5.3探索植物生长调节剂的应用教学设计-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

教学设计 课程基本信息 学科 高中生物 年级 高二 学期 春季 课题 探究·实践 探索植物生长调节剂的应用 教学目标 1.1.1 利用预实验了解生长素类似物促进插条生根的大致浓度范围，并进一步探究最适浓度。（科学探究三级水平） 1.1.2 加深理解生长素两重性的概念，进一步形成稳态平衡观。（生命观念二级水平） 1.1.3 形成造福人类的态度和价值观，关注农业生产和环境保护。（社会责任二级水平） 教学内容 教学重点： 1.实验方案的设计和实施，实验结果的分析。 教学难点： 1.论证过程图的构建，修正。 教学过程 导入，创设情境，引出探究问题 中国有这样一句古训，“有意栽花花不发，无心插柳柳成荫”。这里提到的扦插是一种常见的无性繁殖方式。有些植物扦插成功率较高，而有些植物扦插成功率不高，那么怎样提高扦插的成功率呢？我们可以用生长素类植物生长调节剂来处理，常用的有NAA、2,4-D，今天我们来探究NAA对插条生根的影响。 一、查阅资料，做出初步论证 怎么使用NAA才能达到最佳的生根效果呢？我们查阅资料，阅读了教材，生长素促进侧根、不定根的发生，在网上搜索了相关的视频和文献，了解到影响NAA作用效果的最关键因素是浓度，也从中学习了实验方法和了解了几种可供选择的实验材料。那么根据问题和搜集到的资料，大家能提出什么主张呢？你的推理过程又是怎样的？请大家暂停视频完成任务单1。 怎样使用NAA才能达到最佳的生根效果？我们搜集到生长素作用效果与浓度有关。根据NAA与生长素生理作用类似，推理出NAA促进生根，其促进作用有最适浓度。那么这个最适浓度到底是多少呢？ 二、设计方案，进行探究实验 基于上述问题和实际情况，我们讨论后确定如下探究课题，第一组，探究不同浓度NAA对垂柳插条生根的影响。第二组，探究不同浓度NAA对常春藤插条生根的影响。垂柳和常春藤都是常见的校园植物。确定了探究课题后，小组开始设计实验方案。这是常春藤组的实验方案。在设计实验方案过程中，要明确组员的分工，确定组长，操作员，记录员及汇报员。明确实验目的，确定自变量，NAA浓度，因变量及其检测指标，我们这里的一级指标是生根数，二级指标是总根长，用直尺测量，精确到毫米。列举主要的无关变量。然后根据实验室的实际情况，设计实验步骤。 这里值得注意的是，在正式实验之前，每组要进行预实验。预实验可以检验实验设计的科学性和可行性，可以为进一步的实验摸索条件。虽然叫预实验，但是同学们必须像对待正式实验一样认真才有意义。预实验后，可以分组进行正式实验。每组的实验步骤略有差别，但主要步骤均包括三步。一、实验材料的处理；插条要去掉大部分的叶，防止蒸腾作用过强导致植物死亡。但叶和芽不能完全去除，保留相同数量的叶和芽有利于植物的存活和生根。插条的形态学下端剪成斜45°切口有利于NAA和水的吸收。要进行消毒处理，防止霉菌污染导致腐烂。二、不同浓度NAA溶液的配制和处理，我们可以先配制母液，再进行梯度稀释。三、观察记录实验数据，分析实验结果。每隔2到3天用直尺测量一次，并补充水分到相应位置，设计实验数据记录表对数据进行记录和处理。我们来看垂柳组的实验视频。在实验中不可避免遇到各种问题，大家要及时总结，小组讨论，进行改进。若是几次实验失败，也不要放弃，持之以恒，锲而不舍。这是垂柳组六次实验总结的心得体会。 三、分析结果，完善论证过程 这是常春藤组处理后的实验数据表，这是垂柳组和常春藤组的实验结果，横坐标是NAA浓度，纵坐标是每组的总根长。通过柱状图我们可以直观的看出，常春藤的最适浓度在10-3mg/mL左右，而垂柳的最适浓度在10-5mg/mL左右。 接下来我们来看第三组探究不同浓度NAA对大蒜生根的影响和第四组不同浓度NAA对牡丹吊兰插条生根的影响实验情况。我们来看牡丹吊兰组的课题汇报视频。这是大蒜组和牡丹吊兰组的实验结果，我们同样用柱状图来表示。我们在记录实验数据时一定要力求真实，如大蒜组我们可以看出其中有几组数据出现了异常，分别是10-4和10-8mg/mL组，组长询问了操作员，学生分析为，我们虽然努力控制各种无关变量相同且适宜，但是大蒜蒜瓣大小还是无法做到完全一致，而且大蒜本身就比较容易生根，而且所有材料都无法排除内源性植物激素的影响，因此出现了数据异常。其中10-4组学生观察发现这组大蒜本身活性就比较强，生根快，10-8组大蒜因为在实验过程中受到了损伤，发生了污染，因此生根状况不理想。对实验中出现的异常数据要勇于分析。 从柱形图中可以看出牡丹吊兰和大蒜的最适浓度均为10-6mg/mL左右。而且这两组实验结果均出现了高浓度抑制生根的现象。牡丹吊兰组的同学还把实验结果制作成了曲线图，更直观地可以看出，横坐标以上是低浓度促进，横坐标以下是高浓度抑制。生长素及其类似物低浓度促进