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标题:生长素的发现

发布人:蒋勇
发布时间:2015-09-17 09:43
年级:高二 学科:翻转课堂 大纲:
摘要:通过学习达尔文的金丝雀虉草的向光性实验、温特运用琼脂进行的实验及郭葛的分离鉴定等实验,能概述出生长素的发现过程,体验科学家发现生长素的过程和方法。
学习目标:
1知识目标:概述生长素的发现过程。
2能力目标:模仿实验方案的设计,训练逻辑思维的严密性。
3情感态度价值观目标:体验发现生长素的过程,感受科学家进行科学研究的思维和方法

学法指导:

1)生长素的发现过程体现了科学家的多种品质,是对学生进行科学教育的很好材料,要注意加以利用:如达尔文注意观察身边的生物学现象——金丝雀虉草的向光性,然后进行科学探究,教育同学注意观察身边的生物学现象,提出相关问题。再如温特实验中巧妙而严谨的实验设计,特别是实事求是的科学态度,得出相应的实验结论。

2)学生不知道胚芽鞘,教师在组织学习达尔文的实验前可结合单子叶植物种子萌发的图片简单介绍胚芽鞘,胚芽鞘是单子叶植物种子萌发时保护胚芽冲出土壤的结构,可用剑与鞘来比喻,使学生对胚芽鞘具有感性认识。

3)学生不知道琼脂,本课需要简单介绍琼脂的来源、特性和用途:琼脂是由海藻中提取的多糖体,为无色、无固定形状的固体,溶于热水。特点是:具有凝固性,稳定性,能从其上方接受和向下传送某些化学物质,而不改变这些物质的化学性质。在食品工业中可用作增稠剂、凝固剂、悬浮剂、乳化剂、保鲜剂和稳定剂。广泛用于制造粒粒橙及各种饮料,果冻,冰淇淋,糕点,软糖,罐头,肉制品,八宝粥,银耳,燕窝,羹类食品,凉拌食品等等。琼脂在化学工业、生物科研、医学科研中可作培养基、药膏基及其他用途。

4)在教材内容的基础上,增加有关胚芽鞘的一些实验图片,包括用琼脂块和云母片进行的实验。

 


教学设计(1

教师首先用自制的小麦的向光性实验装置及对照实验装置展示给学生,介绍实验过程,并从两个装置中取出长有小麦的培养皿,让学生观察并对比,说明出现这种现象是受植物生长物质调节和控制的,用课件展示:

               植物激素

植物生长物质

               植物生长调节剂

请同学回顾在知识准备时知道的植物激素的定义,在学生回答后强调其中的关键词句。

请学生阅读教科书42页积极思维内容,学生阅读后教师补充说明胚芽鞘,胚芽鞘是单子叶植物种子萌发时保护着胚芽冲出土壤的结构,并用手指向小麦的胚芽鞘。对不透光的小帽和小套说明可以用锡箔纸做成。(板书  1、达尔文的实验)然后提问:

1)达尔文的第一个实验说明了什么?

在单侧光照射下,胚芽鞘弯向光源生长。

教师可以再次用自制的装置说明,用纸盒一侧挖洞就是用来保证用单侧光照射的。

2)第二个实验说明了什么?

切去胚芽鞘尖端,胚芽鞘不弯向光源生长。

3)对比第一个实验,在此实验中胚芽鞘长度是否增加?

没有长长。

4)这两个实验有关系吗?

形成对照实验。

5)第三个实验说明了什么?

用不透光的小帽套在尖端,胚芽鞘直立生长。或胚芽鞘尖端照不到光会直立生长。

6)第四个实验说明了什么?

用不透光的小套套在下端,胚芽鞘弯向光源生长。

7)第三个和第四个实验之间什么关系?

形成对照实验。

8)根据以上实验,你能得出什么结论?

胚芽鞘尖端不仅具有感光作用,而且可能会产生某种化学信号,并从顶端向下传送,在 单侧光 的照射下,导致向光一侧和背光一侧的细胞生长 不均匀 ,使植物弯向光源生长。

教师用课件先简单介绍琼脂的来源、特性和用途,再用课件中的图片介绍温特的实验,然后问温特的实验表明了什么?(板书  2、温特的实验)

胚芽鞘尖端确实产生某种物质,这种物质从 尖端向下 运输,促使胚芽鞘下部某些部位的生长,因此被命名为 生长素

再问1934年郭葛等科学家分离并鉴定出生长素的化学本质是什么?(板书  3、郭葛等科学家的实验)

生长素是 吲哚乙酸

科学家还用琼脂块和云母片做了许多有关胚芽鞘的实验,(板书  4、补充实验)用课件中图片介绍:

请学生根据已学知识预测a~d可能出现的变化:

a向右侧弯曲生长,b向左侧弯曲生长,c不生长不弯曲,d直立生长。

再展示下列图片并说明云母片不透水不透气但能透光,类似于盖玻片。

请学生推测a~d可能出现的变化,学生若推测不出或推测错误,教师再给予讲解。

a向左侧弯曲生长,b向右侧弯曲生长,c直立生长,d不生长不弯曲。

请学生对比以上两组实验,特别是每组的前两个实验,能够得出什么结论?

用琼脂块时弯向 侧,用云母片时,弯向 侧。

名师提醒:

1)可采用课外活动小组提前一周时间做植物向光性实验,发给他们小麦种子并要求学生能够阅读课本或查阅资料,设计实验,然后在课堂上汇报。

2)在本设计后根据课堂时间,若有剩余时间,可以请学生设想在以上实验基础上还可以增设哪些实验?以此给学生有思考的空间,即使没有答案或没有有价值的答案,也为下节课作了铺垫。

3)根据所教班级情况,若是选修班,可以利用课件中图片或板画补充一些有关生长素的实验,如在胚芽鞘中插入琼脂片、将胚芽鞘尖端下方一侧切出一个裂口、在插入云母片的胚芽鞘一侧给予单侧光照等。

4)若学生已经过多次生物科学探究的训练,可将本课设计为系列探究,如探究1:胚芽鞘尖端与植物向光性生长是否有关?探究2胚芽鞘的尖端是否为感受光的刺激部位?探究3:胚芽鞘尖端是否产生促进植物生长的物质,向下运输,促进了下部的生长?每个探究内容给学生有关材料用具,学生按组合作进行探究,然后全班汇报。

教学设计(2

在课堂导入后,请学生阅读教科书内容,然后给几分钟时间按四人小组相互提问、合作学习。在分组活动后,(板书  1、达尔文的实验)教师开始提问:

师:达尔文的实验说明了什么?

1:植物胚芽鞘尖端不仅具有感光作用,而且可能会产生某种化学信号,并从顶端向下传送,在单侧光的照射下,导致向光一侧和背光一侧的细胞生长不均匀,使植物弯向光源生长。

师:达尔文怎么证明胚芽鞘尖端具有感光作用的?

1:达尔文设置对照实验,有尖端的胚芽鞘能够向光弯曲,切去尖端的胚芽鞘不能向光弯曲,所以说胚芽鞘尖端才具有感光作用。

师:对这两个实验,你们小组还有什么想法?

1:没有。

师:其他小组有没有什么想法?

2:我们组认为用太阳照射,可能会现象不明显,最好用纸盒上挖洞,在洞口用光源照射。

3:我们组认为还应该增加一个对照实验,观察在黑暗中胚芽鞘如何生长。

4:我们组有同学问:胚芽鞘切去尖端,幼苗为什么不死?

师:大家能够开动脑筋,非常好。我们在学习过程中就是要多思考,多问几个为什么?特别是生物学实验,怎样设计更严谨更科学是我们常要讨论的问题。用纸盒挖洞确保单侧光照是很好的主意。增加对照实验的想法,如果是探究胚芽鞘是否有向光性应该设置黑暗环境作为对照,但此实验中达尔文要确定胚芽鞘感光的部位,所以不必要设置黑暗环境对照。胚芽鞘切去尖端,暂时不会死亡,因为此时幼苗生长靠种子中贮存的有机物,等有机物消耗完后,该幼苗没有茎叶,不能进行光合作用,就死亡了。达尔文认为的胚芽鞘尖端产生的化学信号被温特证明了,这种化学信号是什么?

5:生长素。

师:温特用什么方法证明的?你能向大家叙述一遍吗?(板书  2、温特的实验)

5:温特采用琼脂来实验,将胚芽鞘的尖端切下来,放在琼脂上,一段时间后,将尖端去掉,将琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,结果发现胚芽鞘向另一侧弯曲了。

师:为什么胚芽鞘出现弯曲,就能证明达尔文的结论是正确的?

5:(回答不出)

师:你对温特的实验描述很好,你请坐下来听别人回答。哪位同学能够回答?

6:因为琼脂能够收集胚芽鞘尖端向下输送的物质,这些物质能够使胚芽鞘产生与向光性相同的弯曲生长,所以这些物质就是达尔文推测的化学信号,也就是生长素。

师:回答得很好!大家要向他学习,在回答问题时注意逻辑性和严密性。1934年郭葛等科学家分离并鉴定出了生长素,哪位同学上台写出生长素的化学名词?(板书  3、郭葛等科学家的实验)

7(上台在黑板上写出:吲哚乙酸)

师:好!请大家都写一遍,一定要正确书写。(学生书写,老师在黑板上板画四个切去尖端的胚芽鞘,在上面加琼脂块,如下图)

师:在温特实验的基础上,如果我在切去尖端的胚芽鞘上一侧放含有生长素的琼脂块,如黑板上12,胚芽鞘会如何变化?

81会向右弯曲生长,2会向左弯曲生长。

师:很好!3上放的是不含生长素的空白琼脂块,会出现怎样变化?

8:不弯曲。

师:仅仅是不弯曲吗?

8:不弯曲不生长。

师:很好,注意完整描述。4呢?胚芽鞘上面放的是含有生长素的琼脂块。

8:直立生长。

师:如果我在胚芽鞘4的一侧加上单侧光呢?(在图一侧加“←光”或画☼)

8:向光弯曲生长。

9:(举手,经教师同意)我认为不会向光弯曲?

师:(示意生8坐下,对生9)说说理由。

9:胚芽鞘感光部位在尖端,4没有尖端所以不能感光。

师:好极了。胚芽鞘5中插入的是空白琼脂块,你认为5会怎样变化?

9:直立生长。

师:如果给予单侧光呢?

9:向光弯曲生长。

师:你对有关生长素知识掌握得很好!请坐。

(下面有关云母片实验及两种实验对比可采用与设计(1)相同的方法,即课件展示,也可以采用板画方式后师生对话。)(板书  4、补充实验)

名师提醒:

1)采用问题串形式进行追问,一定要根据学生回答的情况随机应变,在不同班级可能有差异,所以采取事先多预设几种学生可能的答案,根据学生的答案,进行追问。

2)平时加强板画训练,板画所在位置和大小要让所有学生能够看到。

3)为鼓励学生大声回答,在提问时建议不要站在被提问学生的边上。

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