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植物的激素調(diào)節(jié)
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)：
通過教學(xué)活動使學(xué)生知道植物感性運動和向性運動的現(xiàn)象；知道科學(xué)家研究認(rèn)識生長素的過程；知道生長素的生理作用及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用；理解植物向光生長的機理；通過了解其他植物激素的作用，理解植物激素對植物生命活動調(diào)節(jié)的基本原理。
能力目標(biāo)：
通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，進行實驗觀察，培養(yǎng)學(xué)生投身科學(xué)實驗的參與精神；通過組織學(xué)生活動，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，訓(xùn)練學(xué)生細(xì)致觀察的能力和動手操作能力。
態(tài)度情感目標(biāo)：
通過教學(xué)和實驗、實習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)為社會、科學(xué)為大眾”的意識；培養(yǎng)學(xué)生的探究意識；使學(xué)生養(yǎng)成“由表及里、從現(xiàn)象到本質(zhì)”分析問題的思維習(xí)慣和認(rèn)真的工作態(tài)度。
教學(xué)建議
教材分析
“能夠適應(yīng)環(huán)境”是生物的一個基本特征。但對“生物如何適應(yīng)環(huán)境?”，特別是“植物如何適應(yīng)環(huán)境？”這些問題學(xué)生過去很少接觸。本節(jié)內(nèi)容沿著科學(xué)家的足跡向?qū)W生逐一介紹了一種植物激素——生長素的合成部位、產(chǎn)生影響的部位、在植物體內(nèi)運輸?shù)囊?guī)律、化學(xué)性質(zhì)、生理作用以及在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用等多方面的知識。
有關(guān)生長素的合成部位、在植物體內(nèi)運輸規(guī)律以及生長素生理作用的知識，能夠使學(xué)生能夠從化合物、細(xì)胞的角度理解植物產(chǎn)生向性運動的原因，了解有關(guān)生長素的知識在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用，因而成為本節(jié)的重點知識。
由于不同植物器官要求的最適生長素濃度不同，植物產(chǎn)生“向地性”與產(chǎn)生“向光性”、“背地性”的機理并不完全相同，如果在教師在講述的過程中未能給予明確的區(qū)分，將會造成學(xué)生理解上的混亂，而成為學(xué)生學(xué)習(xí)上的一個難點。
在介紹主干知識的同時，教材并沒有把學(xué)生的眼光局限在知識本身，局限在對某一種激素的認(rèn)識上，而是及時介紹了科學(xué)研究成果怎樣應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐，以及與植物產(chǎn)生向光性有關(guān)的生長抑制物和其他植物激素，使學(xué)生能夠認(rèn)識到科學(xué)研究與生產(chǎn)實踐的關(guān)系，也對植物生命活動的調(diào)節(jié)機理有一個較全面的認(rèn)識。
對學(xué)生進行能力訓(xùn)練，使學(xué)生初步具備一種能力需要一個過程。這就需要教師在教學(xué)過程中有意識地抓住教材中提供的機會，不失時機地對學(xué)生進行能力訓(xùn)練。利用科學(xué)研究的過程呈現(xiàn)科學(xué)知識在教材中有四處。其中比較集中而完整地反映科學(xué)研究全過程的有兩處。生長素的發(fā)現(xiàn)過程是第一處，孟德爾研究遺傳的基本規(guī)律是第二處。與孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳基本規(guī)律的過程相比較，對生長素的發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識過程歷時較長，其中提出假設(shè)、通過實驗求證（或檢驗）假設(shè)的過程也不很清晰。因此，教師在處理教材時要特別給學(xué)生點明這條科學(xué)研究的線索，讓學(xué)生初步了解人類認(rèn)識自然的過程。并在活動的過程中理解知識，學(xué)會運用知識，掌握科學(xué)研究的一般方法。
植物的根向下生長，莖尖向光生長的雖然是生活中常的現(xiàn)象，但學(xué)生有可能對此熟視無睹，并不深究其中的原因。以此作為研究內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生自己設(shè)計驗證實驗，使學(xué)生在活動中學(xué)習(xí)，既可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又給學(xué)生提供了展示自己創(chuàng)新能力的機會。教師在此過程中要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生在實驗材料的選擇、實驗裝置的設(shè)置上拓展思路，幫助學(xué)生靈活運用所學(xué)知識，考慮如何實施好自己的實驗方案。以達(dá)到使學(xué)生掌握知識、提高能力的目的。
教法建議
一．導(dǎo)入新課：
1．方式一，以問題導(dǎo)入：
問題1：“當(dāng)我們把一粒種子種在土壤中，各種條件合適、種子開始萌發(fā)。它的根和芽會朝向什么方向生長？”――根向下，芽向上、向光生長。
問題2：“為什么植物的根總是向下，而芽總是向上、向光生長？”
陳述：對于植物的芽總是向光生長，很早就有人注意到了這一現(xiàn)象。達(dá)爾文不僅觀察到了這一現(xiàn)象，而且還針對這一現(xiàn)象，進行了實驗，提出了自己的看法。
2．方式二，以觀察活動引入：
陳述：種子播撒在土壤中，它的方向并不是固定的。讓我們看一看種子的方向?qū)λ劝l(fā)出的根和芽的生長方向有什么影響。組織學(xué)生觀察教師事先準(zhǔn)備好的實驗裝置或課文中的彩圖。
“植物的芽為什么總是朝向固定的方向――光源的方向生長呢？”生物進化論的創(chuàng)立人――達(dá)爾文曾對這一現(xiàn)象進行過研究。
二．主體知識的呈現(xiàn)方式：
對于生長素發(fā)現(xiàn)的科學(xué)史實可以采用動畫媒體呈現(xiàn)的方式，使學(xué)生沿著科學(xué)家的足跡親歷科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程。教師可以呈現(xiàn)一個實驗，與學(xué)生一起分析、討論一個實驗的結(jié)論。這樣逐步推進，給學(xué)生在課堂上說話的機會，學(xué)生的積極性就會被調(diào)動起來。學(xué)生真正參與進來了，他們對知識的理解和掌握就會更加深入和透徹，他們對問題進行分析的能力才能得到真正的提高。
三．學(xué)生活動的組織：
1．演示實驗的組織：
教師在上課前可提前4－5天請兩三名同學(xué)預(yù)先將達(dá)爾文的實驗用玉米種子（或其他在形態(tài)上有明顯方向性、容易萌發(fā)的種子）重復(fù)出來。到上課時，由完成實驗的學(xué)生對實驗的全過程向全班進行介紹。然后，再由教師組織學(xué)生討論。這種方法需要教師提前進行準(zhǔn)備，但可以引起學(xué)生的興趣，對完成實驗的學(xué)生在各個方面都是一個鍛煉。如果能在課堂上經(jīng)常安排這樣的活動，也可以考慮讓班級中的學(xué)生輪換，以保證能有較多的學(xué)生參與到課堂教學(xué)活動中來。
2．實驗方案設(shè)計活動的組織：
這是學(xué)生第一次自己設(shè)計并實施一個實驗。教師首先要就實驗方案的設(shè)計要求做一介紹。在實驗處理上不僅要考慮設(shè)置對照組，還要考慮設(shè)置單因子變量以保證實驗的信度。在對實驗材料的選擇上，課本中用了玉米種子，學(xué)生很容易想到用植物的種子。教師可引導(dǎo)學(xué)生：“比較明顯的向性運動發(fā)生在植物的根和芽。我們在生活當(dāng)中可以找到的既能長根又能長芽的材料還有什么？”當(dāng)學(xué)生的思路打開以后，就可以以分組討論的方式開展實驗方案的設(shè)計活動了。
教師同時還要幫助學(xué)生考慮實驗裝置的可行性：所投入的成本、實驗裝置是否能夠滿足植物生長所需要的各項條件，以及實驗裝置的安全性、操作是否方便等。
因為觀察到植物產(chǎn)生向性運動的時間會稍長一點，所以“植物向性運動的實驗設(shè)計和觀察”活動應(yīng)在本章教學(xué)活動結(jié)束之前安排、實施并完成。
教學(xué)設(shè)計方案
第一節(jié) 植物的激素調(diào)節(jié)
設(shè)計思想：
1、設(shè)計主線
以植物生長素的發(fā)現(xiàn)實驗、生長素的生理作用及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用、植物激素調(diào)節(jié)的作用機理為主線展開教學(xué)活動。在此過程中及時滲透科學(xué)史、科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)價值觀的教育；培養(yǎng)學(xué)生的參與意識、訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力、設(shè)計實驗的能力、動手操作的能力。
2、課時計劃：
采用互動式教學(xué)模式，用三課時完成。以教師提供討論素材，組織引導(dǎo)學(xué)生討論、活動，最后由師生共同總結(jié)的形式進行。
第一課時：第一階段，由教師提問或呈現(xiàn)植物感性運動、向性運動的材料，啟發(fā)學(xué)生思考、討論；練習(xí)，提出假說、設(shè)計實驗求證假說；第二階段，由教師介紹達(dá)爾文的實驗以及達(dá)爾文根據(jù)實驗觀察提出的假說。
第二課時：第一階段，由教師提供有關(guān)驗證達(dá)爾文假說的實驗素材，組織學(xué)生討論分析實驗素材，引導(dǎo)學(xué)生得出對達(dá)爾文假說的驗證實驗結(jié)果，并總結(jié)對激素進行研究的具體實驗方法；第二階段，組織學(xué)生進行實驗設(shè)計的練習(xí)。
第三課時：提供素材使學(xué)生了解生長素的生理作用以及各種植物激素間的相互關(guān)系，懂得植物激素調(diào)節(jié)的作用機理，以及在生產(chǎn)實踐中如何應(yīng)用有關(guān)生長素的知識。
3、重難點分析
重點：
（1）生長素發(fā)現(xiàn)過程中的三個實驗以及對實驗結(jié)果的分析。
在科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)的歷史過程中，不斷發(fā)生著觀察（包括實驗觀察）、根據(jù)觀察過程中所發(fā)現(xiàn)問題進行的分析、根據(jù)分析提出的假說和對假說的求證活動。課文中所介紹的生長素發(fā)現(xiàn)歷史中的三個實驗，完整地再現(xiàn)了一個假說的提出和求證過程，是對學(xué)生進行科學(xué)史教育的極好素材。如果能很好地利用這一素材，也可以使它成為對學(xué)生進行科學(xué)方法訓(xùn)練的一個極好機會。
�。�2）生長素的生理作用及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
科學(xué)研究的成果只有通過技術(shù)轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力才能造福于人類。通過教學(xué)活動使學(xué)生理解生長素的生理作用，及其在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用，既有助于學(xué)生理解科學(xué)研究要為社會生產(chǎn)服務(wù)，也有助于學(xué)生理解激素調(diào)節(jié)的作用機理。
（3）植物激素間的相互作用。
其他植物激素以及植物激素間的相互作用這部分內(nèi)容，也是在教學(xué)中應(yīng)著重處理的一個重點。只有讓學(xué)生對植物體內(nèi)的其他激素有所了解，才能使學(xué)生理解植物的生命活動是由多種激素共同調(diào)節(jié)的。
難點：生長素生理作用的兩重性及其運用兩重性分析問題。
“引起不同器官（莖尖、根尖）細(xì)胞生長的生長素濃度不同”。如果學(xué)生沒有很好地掌握這一特點，就會在運用生長素生理作用的兩重性分析實際問題時出現(xiàn)混亂，因此此部分是學(xué)生掌握知識的一個難點。因此，教師在教學(xué)過程中一定要設(shè)法突出地明確兩點：第一：生長素對各種器官具有低濃度促進生長、高濃度抑制生長的特點；第二：生長素對不同器官促進生長的最適濃度不同。
4、教學(xué)過程：
導(dǎo)入新課：通過語言陳述、由課本的彩圖呈現(xiàn)或由教師呈現(xiàn)事先準(zhǔn)備好的植物的向性運動實驗裝置，首先應(yīng)與緒論課的內(nèi)容聯(lián)系，明確所發(fā)生的現(xiàn)象是植物應(yīng)激性的表現(xiàn)。提出問題：為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象？引起學(xué)生的興趣，吸引學(xué)生的注意。
主要教學(xué)過程：通過動畫媒體介紹發(fā)現(xiàn)生長素的一系列實驗，介紹科學(xué)研究的一般過程，訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果，分析問題，提出假說、求證假說、得出結(jié)論的能力。
第一課時
對實驗結(jié)果的分析與討論：
“植物為什么會表現(xiàn)出向性運動呢？早在1880年達(dá)爾文就針對這一現(xiàn)象進行過實驗�！保ǹ衫脛赢嬚n件,分為兩部分對達(dá)爾文實驗的進行介紹，從而實現(xiàn)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會對實驗結(jié)果的分析）“根據(jù)實驗的第一部分結(jié)果，你認(rèn)為產(chǎn)生向光運動的部位在植物體的什么位置？” “――在胚芽鞘的尖端�！睂W(xué)生會很自然地得出這個結(jié)論。
“根據(jù)實驗的第二部分結(jié)果，你是否能夠知道胚芽鞘的尖端是受了環(huán)境中的什么因素的刺激才產(chǎn)生影響的？它的影響方向大概是朝向哪個方向？” “――胚芽鞘的尖端是受到單側(cè)光的刺激才發(fā)生影響的�！钡贸觥八挠绊懽饔梅较蚴菑呐哐壳实募舛顺蛳路健！边@個結(jié)論，還需要教師進一步引導(dǎo)學(xué)生注意觀察：胚芽鞘尖端之所以產(chǎn)生向光運動是因為在胚芽尖端的下方發(fā)生了彎曲。至此，就可以介紹達(dá)爾文根據(jù)實驗結(jié)果提出的假說――尖端產(chǎn)生了某種向下的影響。
科學(xué)方法訓(xùn)練：
要落實對學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)和訓(xùn)練，既要把對科學(xué)研究一般過程的介紹貫穿在生物學(xué)的知識教學(xué)過程之中，還要注意及時為學(xué)生總結(jié)前人進行工作的具體的實驗（操作）方法。
“回顧生長素的發(fā)現(xiàn)歷史，我們可以發(fā)現(xiàn)：在1880年到1934年的幾十年時間里，有不同國家的科學(xué)家在為揭開植物生命活動的奧秘進行了不懈地努力。我們還可以嘗試著分析一下科學(xué)家們所使用的一些具體的實驗方法�！薄霸谶_(dá)爾文實驗的第一部分中，他對胚芽鞘進行了什么樣的處理？”“――切除了一部分胚芽鞘的尖端�！薄斑@就是達(dá)爾文使用的實驗方法――切除的方法。”“在切除了這部分胚芽鞘尖端的同時，是否只觀察被切除胚芽鞘尖端的幼苗呢？”“――是將切除了胚芽鞘尖端的幼苗和沒有切除胚芽鞘尖端的幼苗對比觀察�！� “這就是開展實驗必須設(shè)置的對比實驗的方法。”
第二課時
對實驗結(jié)果的分析與討論：
“1928年，荷蘭科學(xué)家溫特利用胚芽鞘進行了進一步的實驗。他在達(dá)爾文實驗的基礎(chǔ)上，對實驗的操作進行了技術(shù)上的改進。”（利用動畫課件介紹溫特的實驗）“從溫特的實驗結(jié)果我們可以得到什么結(jié)論？”――“證實了達(dá)爾文關(guān)于植物向光性運動原因的假說――確實存在一種物質(zhì)致使胚芽尖端產(chǎn)生了向光運動”。
“1934年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人從植物中分離出了這種能使植物產(chǎn)生向光性的物質(zhì)，并確定它就是吲哚乙酸�！边@就真正從化學(xué)物質(zhì)的角度證實了達(dá)爾文的假設(shè)。
科學(xué)方法訓(xùn)練：
“溫特的實驗不僅證實了達(dá)爾文關(guān)于植物產(chǎn)生向光運動原因的假說――確實存在某種物質(zhì)致使胚芽鞘的尖端彎向光源生長，而且在實驗方法上又做了進一步的改進――在切除之后又設(shè)法把假設(shè)存在的物質(zhì)添加回植物體，然后進行對比觀察。這成為后來的植物學(xué)家對激素進行研究常用的‘切除－添加’的實驗方法�！�
第三課時
科學(xué)方法訓(xùn)練：
學(xué)生了解了研究植物體激素的具體操作方法，才能展開思維的翅膀，使教師對學(xué)生進行拓展思維的訓(xùn)練成為可能。
�。�1）“根據(jù)溫特的實驗，你能否設(shè)計一個實驗證明：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長素，只能向下運輸，而不能向上運輸？”通過這樣提問，可以激發(fā)學(xué)生的興趣、啟發(fā)學(xué)生的思考。
�。�2）“要想知道在植物體內(nèi)，除了胚芽鞘尖端能產(chǎn)生生長素之外，還有哪些部位的細(xì)胞能產(chǎn)生生長素？你認(rèn)為應(yīng)該選擇哪種細(xì)胞進行檢測？”經(jīng)此一問，可以啟發(fā)學(xué)生思考，也可轉(zhuǎn)入對生長素的產(chǎn)生部位和分布的教學(xué)活動。
�。�3）“在能夠從植物體中分離提取出生長素之后，要想知道：‘除了能使植物產(chǎn)生向光運動之外，生長素對于植物的器官還有什么作用？’你可以采用哪種方法來進行試驗？”通過這一提問，既可以啟發(fā)學(xué)生思考，也可以順利地轉(zhuǎn)入關(guān)于生長素的生理作用的教學(xué)活動。
對難點的破解：生長素作用的兩重性
陳述：當(dāng)科學(xué)家們能夠分離、提取生長素后，利用生長素做進一步的實驗就成為可能。
引導(dǎo)分析：從對實驗結(jié)果的描述中我們能發(fā)現(xiàn)什么？三種生長素難點變化曲線圖
師生討論：從圖中我們可以看出：隨著添加的生長素濃度加大，植物器官的生長速度并不總是隨之加大。而是當(dāng)濃度超過一定值以后，隨著生長素濃度增加植物器官的生長速度反而呈下降趨勢。這就使科學(xué)家們得出了這樣一條結(jié)論：“生長素促進生長的生理作用具有兩重性――低濃度促進生長、高濃度抑制生長”。
進一步的分析：“那么，促進或抑制生長的生長素濃度是否對植物體的所有器官都是相同的呢？”從實驗結(jié)果我們可以看出：根、芽、莖所需要的促進生長的生長素濃度各不相同，對它們起抑制作用的生長素濃度也是各不相同的。如： 這個濃度值對根和芽都是起抑制生長作用的，而對莖來說則是起促進作用的。
創(chuàng)設(shè)問題情景：把一粒正在萌發(fā)的蠶豆種子水平放置，持續(xù)提供生長所需要的條件，蠶豆的胚芽會向上生長、胚根會向下生長。分析在胚芽、胚根轉(zhuǎn)彎的那一部分，生長素濃度的分布情況是怎樣的呢？動畫片段
進一步的討論分析：莖的背地性是較高濃度的生長素促進了近地一側(cè)細(xì)胞的生長。而根的向地性是較高濃度的生長素抑制了近地一側(cè)細(xì)胞的生長。根和莖在生長素的作用下都表現(xiàn)出了應(yīng)激性的現(xiàn)象，但生長素對它們的作用機理并不相同。這其中的原因主要是：不同器官對生長素濃度的敏感性不同。
總結(jié)提高：無論是生長素的生理作用，還是其他植物激素的調(diào)節(jié)作用，都存在著促進或抑制某種植物生命活動兩個方面的過程。這兩個相互矛盾的過程，共同調(diào)節(jié)著植物體的生命活動。
【板書設(shè)計】
第一節(jié) 植物的激素調(diào)節(jié)
一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程：
1．達(dá)爾文通過對比觀察提出了假設(shè)：尖端產(chǎn)生了某種物質(zhì)，在光的刺激下對下面的部分產(chǎn)生了影響。
2．溫特通過實驗證實了達(dá)爾文的假設(shè)：確實存在某種物質(zhì)。
3．郭葛分離并鑒定出了產(chǎn)生影響的物質(zhì)：吲哚乙酸，即生長素。
二、生長素的合成與分布：
合成部位：生長旺盛的細(xì)胞、分生組織。
分布：1、向光一側(cè)比背光一側(cè)少
2、在尖端產(chǎn)生，向下運輸
三、生長素的生理作用：
1、低濃度促進生長，高濃度抑制生長。例：頂端優(yōu)勢。
2、能促進植物不同器官生長的生長素濃度不同
四、生長素在生產(chǎn)中的應(yīng)用：
1、促進扦插枝條生根
2、促進果實發(fā)育
3、防止落花落果
五、其他植物激素：
1、赤霉素
2、脫落酸
3、細(xì)胞分裂素
4、乙烯
探究活動
探究芽的向性運動
在驗證植物向性運動的設(shè)計實驗中，可以提示學(xué)生將大蒜、洋蔥、蘿卜等植物倒放或側(cè)放，觀察芽的向性運動。
探究植物的莖運輸生長素運輸?shù)姆较?/p>
可以就"植物的莖是否會把生長素向上運輸？"這個問題展開探究活動，指導(dǎo)學(xué)生從選材到實驗的設(shè)計與實施開展探究活動。具體的實施方法是：在春天（3月），選未長葉的楊樹將幾個枝條折彎，使其頂芽向下，觀察生長發(fā)育的現(xiàn)象。在實驗設(shè)置完成以后，應(yīng)對可能的實驗結(jié)果做出預(yù)期，并做觀察記錄。當(dāng)枝條上的葉片全部長出后，匯總觀察記錄，做出總結(jié)報告和實驗結(jié)果分析。
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