《植物生長素的發現》教學設計1學情分析本節課為高三第一輪復習課。學生在高二時學習過本節課的內容，對相關科學家所進行的經典實驗已有所了解，通過閱讀教材及完成學案，一般都能夠快速回憶起相關的實驗過程和結論。但是，對科學家們設計實驗的思路以及所遵循的原則，學生可能不完全清楚。此外，學生的實驗與探究能力普遍較差，對于高考考綱中提出的“具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理”的要求，學生較難達到。2教材分析本節課是人教版必修三第三章“植物的激素調節”的第一節，內容包括植物生長素發現過程中的一系列經典實驗，以及生長素的產生、運輸和分布。高三第一輪復習中，為了充分利用植物生長素發現過程中的經典實驗訓練學生的實驗與探究能力，將原屬于第1節內容的“生長素的產生、運輸和分布”并入第2節“生長素的生理作用”。教材中關于“生長素的發現過程”部分，圖文并茂，對經典實驗的過程和結論都有詳細的介紹，為學生自主預習提供了保證。3設計思想本節課的重點和難點在于落實學生對科學研究的一般過程及實驗設計的基本原則的理解和運用。教材中的經典實驗，為學生了解科學研究的過程和實驗設計的基本原則提供了范本，通過引導學生對實驗結果進行分析、對設計方案進行對比，可以使學生對實驗設計的基本原則（如“單一變量原則”“對照原則”）有更深入的理解。在此基礎上，組織學生自行設計進一步探究的實驗，可以檢驗學生是否能夠運用實驗設計的基本原則，同時也使學生有機會體驗科學研究過程中“提出問題做出假設設計實驗方案預期實驗結果與結論”等環節，并在此過程中訓練學生的語言組織和表達能力。本節課在學生根據學案指引進行自主復習的基礎上，組織學生通過小組討論交流學案中具有相對難度的問題，再通過小組代表匯報、全班交流，有針對性地進行解決。這樣既能充分調動學生自主學習的積極性，又能發揮集體的智慧，高效率地落實本節課的重點和難點。4教學目標4.1知識目標（1）了解植物生長素的發現過程；（2）解釋植物向光彎曲生長的原因。4.2能力目標（1）理解生物實驗設計的一般過程和基本原則；（2）根據生物實驗設計原則，對經典實驗進行分析和評價；（3）在經典實驗的基礎上，設計實驗進行進一步的探究。4.3情感態度與價值觀目標（1）體驗實驗設計過程中對思維縝密性的要求；（2）理解科學發展的基本過程，懂得科學發展的艱辛和“繼承前人”的一般規律。5教學重點與難點5.1教學重點（1）植物生長素的發現過程；（2）生物實驗設計的基本過程和主要原則。5.2教學難點運用生物實驗設計原則對經典實驗進行評價及自行設計實驗。6教學手段6.1多媒體課件及電子白板利用PPT課件呈現實驗流程圖，以及學生小組討論的問題；利用電子白板進行小組匯報，呈現板書。6.2學案利用學案導學，學生課前進行自主復習，在課堂上根據學案指引進行小組討論。6.3互動式教學課堂教學中體現“教師主導，學生主體”的理念，組織學生進行小組討論及匯報，引導學生進行評價、總結。7教學過程(見下頁)

7.1流程圖明確本節課的重點和難點教師提問、講述，引入課題呈現窗邊生長的植株，問題探討；明確學習目標明確本節課的重點和難點教師提問、講述，引入課題呈現窗邊生長的植株，問題探討；明確學習目標理解實驗設計原則展示達爾文實驗示意圖，引導學生進行實驗分析理解實驗設計原則展示達爾文實驗示意圖，引導學生進行實驗分析學生觀察、討論并匯報，全班討論學生觀察、討論并匯報，全班討論練習表述實驗預期利用電子白板，學生設計探究實驗練習表述實驗預期利用電子白板，學生設計探究實驗學生代表板圖，全班討論學生代表板圖，全班討論運用設計原則進行評價價學生觀察、討論并匯報，全班討論運用設計原則進行評價價學生觀察、討論并匯報，全班討論展示其他經典實驗，學生討論，對比分析展示其他經典實驗，學生討論，對比分析呈現進一步探究的問題，學生進行實驗設計運用設計原則進行設計小組討論并匯報，全班討論呈現進一步探究的問題，學生進行實驗設計運用設計原則進行設計小組討論并匯報，全班討論總結實驗設計基本原則總結實驗設計基本原則回顧本節課重點和難點，小結回顧本節課重點和難點，小結流程圖標識：媒體應用，師生活動教學內容，教師活動媒體應用，師生活動教學內容，教師活動設計意圖學生活動設計意圖學生活動

7.2教學過程詳表教學階段教師活動學生活動設置意圖時間安排導入1、問題探討（PPT2）這棵放在窗邊的植株，由于只有一側能接受光照，出現了朝向光源方向生長的現象。這種現象叫做什么？（向光性。）2、明確學習目標“植物向光性的原因是什么？”19世紀末，達爾文對這一現象產生了好奇，開始設計實驗探討這一問題。經過一代又一代科學家的努力，人們發現了生長素，成功地解釋了植物向光性生長的原因。（PPT3）今天這節課，我們要復習的“生長素的發現過程”，其實也是科學家們探究植物向光性原因的過程。我們不僅要了解這些過程，解釋植物向光性的原因，更重要的是，我們要通過分析、評價經典實驗，理解實驗設計的基本原則，并嘗試設計進一步探究的實驗。1、觀察圖片,回答問題2、聆聽,了解學習目標。3、進入本節主題聯系生活，引入課題明確本節課的重點和難點1min達爾文的實驗1、提出問題（1min）首先，我們來回顧達爾文的實驗。達爾文以金絲雀虉草的胚芽鞘為材料，設計了四組實驗。（PPT4）這四組實驗是在什么環境條件下進行的呢？（單側光照射）我們在具體的實驗操作中，可以通過什么方法創造這種單側光照射的條件？（暗箱開口或用極細的光束照射）2、研究實驗操作過程、分析實驗結果（2min）各組實驗的結果如何？（學生齊答）3、小組討論，分析實驗（2min）僅僅了解實驗過程和結果是不夠的，我們還要進一步去分析，達爾文為什么要設計這四組實驗。請同學們四人為一組，討論分析：哪些組可以形成對照？單一變量是什么？能夠得出什么結論？4、學生匯報，教師評價（5min）哪些組可以形成對照？單一變量是什么？能夠得出什么結論？哪位同學愿意上來向大家匯報你們的討論結果？（切換到電子白板）（生一：第一組和第二組可形成對照。單一變量是有無胚芽鞘尖端，實驗結論是胚芽鞘的彎曲和生長都與尖端有關。）第一組和第二組的對照實驗，得出了胚芽鞘的彎曲生長與尖端有關的結論，那么胚芽鞘的尖端與胚芽鞘的彎曲生長究竟是什么關系呢？達爾文是通過哪些組的對照實驗來探究的？（生二：第一組和第三組之間形成對照。單一變量是胚芽鞘尖端是否遮光。實驗結論是：尖端要感受到光，才能使胚芽鞘彎曲生長，即胚芽鞘尖端能夠感受光的刺激。）通過第一組和第三組對照，達爾文發現感光部位在尖端，那是不是只有尖端感光呢？達爾文是如何解決這個問題的？（生三：第一組和第四組之間形成對照。單一變量是胚芽鞘尖端以下部位是否遮光。實驗結論是：尖端以下部位是否遮光對胚芽鞘的彎曲生長沒有影響，說明胚芽鞘尖端以下部位不感光。）通過達爾文的這四組實驗，我們明確了胚芽鞘尖端在胚芽鞘向光彎曲生長中的具體作用——感受光的刺激。由此我們知道，達爾文的實驗回答了一個問題（電子白板，“感光部位是？”）而問題的答案是（電子白板，“尖端”）。1、思考并回答問題2、觀察，描述實驗結果3、小組討論4、學生代表匯報結果，全班討論了解具體的實驗操作方法訓練學生對實驗結果進行表述的能力學生運用實驗設計原則對現成的實驗進行分析訓練學生運用實驗設計原則分析實驗強調結論，提示不同組對照實驗之間的邏輯關系強調結論，形成問題鏈10min探究實驗設計1——探究彎曲生長的部位在哪里1、提出問題（1min）感光部位是胚芽鞘的尖端，那么胚芽鞘彎曲生長的部位又在哪里呢？同學們有沒有辦法用一個簡單的小實驗加以探究？1min時間快速思考。（若學生想不出來，可提示：用作標記的方法）2、學生介紹實驗方案及預期結果和結論（3min）可能出現的答案：在胚芽鞘上畫等距橫線，看生長之后橫線之間的距離。或在胚芽鞘上畫一條直線，看直線斷裂的位置。如果發生彎曲生長的部位是在尖端，會出現什么樣的結果？（尖端部位橫線之間的距離增大；或尖端部位的直線發生斷裂。）如果發生彎曲生長的部位是在尖端以下，又會出現什么結果？還有沒有別的可能性？通過科學家用類似的實驗探究，最終確定，發生彎曲生長的部位是在尖端以下。（電子白板）1、思考問題，簡要作答2、討論多種可能性，描述實驗預期的結果和結論考驗學生的想象力和創造力訓練預期實驗結果的能力4min其他科學家的實驗1、過渡（1min）在上述兩個問題解決之后，達爾文做出了大膽的假設（PPT5），他認為……他的推論是極具想象力的，科學研究很多時候就是需要“大膽假設”的，但同時，更需要“小心求證”。在他的推論中，有哪些問題是需要進一步求證的？（1）尖端產生的影響究竟是什么？（2）為什么伸長區兩側生長不均勻？（電子白板）2、相關實驗結果分析（3min）這兩個問題為科學家們指引了后續研究的方向。詹森、拜爾和溫特這3位科學家在這兩個問題上取得了突破性的進展。請同學們快速瀏覽教材P.47，了解這三位科學家的實驗過程和實驗結論。（電子白板）詹森的實驗結論是什么？回答了什么問題？（他認為這種影響可能是一種化學物質。尖端產生的影響是什么？）拜爾的實驗結論是什么？回答了什么問題？（他認為，是伸長區兩側生長素分布的不均勻所致。為什么伸長區兩側生長不均勻？）溫特的實驗呢？（進一步證明胚芽鞘彎曲生長確實是由一種化學物質引起的，這種物質被命名為生長素。板書）后續又有科學家先后從人尿、高等植物中分離出了生長素，確認它的化學本質是IAA，具有類似效應的物質還有PAA、IBA（電子白板）。3、相關實驗設計分析（6min）了解了這3位科學家的實驗過程和結論之后，我們從實驗設計的角度來探討3個問題。（PPT6）請同學們小組討論2min。學生代表匯報討論結果。（1）為什么溫特的實驗比詹森的實驗更能說明尖端產生的影響是化學物質？（PPT7）（設置了對照實驗，設計更完善；用瓊脂塊將胚芽鞘尖端的物質轉移出來，觀察其作用效果，得出的結論更可信。）（2）拜爾的實驗為何要在黑暗中進行？溫特的實驗是否也要在黑暗中進行？（PPT8）（拜爾的實驗，是利用尖端擺放位置的不同來控制其產生的影響的不均勻分布，由于尖端仍然存在，可能會因為感受到光刺激而影響到實驗單一變量的控制。溫特的實驗是把尖端切下來放到瓊脂塊上，再將瓊脂塊放到去除了尖端的胚芽鞘上，光照對此時胚芽鞘的彎曲生長沒有影響，所以不用在黑暗中進行。）（3）根據上述實驗推測，植物向光彎曲生長的原因是什么？（PPT9）（單側光引起生長素分布不均勻，向光側生長素少于背光側。電子白板）1、思考，回答問題2、閱讀教材，回答問題小組討論學生在教師的引導下，運用單一變量原則和對照原則，對實驗進行對比分析理解科學研究的思路學生自行回顧實驗過程及結果學生嘗試理解科學家的實驗設計思路嘗試對實驗進行對比分析，強化對單一變量原則、對照原則的理解10min探究實驗設計2——光是如何引起生長素分布不均勻的？1、過渡光是如何引起生長素分布不均勻的？這個問題就留給了同學們來思考。（PPT10）2、做出假設（3min）針對這個問題，你的假設是什么？可能的答案：（1）單側光引起向光側的生長素分解/單側光抑制向光側的生長素合成（2）單側光引起生長素從向光側向背光側運輸針對這兩個不同的假設，我們要控制的單一變量是什么？（有無光照，有無阻斷生長素的橫向運輸）3、設計實驗（3、min）你如何根據單一變量來設計對照實驗，以驗證你的假設？請同學們進行小組討論，在學案上畫出實驗示意圖，寫出預期的實驗結果和結論。時間3min。4、預期結果和結論（4min）匯報實驗設計方案，及預期結果和結論（利用電子白板，學生進行講解，4min）5、分析實驗結果，得出結論（2min）補充其他實驗設計方案，引導學生分析實驗結果，得出結論。做出假設根據假設確定單一變量小組討論實驗方案學生代表匯報實驗方案，全班討論分析單一變量、預期結果和結論訓練做出假設的能力訓練實驗設計的能力訓練學生的表達能力12min小結在達爾文等科學家及同學們的共同努力下，關于“植物向光性的原因”這個問題，總算有了確切的答案。（師生共同解釋植物的向光性，PPT11）同學們，我們現在解釋植物的向光性只花了不到一分鐘的時間，而對這個問題的研究卻經歷了半個多世紀。可見，科學研究是多么漫長、艱辛的過程。通過回顧生長素的發現過程，我們可以看到，指引研究方向的最關鍵的環節是什么？（提出問題）科學家們解決問題的方法是什么？（設