应用问题情境进行“生长素的生理作用”的教学设计

熊芸芸

文件编号：1003-7586（2018）11-0014-03

1教材分析

“生长素的生理作用”是人教版必修3第三章第二节的内容，是在学习了“生长素的发现”的基础上，进一步阐述生长素的生理作用以及在生产实践中应用。本节内容与生产、生活联系非常紧密，在教学过程中教师可采用问题情境的方法，即把教学内容“问题化”，问题提出“情境化”，情境创设“生活化”，尽量联系生产、生活，创设贴近生活的情境，让学生在真实的情境中学习、获取生物学知识，并用已学的生物学知识解决真实的生活问题，让学生从中感受到生物学科的实用价值，激发学生的学习兴趣和学习动机，不断提升学生的科学素养。

2教学目标

（1）概述生长素的生理作用;说出生长素作用的两重性，植物不同器官对生长素的敏感性不同;描述植物顶端优势的原因、解除方法及应用

（2）探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度。

（3）培养团结协作的精神和严谨的、实事求是的科学态度和精神。

3教学过程

3.1复习提问，引入新課

教师提问：通过上节课的学习，你能说出植物向光性的原因吗？生长素还有哪些作用呢？

接着，教师展示活动一：阅读下列资料，分析生长素的生理作用。

材料1：绿色开花植物在传粉受精后，胚珠发育为种子，子房发育成果实。番茄、葡萄、茄子等植物若在开花期遇连续阴雨天气不能正常授粉，不久花朵枯萎脱落，得不到果实。生产实践中，人们遇到这种情况时，常在未授粉的雌蕊柱头涂抹或喷洒一定浓度的生长素，子房就能发育成果实，避免恶劣气候对生产的影响。

材料2：生产实践中，人们通常通过扦插繁殖月季、葡萄等植株。研究发现，在扦插前，若用一定浓度的生长素涂抹插枝基部或浸泡插枝基部一段时间，扦插后可以增加插枝的生根数量，提高插条的成活率。

材料3：在棉花和水果的坐果早期可以喷洒一定浓度的生长素，阻止器官脱落起到提高水果作果率和棉花保蕾保铃的效果。

教师提出问题：

①根据上述材料分析，生长素有哪些生理作用？

②植物体产生的生长素能在生产实践中，广泛应用吗？为什么？

设计意图：紧密联系生产实践，教师将生产素的具体应用构建成资料情境，学生通过自主分析，小组讨论，归纳出生长素的生理作用。这样既避免了灌输和死记硬背，也较好地培养了学生处理信息和解决问题的能力。问题②解决的同时，又引发了新的问题：在生产实践中如何解决生长素含量少，提取困难，不能广泛应用这一难题呢？自然过渡到人们已经合成出了与生长素有着相似生理效应的物质——生长素类似物。在学生了解了生长素类似物的类型后，教师可以继续追问：这些生长素类似物是植物激素吗？以此提高学生的辨析能力。

3.2课内外结合，实验探究

3.2.1课前准备，延伸课堂

提前2周，以班级合作探究小组（6或7人）为单位，每组抽调2名学生共16人组成实验小组，再分成4组，每组4人。挑选大蒜瓣、剥皮、分组，每组选3个大小、发育状态一致的大蒜瓣进行实验。教师指导实验小组配制萘乙酸母液和浓度梯度溶液，配制得到质量浓度分别为2×10-6、4×10-6、6×10-6、8×10-6、10×10-6、12×10-6、14×10-6mg·L-1的萘乙酸溶液。将上述溶液各取20mL装入50mL小烧杯中，再取20mL清水收入50mL小烧杯中贴上浓度标签，然后将大蒜瓣放入烧杯中，使其基部浸泡在溶液里。浸泡24h后，将大蒜瓣取出，放在圆形滤纸片进行晾干，在晾干的同时，制备方形硬纸片，其大小要大于烧杯口。大蒜瓣晾干4h后，将每组3个大蒜瓣用皮筋捆扎起来，根据大蒜瓣的大小在硬纸片的中央挖一个孔，将大蒜瓣插入其中（硬纸片起固定、架空大蒜瓣的作用），各烧杯中装入等量的清水（水量要接近烧杯口），将套有大蒜瓣的方形硬纸片放在烧杯上，使大蒜瓣的基部接触清水，然后将这些烧杯转移到25℃的恒温箱中进行培养。

连续实验7d，其间学生可以利用空余时间去观察生根情况。7d后，每个实验小组设计表格，对各自8个烧杯中的大蒜瓣的生根数量进行记录，进行曲线图的绘制。小组内或小组间进行交流，总结得失，确定课堂发言人，并做好课堂发言的文字准备。

各小组可对实验过程中的重要步骤，例如对大蒜瓣的分组，用清水和不同浓度的萘乙酸溶液处理大蒜瓣的过程，把大蒜瓣放在清水中培养，放入恒温箱中培养情况拍成照片或制成视频，并进行剪辑，插入上课的课件中。

另外，选取生根情况较好的大蒜瓣，将其种植在小花盆中，然后将小花盆横放，进行一周的培养，用于课堂中根的向地性和茎的背地性观察。

3.2.2课内展示，合作探究

教师展示萘乙酸，并补充它的使用说明，引入实验的探究。教师播放“探究萘乙酸（NAA）的浓度对大蒜生根的影响”实验活动视频并展示相关照片。

教师展示活动二：分析实验“探究萘乙酸（NAA）的浓度对大蒜生根的影响”，并提出问题：

①探究性实验的一般步骤有哪些？探究性实验应遵循什么原则？

②试分析本实验的自变量、因变量和无关变量分别是什么？无关变量会影响实验结果吗？应如何控制？

③本实验清水组的作用是什么？每组选3个大蒜瓣进行实验，而非一个，有何好处？

④假如要将2×10-6mg·L-1的溶液稀释100倍，应如何操作呢？

⑤本实验中用萘乙酸处理大蒜根部的方法叫做什么？

⑥小组成果展示：记录表、曲线图，对实验结果分析。

⑦为研究生长素类似物2，4-D对某植物插条生根的影响，一实验小组按表1进行了实验。

请分析回答：

（1）E组实验配制的2，4-D溶液浓度是___________。

（2）本实验是正式实验前做的__________，其作用是____________

（3）设置A组实验的目的是___________________。

（4）实验结果说明_____________________。

（5）该实验进一步探究2，4-D促进该植物插条生根的最适浓度，请简要写出实验的主要思路。

设计意图：“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”是本节的重、难点。用实物（市场上购买的萘乙酸）、实验活动视频和照片等来创设实验情境，首先在视觉上让学生比较震撼，极大地激发了学生的学习兴趣。有一部分学生参与了整个实验过程，他们的实验动手能力得到了较好地提高，而且这部分学生在小组合作讨论过程中，起到了很好的指导作用，语言表达能力也有所提高。通过以上问题的讨论，也较好地培养了学生科学的实验思维能力和严谨的科学态度。

3.3識别曲线，特点分析

在问题⑦实例的实验结果上，教师引入生长素生理作用特点的学习。

教师展示活动三：生长素生理作用的特点。教师提供生长表作用的曲线图，并提出问题：

①说出图1中五个点所对应的生长素浓度对植物某一器官分别起什么作用？由此可知：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。可见，生长素的生理作用具有什么特点？

②图3中G点所对应的生长素浓度对根、芽、茎分别起什么作用？由此可知，根、芽、茎三种器官对生长素的敏感度从高到低依次是什么？

③试比较幼嫩细胞、老细胞对生长素的敏感度的高低？

④从图3中可以看出双子叶杂草和单子叶农作物哪个对生长素更为敏感？要除去单子叶农作物中的双子叶杂草，你有何妙招？

⑤从问题①-④，我们发现生长素所发挥的作用，与哪些因素有关？

设计意图：直观的展示典型曲线图，构建资料情境。学生通过观察、分析、比较、总结，在解决问题的同时，获取了知识。这样既避免了知识的灌输，也培养了学生看图读图、图文转换的能力。

3.4联系生活，学以致用

教师展示校园内银杏树、雪松、红叶石楠、女贞、黄杨等图片，讲述：这些树种的造型都与生长素有关，银杏树和雪松的生长表现出了一种现象，叫顶端优势。然后，将种植在花盆中一段时间的大蒜瓣取出，并展示给学生，提出问题大蒜的根表现出了向地性，而茎表现出了背地性，请用今天分析的课件解释这两种现象。

教师活动四：联系生活、学以致用。教师提供以下实例：

实例1-顶端优势（植物的顶芽优先生长而侧芽生长受抑制的现象）。

实例2-根的向地性和茎的背地性。

针对实例1，教师提出问题：

①顶芽生长素浓度_______（填“高”或“低”），______生长（填“促进”或“抑制”）;侧芽生长素浓度______（填“高”或“低”），______生长（填“促进”或“抑制”）。

②解除顶端优势的方法是什么？

③在生活实践中，下列情况中要保留顶芽的有______，要去除顶芽的有_____________。

A.果树

B.棉花

c.茶树

d.绿化隔离带（绿篱）

E.材用树木

针对实例2，教师提出问题：将幼小植株在适宜条件下横放，一段时间以后，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长。一般认为，这是因为重力作用使得生长素分布不均匀，而且与根、茎对生长素的敏感程度不同有关，你能对这种现象作出合理解释吗？

A与B（相比）C与D（相比）

生长素浓度（填“高”或“低”）_____ _____ _____ _____

生长速度（填“快”或“慢”）_____ _____ _____ _____

生长素作用（填“促进”或“抑制”）_____ _____ _____ _____

设计意图：取校园中学生熟悉的场景为背景，把问题情境与学生的生活紧密联系起来，增加了学生的直接经验。“根的向地性和茎的背地性”用的是真实材料，更直观，使学生印象更深刻。这不仅调动了学生学习积极性，让学生体验到生活中的生物学是无处不在的，也培养了学生运用所学知，解释和说明生活中实际问题的能力。

4教学反思

教师应用问题情境进行教学，通过创设生活化的情境，在情境中提出教学要求相关的问题，与传统的直接提问相比，更符合学生的认知规律，更能激发学生的学习兴趣。学生在熟悉的情境中学习、获取知识，并用所学知识解决生活中的相关问题，让学生感受到了生物学科的实用性，感受到了知识来源于生活，也能服务于生活，促使学生不断努力学习，不断提升自己的科学素养。