教学设计（主备人：陈元碧）                   学科长审查签名：

高中课程标准·生物必修3

           3.1植物生长素的发现

一、内容及其解析

    本课的内容是人教版生物必修3第3章第1节。主要内容包括：植物生长素的发现；生长素的产生、分布和运输。植物激素调节一章是必修3植物个体水平的稳态与调节内容，揭示了植物体维持稳态的调节方式──激素调节的原理和应用知识，与第1、2章内容并列共同组成生物有机体稳态调节知识体系。植物生长素的发现一节作为本章开篇一节层层深入揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性，随着生长素的发现学生认识到植物激素的存在，并初步了解生长素作用──促进生长，这也为继续探索第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础，本节内容起着承上启下的作用。这一节内容其中“生长素的发现过程” 隐含的科学研究的方法与过程，在整个必修课本中处于相当重要的地位，也是培养学生科学研究能力的很好的载体，更是历年高考的热点。

二、目标及其解析

1、目标

（1）、概述植物生长素的发现过程。

（2）、体验发现生长素的过程和方法。

（3）、评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。

2、解析

（1）、重点及分析：生长素发现过程是本节课的重点。

在科学研究与发现的历史过程中，不断发生着观察（包括实验观察）、根据观察发现问题并提出问题、根据分析提出假说和对假说的求证活动。课文中所介绍的生长素发现历史中的三个实验，完整地再现了一个假说的提出和求证过程，是对学生进行科学史教育的极好素材。同时也是学生体会科学研究的实验方法以及严谨的思维逻辑过程。

（2）、难点及分析：

①生长素发现的实验设计，及科学实验设计的严谨性分析是本节的教学难点。      

在探索胚芽鞘向光生长的过程中，以科学的严密的逻辑思维引导学生层层设疑、合作探究设计实验来解决。这个能力对于学生来说有难度也有挑战性，运用科学方法：假说-演绎法解决这个教学难。初步学会遵守实验设计中的单一变量原则和对照原则，学会分析实验设计，得出相应结论，训练逻辑思维的严密性。

②  生长素的产生、运输和分布。

学生对芽、顶端分生组织、形成层、形态学上端等缺乏感性认识，通过图片展示加深印象，感悟形象思维到抽象思维的转换。

三、教学问题诊断分析

   本节内容则包括生长素的发现过程，生长素的产生、运输和分布两部分。一是，生物体作为一个独立的个体，各种代谢活动及生殖发育能够严格有序的进行，需要各系统、器官及细胞的协调统一；生物体作为环境的成员，能够生存下来，需要自身对外界环境的变化作出相应的反应。本节中的植物向性运动的内容，体现了环境对生物的影响及生物对环境的适应。二是，生长素的发现史渗透着科学的思维方法和研究方法，这为培养学生的科学素质提供了一定的条件，为学生进行自主性探究提供了基础。并且，利用胚芽鞘作材料还可以有许多新的研究内容，让学生参与到探究的过程中，对于培养学生的严密思维，科学的探究能力有重要的作用。本章内容在于学生学习《动物和人体生命活动的调节》之后，因此学生对于生物的调节作用有了一定的认识。在此知识基础上，高二的学生观察思维能力较强，但逻辑思维能力及对实验现象的分析能力、表达能力有待提高。因此在教学过程中，教师应注重启发引导学生进行自主探讨，通过精心设置疑问，激发学生进行探究和学习的兴趣，培养学生的分析和理解能力。

四、教学支持条件分析

    应用FLASH和PPT课件加强直观教学，采用设疑、学生讨论、表达、演示和讲述的方法。

五、教学过程设计

（一）教学基本流程

（二）教学情景

引入：以“问题探讨”引入，学生思考回答，老师提示。

1.弯向窗外生长。

2.是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外光源生长。这样，可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。

3.植株的弯曲生长发生在幼嫩部位。

教师讲述：以上都与生物体本身所具有的调节功能有密切的联系，而不同种的生物调节方式不同，植物是通过激素调节，动物则是通过神经调节和体液调节，其中以神经调节为主。

问题1：“生长素是什么？科学家是怎样发现生长素的？”

〖板书〗一、生长素的发现过程

教师：给出达尔文向光性实验示意图。1880年，达尔文研究了光照对金丝雀虉草胚芽鞘生长的影响。

实验一：胚芽鞘受到单侧光照射时，弯向光源生长。

实验二：切去胚芽鞘的尖端，胚芽鞘既不生长，也不弯曲。

实验三：用锡箔小帽罩住胚芽鞘的尖端，胚芽鞘直立生长。

实验四：用锡箔套住胚芽鞘尖端下面一段，单侧光只照射胚芽鞘尖端，胚芽鞘仍然弯向光源生长。

〖旁栏思考题1〗生思考回答师提示

1.提示：分别遮盖胚芽鞘顶端和它下面一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时，胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘弯曲生长的是顶端下面的一段，感受光刺激的是顶端。这说明，是胚芽鞘顶端接受单侧光照射后，产生某种刺激传递到下面，引起下面一段弯曲生长。

（让学生分别回答。最后总结：达尔文推想，胚芽鞘尖端可能会产生某种物质，这种物质在单侧光的照射下，对胚芽鞘下面的部分会产生某种影响。（鼓励学生从科学家的用词教育学生在以后的学习中要养成严谨的思维习惯，要有事实求是的态度。））

教师：“学生们继续思考胚芽鞘尖端真的会产生某种物质吗？这种物质怎么会影响下面部分的生长呢？

教师：  [屏幕上呈现出詹森的实验过程及实验结果] 请学生分析詹森的实验过程及实验结果，讨论回答下列思考题：

   詹森提出的问题是什么？

  （尖端产生的影响究竟是什么？）

作出的假设是什么？

  （这种影响是一种化学物质）

分析结果，得出的实验结论。

  （胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部）

可以透过琼脂片传递给下部的刺激，最可能是哪一类刺激？

  （化学物质）

教师组织学生交流、讨论、评价

教师：詹森通过实验得出了传递到下部的刺激最可能是一种化学物质，从而解答了达尔文所假定的刺激是什么的问题，那么，除此之外，达尔文的实验中还有什么问题需要解决呢？

  教师： [屏幕上呈现出拜尔的实验过程及实验结果] 请学生分析拜尔的实验过程及实验结果，讨论回答下列思考题：

拜尔提出的问题是什么？

（顶端产生的刺激能传到下部，那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢？）

作出的假设是什么？

（顶端产生的刺激在尖端下部分布不均匀，使得伸长区两侧生长不均匀）

分析结果，得出的实验结论。

（证明假设成立）

  教师：达尔文、詹森和拜尔等科学家们不断地发现问题、作出假设、寻找证据、得出结论、在此基础上进一步发现新的问题、作出新的假设…… ，在这样的过程中，对于植物向光性原因的解释不断趋于完善。但是，对于植物向光性原因的探究并没到此终止。那么，后来的科学家又在詹森和拜尔的实验结论中发现了什么样的新问题呢？请看温特发现的新问题和继续进行的研究。

教师：   [屏幕上呈现出温特的实验过程及实验结果] 请学生分析温特的实验过程及实验结果，讨论回答下列思考题：

   温特提出的问题是什么？

   （胚芽鞘的尖端产生的刺激是一种化学物质吗？是由于它在伸长区两侧的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长吗？）

   作出的假设是什么？

   （由于胚芽鞘的尖端产生的一种化学物质向下运输，在伸长区两侧分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长）

分析结果，得出的实验结论是什么？

  温特的实验进一步证明了胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的。

（证明假设成立）

是否可以取消对照组实验？请阐述理由。

 （不可以。否则不能排除琼脂本身对实验结果的干扰作用）

   请利用温特的实验结论解释植物具有向光性的原因。

〖旁栏思考题2、3〗生思考回答师提示

2.提示：因为该刺激（生长素）在向光一侧和背光一侧的分布（浓度）存在差异，因而引起两侧的生长不均匀。

3.提示：没有。他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这个推断的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想像力

   教师组织学生交流、讨论、评价。

  教师：温特认为这种化学物质可能与动物激素类似，并把这种物质命名为生长素，也是发现的第一个植物激素。

   那么，植物生长素的发现是不是到此完成了呢？既然生长素是一种化学物质，只有分离出这种物质，才能最终证明其存在，这种物质是什么呢？学生阅读教材，得出1934年，荷兰科学家郭葛等人从一些植物中分离出了这种物质，经鉴定这种物质是吲哚乙酸。吲哚乙酸具有促进植物生长的功能，因此给它取名为生长素。。

根据以上过程，完成下表：

问题2：植物向光性的原因是什么？

〖板书〗二、植物向光性的解释

胚芽鞘的尖端在单侧光的照射下，引起尖端的生长素分布不均匀，向光侧的生长素分布少，生长慢；背光侧的生长素分布多，生长快。导致植物向光弯曲生长。

问题3：什么是植物激素？

〖板书〗植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，称作植物激素。

问题4：生长素主要在那产生和分布以及如何运输？

〖板书〗二、生长素的产生、运输和分布。