動植物生命調(diào)節(jié)的教學設計
動植物生命調(diào)節(jié)的教學設計
一、設計思路
1、增加了生長素發(fā)現(xiàn)史的介紹和相關實驗的分析研究，以有效地培養(yǎng)學生的科學精神與科學態(tài)度，培養(yǎng)學生探究能力和處理、表達信息的能力。
2、變傳統(tǒng)的知識中心教學模式為能力中心教學模式。使知識的建構(gòu)過程自然融入到能力的提升之中，所以，對于生長素的產(chǎn)生、分布與運輸不單獨列專題，講授，而是融入到生長素發(fā)現(xiàn)的系列實驗的探究和分析中。
3、生長素的生理功能在生長素發(fā)現(xiàn)的系列實驗中已經(jīng)初步提及，所以生長素的生理功能只需作一清晰的概括和講解，其重點應放在引導學生理解生長素作用的兩重性，并把頂端優(yōu)勢及其應用作為深入理解生長素作用兩重性的實踐材料。
4、關于生長素類似物在農(nóng)業(yè)上的應用可作為“人工調(diào)節(jié)”的一系列具體實例。這樣整節(jié)課就緊緊圍繞“調(diào)節(jié)”這一主題，向光性及生長素的發(fā)現(xiàn)作為調(diào)節(jié)的一個具體事例，而生長素生理作用作為植物調(diào)節(jié)的原理闡釋。
5、為了使學生獲得生物實驗的具體體驗，課前安排學生進行向光性的實驗，在其中發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)思考。同時，要求學生上網(wǎng)檢索其它有關植物激素的作用，以體現(xiàn)教學的開放性和網(wǎng)絡化學習的要求。課后的實驗為學生的生物學興趣的培養(yǎng)和探究精神的培養(yǎng)留有發(fā)展的空間。
6、部分關鍵詞匯的英語注釋，體現(xiàn)雙語教學的學科滲透。
二、教學目標
1、態(tài)度與價值觀目標
培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，求真的科學精神和善于實踐的科學品質(zhì)。
2、知識與技能目標
了解植物生長素的本質(zhì)、產(chǎn)生、分布和運輸；掌握生長素的生理作用及應用；理解植物生長素作用的兩重性。
3、過程能力與方法目標
培養(yǎng)學生探究的能力和分析處理、表達信息的能力，使學生獲得生命科學實驗的積極體驗。
三、重點和難點
1、教學重點
l生長素的發(fā)現(xiàn)過程；
l掌握生長素的生理作用及應用；
l理解植物生長素作用的兩重性。
2、教學難點
l圍繞生長素發(fā)現(xiàn)的有關實驗引導學生進行探究；
l理解植物生長素作用的兩重性。
四、教學過程
一、復習提問，導入新課。
上節(jié)課要求同學們結(jié)合學科教學，利用課外時間開展小課題研究。針對學生的實驗提出問題，激發(fā)思考。植物向光性的存在說明生物具有什么特性？植物的應激性是由于生命活動調(diào)節(jié)的結(jié)果，今天我們就以研究向光性入手，學習植物生命活動的調(diào)節(jié)。學生代表用PPT介紹他們向光性實驗設計的思路和改進過程，實驗材料的選擇以及實驗現(xiàn)象等。
二、向光性（phototropism）及其機理——生長素（auxin）的發(fā)現(xiàn)過程植物生長具有向光性引導學生分析剛剛介紹的課外實驗。
（如圖所示）分析討論得出結(jié)論：單側(cè)光刺激使胚芽鞘彎向光源生長。胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位幼苗的生長彎曲發(fā)生在胚芽鞘尖端下部提出問題：感受光刺激的部位是什么？如何設計實驗證明假設？用PPT展示學生課外拍攝的數(shù)碼照片（用錫箔遮住胚芽鞘不同部位的向光實驗結(jié)果），引導分析。學生討論，提出實驗方案。（錫箔遮光、切除頂端等）分析討論得出結(jié)論：胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位。分析討論得出結(jié)論：幼苗的生長彎曲發(fā)生在胚芽鞘尖端下部。用Flash動畫演示1910年丹麥生物學家鮑森·詹森所做的實驗，引導分析。胚芽鞘尖端能夠產(chǎn)生某種促進植物生長的物質(zhì)。物質(zhì)的不均勻分布導致彎曲生長。人們發(fā)現(xiàn)胚芽鞘尖端所產(chǎn)生的物質(zhì)就是吲哚乙酸（IAA）。由于吲哚乙酸具有促進植物生長的作用，故取名為生長素。為什么切除頂端的胚芽鞘不發(fā)生向光彎曲，也不生長，這說明胚芽鞘尖端可能有什么作用？在胚芽鞘尖端與下部之間插入明膠片并不影響其向光彎曲生長，這說明什么問題？如果確實存在某種物質(zhì)，能否設計更直接的實驗證明物質(zhì)的存在？用Flash動畫演示溫特設計實驗的二個改進實驗（實驗一，將放置胚芽鞘尖端一段時間后的瓊脂切塊放在去除尖端的胚芽鞘切面正上方；把一個未作任何處理的瓊脂塊放在另一個去除尖端的胚芽鞘切面正上方作對照，均用單側(cè)光照射。實驗二，將放置胚芽鞘尖端一段時間后的瓊脂切塊偏放在去除尖端的胚芽鞘切面上，把一個未作任何處理的瓊脂塊偏放在另一個去除尖端的胚芽鞘切面上作對照，均遮光處理。）引導分析討論。實驗一實驗二介紹郭葛從人尿中分離出吲哚乙酸（IAA）的事實。講解生長素的化學本質(zhì)和得名原因以及生長素的產(chǎn)生、運輸。簡介植物激素。分析討論，提出假設：胚芽鞘尖端可能產(chǎn)生某種物質(zhì)或釋放某種信號影響胚芽鞘尖端下部的生長。學生討論，提出設計方案。觀察演示實驗，聯(lián)系實驗過程及其實驗結(jié)果進行分析思考，得出結(jié)論。
三、生長素的生理作用生長素的生理作用；
講解：生長素可以使細胞壁疏松，增加可塑性，這樣就增強細胞滲透吸水的能力，隨著液泡的不斷增大，細胞體積也增大；另一方面生長素又促進蛋白質(zhì)等物質(zhì)的合成，增加原生質(zhì)，使原生質(zhì)的量增多。所以，生長素主要是促進細胞伸長生長。聽講、理解。生長素作用的兩重性。引導學生分析 “不同生長素濃度對根、莖、葉生長影響”曲線圖，提出思考問題：1、圖表上的A、B、C、D、E、F各點分別表示什么意義？2、比較分析不同濃度生長素對根、芽、莖生長的影響，可以得出哪些結(jié)論？根據(jù)上述結(jié)論，分析頂端優(yōu)勢形成的原因及其應用——茶樹摘心、棉花打頂、整枝修剪。（展示自然生長與雷擊去除頂端后的兩棵水杉樹圖片，引導分析。） 提出問題：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用生長素類似物2，4—D進行麥田除草，其原理是什么？分析圖表，展開討論，得出結(jié)論。關注頂端優(yōu)勢在城市園林綠化中的應用。
四、生長素類似物在農(nóng)業(yè)上的應用——人工調(diào)節(jié)促進扦插的枝條生根實物展示4根葡萄的枝條及扦插示意圖，
提出問題：哪根枝條生出的根最多，最易成活，為什么？討論得出結(jié)論：芽多的枝條產(chǎn)生的生長素多，由于生長素能促進插條生根，所以芽多的枝條生根多，易成活。防止落花落果。講解聽講理解促進果實發(fā)育，形成無子果實。橫向切開生長異常的蘋果，引導學生觀察，說明種子發(fā)育對果實形成的影響。觀察生長異常一側(cè)種子的發(fā)育情況，理解生長素促進果實發(fā)育。在此基礎上開展討論，設計培育無籽番茄的方案。
五、小結(jié)科學探索復雜而艱辛，要持之以恒。本堂課從對植物向光性的研究入手，以生長素為例，介紹了植物生命活動的調(diào)節(jié)。由1880年達爾文首次進行胚芽鞘向光性的實驗到1934年郭葛分離得到吲哚乙酸，生長素的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了半個多世紀的研究。但今天的探究我們發(fā)現(xiàn)仍有很多實驗存在需要改進的方面，科學探索是一個復雜而艱辛的漫長過程，必須持之以恒。開展小課題研究的同學，你們是否還有新的問題呢？提出研究中的新問題。
六、課外思考與實驗布置課外實驗。1、將一個花盆水平放置，一段時間后，會發(fā)生什么現(xiàn)象？如果將這盆花放置在飛船上，會不會發(fā)生這種現(xiàn)象？2、如何設計一個實驗說明高濃度生長素對于根、芽、莖產(chǎn)生抑制，如何測定抑制的程度？3、單側(cè)光引起植物向光彎曲生長，不同色光引起的效果是否相同，如何進行實驗證明？選擇完成課外實驗
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