“引起不同器官(茎尖、根尖)细胞生长的生长素浓度不同。”如果学生没有很好地掌握这一特点,就会在运用生长素生理作用的两重性分析实际问题时出现混乱,因此此部分是学生掌握知识的一个难点。因此,教师在教学过程中一定要设法突出地明确两点:第一:生长素对各种器官具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点;第二:生长素对不同器官促进生长的最适浓度不同。
【教学过程】
导入新课:通过语言陈述、由课本的彩图呈现或由教师呈现事先准备好的植物的向性运动实验装置,首先应与绪论课的内容联系,明确所发生的现象是植物应激性的表现。提出问题:为什么会产生这种现象?引起学生的兴趣,吸引学生的注意。
主要教学过程:通过动画媒体介绍发现生长素的一系列实验,介绍科学研究的一般过程,训练学生根据实验结果,分析问题,提出假说、求证假说、得出结论的能力。
第一课时
一、对实验结果的分析与讨论
“植物为什么会表现出向性运动呢?早在1880年达尔文就针对这一现象进行过实验。”(可利用动画课件,分为两部分对达尔文实验的进行介绍,从而实现引导学生学会对实验结果的分析)“根据实验的第一部分结果,你认为产生向光运动的部位在植物体的什么位置?”“——在胚芽鞘的尖端。”学生会很自然地得出这个结论。
“根据实验的第二部分结果,你是否能够知道胚芽鞘的尖端是受了环境中的什么因素的刺激才产生影响的?它的影响方向大概是朝向哪个方向?”“——胚芽鞘的尖端是受到单侧光的刺激才发生影响的。”但要得出“它的影响作用方向是从胚芽鞘的尖端朝向下方。”这个结论,还需要教师进一步引导学生注意观察:胚芽鞘尖端之所以产生向光运动是因为在胚芽尖端的下方发生了弯曲。至此,就可以介绍达尔文根据实验结果提出的假说——尖端产生了某种向下的影响。
二、科学方法训练
要落实对学生的科学素质培养和训练,既要把对科学研究一般过程的介绍贯穿在生物学的知识教学过程之中,还要注意及时为学生总结前人进行工作的具体的实验(操作)方法。
“回顾生长素的发现历史,我们可以发现:在1880年到1934年的几十年时间里,有不同国家的科学家在为揭开植物生命活动的奥秘进行了不懈地努力。我们还可以尝试着分析一下科学家们所使用的一些具体的实验方法。”“在达尔文实验的第一部分中,他对胚芽鞘进行了什么样的处理?”“——切除了一部分胚芽鞘的尖端。”“这就是达尔文使用的实验方法——切除的方法。”“在切除了这部分胚芽鞘尖端的同时,是否只观察被切除胚芽鞘尖端的幼苗呢?”“——是将切除了胚芽鞘尖端的幼苗和没有切除胚芽鞘尖端的幼苗对比观察。”“这就是开展实验必须设置的对比实验的方法。”
第二课时
一、对实验结果的分析与讨论
“1928年,荷兰科学家温特利用胚芽鞘进行了进一步的实验。他在达尔文实验的基础上,对实验的操作进行了技术上的改进。”(利用动画课件介绍温特的实验)“从温特的实验结果我们可以得到什么结论?”“——证实了达尔文关于植物向光性运动原因的假说——确实存在一种物质致使胚芽尖端产生了向光运动。”
“1934年,荷兰科学家郭葛等人从植物中分离出了这种能使植物产生向光性的物质,并确定它就是吲哚乙酸。”这就真正从化学物质的角度证实了达尔文的假设。
二、科学方法训练
“温特的实验不仅证实了达尔文关于植物产生向光运动原因的假说——确实存在某种物质致使胚芽鞘的尖端弯向光源生长,而且在实验方法上又做了进一步的改进——在切除之后又设法把假设存在的物质添加回植物体,然后进行对比观察。这成为后来的植物学家对激素进行研究常用的‘切除-添加’的实验方法。”
第三课时
一、科学方法训练
学生了解了研究植物体激素的具体操作方法,才能展开思维的翅膀,使教师对学生进行拓展思维的训练成为可能。
1.“根据温特的实验,你能否设计一个实验证明:胚芽鞘尖端产生的生长素,只能向下运输,而不能向上运输?”通过这样提问,可以激发学生的兴趣、启发学生的思考。
2.“要想知道在植物体内,除了胚芽鞘尖端能产生生长素之外,还有哪些部位的细胞能产生生长素?你认为应该选择哪种细胞进行检测?”经此一问,可以启发学生思考,也可转入对生长素的产生部位和分布的教学活动。
3.“在能够从植物体中分离提取出生长素之后,要想知道:‘除了能使植物产生向光运动之外,生长素对于植物的器官还有什么作用?’你可以采用哪种方法来进行试验?”通过这一提问,既可以启发学生思考,也可以顺利地转入关于生长素的生理作用的教学活动。
对难点的破解:生长素作用的两重性。
陈述:当科学家们能够分离、提取生长素后,利用生长素做进一步的实验就成为可能。
引导分析:从对实验结果的描述中我们能发现什么?
师生讨论:随着添加的生长素浓度加大,植物器官的生长速度并不总是随之加大。而是当浓度超过一定值以后,随着生长素浓度增加植物器官的生长速度反而呈下降趋势。这就使科学家们得出了这样一条结论:“生长素促进生长的生理作用具有两重性——低浓度促进生长、高浓度抑制生长”。
进一步的分析:“那么,促进或抑制生长的生长素浓度是否对植物体的所有器官都是相同的呢?”从实验结果我们可以看出:根、芽、茎所需要的促进生长的生长素浓度各不相同,对它们起抑制作用的生长素浓度也是各不相同的。如:这个浓度值对根和芽都是起抑制生长作用的,而对茎来说则是起促进作用的。
创设问题情景:把一粒正在萌发的蚕豆种子水平放置,持续提供生长所需要的条件,蚕豆的胚芽会向上生长、胚根会向下生长。分析在胚芽、胚根转弯的那一部分,生长素浓度的分布情况是怎样的呢?(动画片段)
进一步的讨论分析:茎的背地性是较高浓度的生长素促进了近地一侧细胞的生长。而根的向地性是较高浓度的生长素抑制了近地一侧细胞的生长。根和茎在生长素的作用下都表现出了应激性的现象,但生长素对它们的作用机理并不相同。这其中的原因主要是:不同器官对生长素浓度的敏感性不同。
二、总结提高
无论是生长素的生理作用,还是其他植物激素的调节作用,都存在着促进或抑制某种植物生命活动两个方面的过程。这两个相互矛盾的过程,共同调节着植物体的生命活动。
【扩展资料】
一、巧用赤霉素
赤霉素是由造成水稻恶苗病的赤霉菌分泌的物质,它能引起水稻徒长。而如果在甜菜的幼苗期喷洒赤霉素,叶子生长加速,能够增产一倍左右;在大麻植株高50厘米时,每隔一周喷一次赤霉素,连续喷三次,植株可长高一倍左右,纤维增长,叶面积增大,可以达到高产、优质的目的。
二、用乙烯催熟未成熟果实
乙烯在成熟的植物果实中含量较多。在日常生活中我们可以利用已成熟的果实催熟未成熟的果实。如:在未成熟的柿子堆中放入一个成熟的果实(梨、苹果等),用塑料袋严密地包裹起来,搁置几天,就能将未成熟的柿子催熟。
三、植物激素的天然含量和人工合成
在农业生产中巧用植物激素,可以调节作物的生长发育,掌握生产的主动权。但是,植物体内的天然激素含量非常低,很不容易大量得到。如:要得到1克生长素,至少要摘取1000万棵玉米幼茎的顶端部分来提取。要得到1克赤霉素,需要有10万公斤稻谷;要得到1克脱落酸,需要14000公斤的豌豆荚。而利用化学合成的方法,不仅可以合成出在植物体内找到的各种激素,而且可以合成出植物激素的类似物,为农业生产提供服务。
【探究活动】
一、探究芽的向性运动
在验证植物向性运动的设计实验中,可以提示学生将大蒜、洋葱、萝卜等植物倒放或侧放,观察芽的向性运动。
二、探究植物的茎运输生长素运输的方向
可以就“植物的茎是否会把生长素向上运输?”这个问题展开探究活动,指导学生从选材到实验的设计与实施开展探究活动。具体的实施方法是:在春天(3月),选未长叶的杨树将几个枝条折弯,使其顶芽向下,观察生长发育的现象。在实验设置完成以后,应对可能的实验结果做出预期,并做观察记录。当枝条上的叶片全部长出后,汇总观察记录,做出总结报告和实验结果分析。