàn)過程中的實驗現(xiàn)象、評價實驗設計并得出結論。 2.能力目

5、標 ①通過探究實驗的參與,提升動手能力,提高實驗技能。 ②通過提出問題，設計實驗，發(fā)展提出問題、分析問題、解決問題的能力。 ③通過課堂強化訓練，掌握實驗設計的科學規(guī)范表達。 ④通過對實驗和問題的討論,逐步提高分析實驗、評價實驗的能力。 3.情感目標 ①通過學習生長素的發(fā)現(xiàn)過程，認同科學探究過程需要執(zhí)著的探索精神、實事求是的科學態(tài)度和嚴謹?shù)目蒲凶黠L。 ②?通過探究性學習活動，養(yǎng)成團結協(xié)作的精神，提升實驗科學素養(yǎng)。 五、教學重難點 1.教學重點：生長素的發(fā)現(xiàn)過程。 2.教學難點：①生長素的產(chǎn)生、運輸與分布；②實驗設計的科學嚴謹性和科學方法的學習。 六、教學方法 1.問題探究

6、教學法：針對課文中的多個經(jīng)典實驗通過嚴密的問題探究、層層深入、引導學生思考、活躍學生思維，增強學生對本課內容，乃至整個生命科學的興趣，從而完成既定的教學目標。 2.直觀性教學：采用多媒體課件作為輔助手段，幫助學生建立形象直觀的認識，增加課堂容量，提高學生的學習興趣。 課時安排：1節(jié)課。 七、教學過程 教學步驟 教師組織和引導 學生活動 教學意圖 課前準備： 學生興趣小組實驗 組織學生，利用玉米幼苗在實驗室進行各種對比實驗，對實驗結果拍照，上課時提供給全班同學學習討論。 提前十天將玉米粒播下，萌發(fā)后將玉米粒隨機的分成如下五組：第一組：完整幼

7、苗在均勻光和單側光下比較；第二組：完整幼苗和去除尖端幼苗比較；第三組：用錫箔罩子將幼苗尖端罩住和用錫箔將幼苗基部包住比較；第四組：用一片明膠和云母分別插在幼苗尖端和其下部之間比較；第五組：將幼苗尖端切下，放在瓊脂塊上，再將此瓊脂塊和未作以上處理的瓊脂塊分別放在去頂?shù)挠酌缫粋缺容^。 從學生實驗引入，激發(fā)學生的探究興趣，增加學生對生物科學的學習積極性，提高生物教學效率。 生物興趣小組活動的開展可以極大地增加部分學生的生物知識和對生物的學習興趣，從而帶動班級的生物學習氛圍。 導課： 實驗導課 播放課件，展示興趣小組實驗過程： 提出問題串，引導學生思考： 1．兩個盒子中各

8、自放入一盆生長中的植物幼苗，一段時間后各自會出現(xiàn)什么樣的結果呢？ 學生回答后教師展示結果： 2．又是哪種環(huán)境因素刺激了植物的生長方向的改變？ 3．在自然環(huán)境中是否存在這樣的現(xiàn)象？ 4．植物的向光性對植物的有什么影響？ 5．植物為什么會有向光性呢？ 觀察比較圖片、思考教師提出的問題。 學生通過討論，不斷修正補充完善答案： 1．無小窗的直立生長，有小窗的向窗彎曲生長。 2．單側光（如回答是光，教師引導為不均勻光或是單側光）。 3．是。 4．有利于植物的光合作用，從而有利于植物的生長。 5．因為是生長素或是因為生長素的不均勻分布。 通過設計問題

9、串的引導，促使學生整理歸納已有的知識并將新舊知識體系整合，強化學生已有知識與當前知識的聯(lián)系。 通過創(chuàng)設情境，激發(fā)學生的內部學習動機，激發(fā)學生的內部學習動機。 加強學生協(xié)作精神，形成生態(tài)學觀點。 小結并過渡：從植物的向光性中我們發(fā)現(xiàn)了問題，同學們對該問題作出了解釋。但是從發(fā)現(xiàn)問題到得出結論，并不是一步之遙的，在1860年時，達爾文父子也和同學們一樣，發(fā)現(xiàn)了相同的問題，接下來我們就踏著前人的足跡，來學習科學家們是如何解決問題、得出結論的。 實驗（一）： 達爾文實驗——體驗實驗設計 組織引導： 1.發(fā)現(xiàn)

10、問題：植物為什么會向光生長？ 2.提出假設：引導學生閱讀課本，得出達爾文父子提出的假設是向光性的產(chǎn)生和幼苗尖端有關 3.實驗設計：實驗設計給學生一定時間思考后，教師展示達爾文父子實驗設計（如圖）并且語言強調： 閱讀課本相關知識，在教師引導得出實驗假設。 看科學家是如何設 計實驗的, 具體體驗科學研究的過程。 甲 乙 聽講，觀看比較圖片。初步了解實驗設計的基本方法，了解實驗的語言科學性和規(guī)范性。 圖片和文字雙重感官刺激，加深學生記憶。 ①取若干的幼苗隨機的分成兩組。 ②甲組尖端完整，乙組切除尖端。 ③其他條件相同且適宜，并都給以單側

11、光照射。 ④一段時間后觀察實驗結果。 認真聽講。 初步了解實驗設計的語言表達，能與同學合作設計簡單的實驗方案。 4.實驗結果：支持假設的實驗結果是什么呢？ 教師引導：初步解釋探究性實驗和驗證性實驗的不同。 展示課前實驗結果： 根據(jù)實踐經(jīng)驗回答：甲組幼苗向光彎曲生長；乙組幼苗即不生長也不彎曲。 學生思考得出實驗結果不是惟一，而是多樣性的，如都向光彎曲生長；如甲組幼苗向光彎曲生長；乙組幼苗直立生長等。 觀察思考。 通過實驗（一）的體驗，幫助學生初步了解科學探究的基本步驟，以及實驗設計的語言科學性、規(guī)范性和巧妙性，為后面的實驗設計打好基礎。

12、 在學習和思考中，引導學生積極開展自評和互評，知識逐步完善和累積，逐步養(yǎng)成學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和團結合作精神。 5．實驗結論（引導學生根據(jù)實驗結果得出實驗結論）：向光性的產(chǎn)生和幼苗尖端有關。 了解實驗結果和實驗結論的區(qū)別和聯(lián)系 小結并過渡：強調實驗設計語言中的重點內容，如隨機的、如其他條件相同且適宜等，幫助學生掌握實驗設計中的對照性原則和單因子變量原則，并引導學生發(fā)現(xiàn)新的問題：感受單側光刺激的是尖端還是尖端下部呢？ 實驗（二）： 達爾文實驗----嘗試實驗設計 1.提出問題：感受單側光刺激的是尖端還是尖端下部呢？ 2.指導學生提出假設。

13、 3.實驗設計：設計前提供溫馨提示：實驗材料錫箔的特點和實驗（一）規(guī)范的實驗語言。 學生完成設計后教師歸納總結。 學生可能提出的假設： ①感受光刺激的部位在尖端。 ②感受光刺激的部位在尖端以下部分。 ③尖端和尖端以下部分共同感受光刺激。 根據(jù)實驗假設，分成四人小組討論得出實驗設計并表達小組討論結果（文字略）。 甲 乙 引導學生提出多種假設，進行發(fā)散性思維，從而活躍課堂氣氛。 通過討論，建立課堂興奮點，活躍學生思維。 通過學生設計實驗，提升學生提出問題，分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新能力。幫助學生們逐

14、步提升生物實驗素養(yǎng)。 4.實驗結果：支持假設的實驗結果是什么呢？ 在學生回答了3種可能的基礎上，展示課前實驗結果： 學生可能回答3種結果： ①甲組幼苗直立生長；乙組幼苗向光彎曲生長。 ①甲組幼苗向光彎曲生長；乙組幼苗直立生長。 ①甲組幼苗直立生長；乙組幼苗也直立生長。 加深了解探究性實驗的步驟和特點。在不斷的強化中潛移默化的解決課本內容中的重難點。 5．實驗結論（引導學生根據(jù)實驗結果得出實驗結論）：感受光刺激的部位在尖端。 小結并過渡：達爾文父子在觀察植物幼苗的過程中發(fā)現(xiàn)，幼苗發(fā)生生長彎曲的部位是尖端以下部分，感光部位在尖端，兩者之間是否存在某種聯(lián)系？ 實驗（三

15、）： 波森和詹森實驗---強化實驗設計 1.發(fā)現(xiàn)問題：某種物質由尖端傳遞到了尖端以下部分，并發(fā)揮了作用。 2.提出假設：幼苗的尖端可能產(chǎn)生某種物質，這種物質從苗尖傳遞到了下面。 3.實驗設計：設計前提供溫馨提示：實驗材料明膠和云母的特點；設計后教師歸納總結。 根據(jù)實驗假設和溫馨提示，分成四人小組討論得出實驗設計。 表達小組討論結果（結果以圖文結合方式展現(xiàn)，文字略）。 甲 乙 利用問題來引導學生主動參與探究過程，提升學生在探究中獲取新知識的能力、正確表達能力以及交流與合作的能力。 4.實驗結果

16、及結論：針對以上實驗設計的實驗結果及實驗結論是什么呢？ 展示課前實驗結果。 學生可能出現(xiàn)的回答：如果結果是甲組幼苗向光彎曲生長；乙組幼苗不生長也不彎曲。由此結果得出的結論是幼苗的尖端確實產(chǎn)生某種物質，這種物質從苗尖傳遞到了下面。 如果結果是甲組幼苗向光彎曲生長；乙組幼苗也向光彎曲。由此結果得出的結論是幼苗的尖端沒有產(chǎn)生某種物質。 提升學生判斷性思維的能力、分析和解決問題的能力。 展示實驗結果與學生設計相似, 學生產(chǎn)生滿足感,進一步增加學習興趣。 過渡：在1926年荷蘭植物學家溫特對波森和詹森實驗作出了改進，我們來看一下溫特是如何設計他的實驗的？ 實驗四：溫

17、特實驗----分析、評價實驗設計 （一）實驗展示 1.發(fā)現(xiàn)問題：某種物質由尖端傳遞到了尖端以下部分，并發(fā)揮了作用。 2.提出假設：幼苗的尖端可能產(chǎn)生某種物質，這種物質從苗尖傳遞到了下面。 3.實驗設計：多媒體分步展示并作必要講解。 觀看并描述溫特的實驗設計：（略）。 在不斷的實驗中，強化、學習、掌握實驗設計的相關知識。 4.實驗結果：引導學生討論，以上實驗設計可能出現(xiàn)的實驗結果。 多媒體展示興趣小組的結果。 全體學生討論得出所有可能的實驗結果，結果可能如下： ①直立生長。 ②向右彎曲生長。 ③向左彎曲生長。 師生共同得出

18、結果為幼苗向右彎曲生長。 強化學生分析問題的方法，在觀察中能抓住重點信息；在思考中能全面、深入的思考問題；在表達中能準確、規(guī)范的表達思路。 5.實驗結論（引導學生根據(jù)實驗結果得出實驗結論）：幼苗尖端確實存在一種能夠促進生長的化學物質。 （二）實驗分析和評價 幫助學生針對實驗結果提出問題。 針對學生提出的問題，引導討論。 在討論完成后提供第五組試驗照片。 學生可能提出的問題： ①實驗結果是否一定由于生長素引起的？ ②如何補充實驗解決以上問題？ ③這樣的補充符合實驗設計的哪些原則？ 活躍思維方式，樹立質疑精神，對于有思考價值的問題，教師都應予以鼓勵。 對課文

19、中的重點內容反復強調，以求突出重點，突破難點。 發(fā)現(xiàn)新問題，突破重難點 引導學生發(fā)現(xiàn)新問題： 甲 乙 討論1：甲乙兩組實驗結果是相同的，引起這樣的實驗結果的外界因素卻是不一樣的，下面我們通過這兩組實驗分析來得出植物向光性生長的機理。 總結向光性的機理：尖端以下部分背光面生長素濃度高于向光面的生長素濃度，所以背光面的生長速度要快與向光面的生長速度，導致植物出現(xiàn)向光性生長現(xiàn)象。 學生觀察討論，嘗試列表比較： 甲實驗： 生長素濃度（適宜濃度范圍內） 生長速度 左側 較高 較快 右側 較低 較慢 乙實驗： 生長素濃度（適宜濃度范圍內） 生長速度

20、 左側 較高 較快 右側 較低 較慢 學生逐步形成比較與分類的邏輯思維能力并學習列表技能。 使抽象實驗直觀化，多種刺激有利于引起學生的注意與信息的接受。 強化對照原則，形成分析和歸納的能力。 討論2：討論前提供溫馨提示: A B C D 1 2 生長素濃度A=B=50×10-8mol/L， C=70×10-8mol/L， D=30×10-8mol/L（1和2是幼苗尖端，其中尖端1置于無光環(huán)境中，尖端2置于單側光環(huán)境中；ABCD是4個瓊脂塊） 引導學生發(fā)現(xiàn)問題：為什么濃度會出現(xiàn)上圖差異？是由于生長素在光下分解了？還是運輸了？ 引導學

21、生構建生長素運輸模型： 針對問題，展開討論，得出結論：背光側生長素濃度高于向光側是由于向光側的生長素向背光側運輸導致。 由學生上臺畫出生長素的運輸方向，并解釋原因。 背光側 向光側 提升學生由圖表中獲取信息的能力和利用圖表信息解決問題的能力。 強化學生收集信息、處理信息、邏輯思維和解決問題的能力也培養(yǎng)合作精神。 促使學生學會用準確的圖表、術語來表達自己的思想。 生長素本質 組織自學相關內容。 閱讀課本。 發(fā)展自主學習能力，養(yǎng)成鍥而不舍的精神。 共同總結：20世

22、紀30年代，科學家首次分離出具有生長素效應的物質，經(jīng)鑒定是吲哚乙酸，1942年又從高等植物中分離出生長素。 課堂小結 ①實驗小結：師生共同完成以下表格: 科學家 實驗假設 實驗設計 實驗結論 達爾文 ?向光性的產(chǎn)生和幼苗尖端有關 ?甲組尖端完整，乙組切除尖端 ?向光性的產(chǎn)生和幼苗尖端有關 達爾文 ?感受光刺激的部位在尖端 ?甲組尖端遮光，乙組尖端以下遮光 ?感受光刺激的部位在尖端 波森和 詹森 ?幼苗的尖端可能產(chǎn)生某種物質，這種物質從苗尖傳遞到了下面。 甲組尖端和尖端以下部分之間插入明膠，乙組相同部位插入云母 ?幼苗尖端確實產(chǎn)生某種促進植物生長的物質并

23、向下運輸 ?溫特 ?幼苗的尖端可能產(chǎn)生某種物質，這種物質從苗尖傳遞到了下面。 ?甲組放有生長素的瓊脂 乙組放無生長素的瓊脂 ?幼苗尖端確實產(chǎn)生某種促進植物生長的物質并向下運輸 小結 教師通過以上表格，和學生一起歸納總結出科學探究的模式：發(fā)現(xiàn)問題→作出假設→實驗驗證→結果結論 提升學生歸納、總結等能力，有利于學生內化所學的知識，加深記憶，增強解題能力。 ②生長素知識點小結：給學生一定時間，由學生自己構建概念圖： 橫向運輸：向由光側運向 背光側，而只 能在尖端運輸 植物向光性生長 外因：單側光 內因：生長素分

24、 布不均勻 產(chǎn)生部位：尖端 發(fā)揮作用部位：尖端以 下部分 運輸： 縱向運輸：只能由尖端 向下運輸 提高學生的歸納總結能力，通過建構植物生長素相關知識的概念圖，從而系統(tǒng)全面的掌握知識。 課堂作業(yè) 見附件（1） 檢測新知識的理解和掌握，鞏固課堂知識。 結束語 師生共同深情朗讀：“我的成功是因為，對科學的熱愛、對問題的思索和對時間的執(zhí)著”——達爾文。 養(yǎng)成對科學的熱愛、對問題的思索和執(zhí)著探索的精神。 八、板書設計 生長素的發(fā)現(xiàn) 向光側 背光側 植物向光性生長 外因：單側光 內

25、因：生長素分 布不均勻 產(chǎn)生部位：尖端 發(fā)揮作用部位：尖端以 下部分 運輸： 縱向運輸：只能由尖端 向下運輸 橫向運輸：向由光側運向 背光側，且只 能在尖端運輸 科學探究的模式：發(fā)現(xiàn)問題→作出假設→實驗驗證→結果結論 附件1：課堂練習 1、右下圖表示一項關于生長素研究的實驗，以下關于實驗結果的敘述正確的是 A．放M的幼苗長得比N的快 B．放N的幼苗長得比M的快 C．放M的幼苗彎向一側而放N的不彎曲 D．放N的幼苗彎向一側而放M的不彎曲

26、2、根據(jù)下圖所示的實驗現(xiàn)象可以得出的結論有 A、生長素能促進植物生長 B、生長素的化學成分為吲哚乙酸 C、單側光照射引起生長素分布不均勻 D、感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端 3、某實驗小組為了探究生長素具有促進果實生長發(fā)育的生理作用的假設，生長發(fā)育的具體效果可以用果實的重量和含糖量進行測定。 進行了下列實驗： ①取若干生長狀況基本相同的幼苗隨機的分成A、B兩組。 ②A組用一定量的生長素處理，B組用等量的_________處理。 ③其他條件相同且適宜。 ④一段時間后測定__________________。 若____________________________________時，則證明實驗假設是正確的。 若____________________________________時，則證明實驗假設是錯誤的。 參考答案： 1、A 2、A 3、第一空格：蒸餾水； 第二空格：果實的重量和含糖量； 第三空格：A組的平均重量和含糖量高于B組 第四空格：A組的平均重量和含糖量等于或小于B組