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《植物生长素的发现》之实验推导节选教学分析
发布时间:2021-04-12 16:42:32  点击率:

 段秋红

一、 教材中生长素发现过程的重要性分析

   《植物生长素的发现》为人教版高中生物必修三的第3章第1节,该节内容重点和难点在于掌握科学家们在生长素发现过程所做的系列实验,理解实验过程设计的科学性、规范性、准确性、严密性,掌握科学家是如何根据已有的科学结论逐步开展“生长素的发现过程“的研究,根据教材的实验发现过程,指导学生在应试考试中理解实验设计类题目的解题步骤、科学思维、实验研究方法、实验数据的处理能力、实验探究的创新设计能力,能让学生轻松应对近年来生物高考常出现实验类的”小作文“题目。

二、 学情分析

学生在学完必修三的第2章中相关的动物激素调节,对动物激素相关的实验探究有一定的认知,有一定的解决问题的能力,对于激素的生理功能有一定的认识,从而有利于本节内容的开展,但由于学生基础确实非常薄弱,教材中植物激素发现过程中科学家们所做的系列实验的紧密联系性,启发学生关注科学家对实验设计环环相扣,锻炼学生能够基于教材的实验发现过程进行归纳总结,再拓展研究植物向性运动中“插入类”“移植类“旋转类”等较大深度题的应用。

三、 教学目标

1、知识目标:整合和拓展生长素发现过程中诸多科学家所做的系列实验,并能概述实验过程与结论,归纳总结植物相性运动中的实验。

2、能力目标:通过科学家们系列的生长素发现过程的实验,让学生能够进行实验设计,能有严谨的科学思维方法、分析解决实验问题的能力、具有较好的实验观察能力,并能培养新高考要求的生物学科素养。

3、情感目标:体验生长素发现过程中科学家们的系列实验,培养学生热爱科学,与实际生活密切联系,发现生活中的学科之美,同时引导学生能够学习生物科学家们孜孜不倦、永不放弃的坚毅精神。

四、教学重难点

重点:生长素的发现过程中的系列实验,尤其是达尔文的实验对其他实验的启示。

难点:严谨的科学思维设计实验,科学实验过程中需要注意的实验设计原则。

五、教学过程

1、引入

    问题:什么是动物激素调节?动物激素如何参与生命调节?那植物靠什么物质参与调节植物的生长发育?通过层层递进的问题设置,引导学生过渡至新课,播放课前组织学生开展课外拓展实验,课前展示观察植物胚芽鞘尖端、琼脂片、云母片等材料,学生小组汇报植物在黑暗中弯向光源生长的图片,解决植物向光性的问题,通过课前准备的活动激起学生去探索“生长素的发现”。

    2、探究生长素的发现过程

(1)达尔文实验

    展示达尔文实验装置及实验图片
引导学生分析,训练学生能够运用科学的方法:假说演绎法去探究这4组实验。并利用小组合作探究的方法解决实验设计过程中的一系列问题。如:第一排实验结果是什么?第二排实验结果是什么?实验中的感光部位、产生生长的部位、弯曲部位都是胚芽鞘的哪里?该实验遵循哪些实验原则?实验设计过程中的应该注意哪些事项?该实验与植物向光性有联系吗?向光性与什么有关?尖端与是否与下部有关?

引导学生通过逐步分析,得出结论,单侧光照射使植物胚芽鞘尖端产生的某种刺激或某种影响往下传递,传递到下部伸长区时,造成背光侧比向光侧生长快,出现向光弯曲。

(2)鲍森·詹森实验

通过达尔文实验,我们知晓的这个“刺激”怎么传递呢?课前准备的琼脂片在鲍森·詹森实验起了什么作用?进一步创设问题情境,该实验中的相关问题由学生代表发出,引导学生大胆质疑,最终回到鲍森·詹森实验的亮点、如何设计对照组?学生先独立思考,再相互交流完成该实验的结论,由此我们得知尖端产生的某种刺激或影响可以透过实验装置中的琼脂片传递给尖端以下的部位,通过鲍森·詹森实验启发学生是否可以进一步设计实验,首先推测鲍森·詹森实验是否科学?如果你是科学家如何去开展该实验?学生根据达尔文的假说演绎法,对实验进行改进,并有学生大胆创新推测得到拜尔的实验,体验实验设计的严谨性,科学性,并领悟实验设计的喜悦。

(3)拜尔实验

拜尔的实验排除光照的影响,围绕尖端产生的影响是如何向下传递的?胚芽鞘尖端弯曲生长的真正原因?拜尔的实验由学生自己推导得来,并联系达尔文的实验为什么用锡箔纸遮光进行实验的真正原因?拜尔实验的结论是在詹森实验基础上,排除光照的影响,尖端产生的影响造成植物胚芽鞘下部分分布不均匀造成其弯曲生长。

(4)温特实验

阅读课本47页温特的实验过程,重点是实验中用到了切去的胚芽鞘尖端放置在琼脂块中,用到了介质转移法,温特的实验是对前面科学家实验的进一步验证,但是该实验依旧请同学们思考是否存在不足之处?如果由学生来进行补充完善,由此我们得到了下面的对照组实验,温特实验作为实验组,通过学生进行质疑推测,刷新科学家的实验,体会实验设计的巧妙。

也通过教材我们了解到上述科学家提到的产生刺激的物质或某种影响被命名为生长素,同时生长素的发现过程还有郭葛等科学家做出巨大贡献,理解任何一项科学研究都是持续漫长的过程,在实验研究过程中,也是不断被修正,不断完善的过程。
六、教学小结

通过科学家们的一系列的生长素的发现过程实验,我们知晓植物向光性的原因,由于单侧光的照射,导致植物胚芽鞘向光侧与背光侧生长素分布不均匀,背光侧生长素含量多,因此向光弯曲。

由植物的向光性联系植物的向性运动,课前准备的琼脂片、云母片进行实验,如下图的实验探究,用上述科学家的实验思维,进一步解开各类向性运动的实验探究题,并能完成实验题的相关“小作文”题目,甚至由学生去创设一个实验题。

七、教学反思

本节课利用课前实验小组准备相关实验,注重培养学生在实验过程中的动手操作能力,利用多媒体、PPT图片、实验等形式吸引学生的学习生长素的兴趣,实验过程注重引导学生自主思考,回到教材,创设实验情境,启发学生进行实验探究时要细致观察、科学分析、严密的思维、大胆质疑创新,注意培养学生独立思考,又能让学生通过小组合作不断对实验进行修正与完善,培养科学实验过程中的合作探究能力,让学生重温生长素发现过程的系列实验的不易之处,并领会科学学习的美妙之处。