5.1 植物生长素 教学设计 2025—2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

该高中生物学教学设计聚焦植物生长素的发现过程、合成运输分布及生理作用，通过展示向光生长植物的图片和视频创设问题情境，承接动物激素调节内容，为后续植物激素学习搭建基础支架。 以科学史为线索开展探究式教学，分组讨论达尔文等经典实验培养科学思维，动画演示极性运输突破难点落实探究实践，曲线图与顶端优势实例分析强化生命观念。采用小组合作与讲授结合的方法，提升学生逻辑推理和实验设计能力，帮助教师高效落实核心素养，促进重难点突破。

形成天才的决定性因素是勤奋。 课 题 5.1 《植物生长素》（导学案） 学 科 生物 年级 备课人 教材地位 本节课是人教版高中生物选择性必修1第五章《植物生命活动的调节》的第一节内容，承接前几章动物和人体生命活动的调节，既是对“激素调节”的延伸，也是后续学习其他植物激素（赤霉素、细胞分裂素等）及植物生长调节剂应用的基础，在整个“稳态与调节”模块中起到承上启下的关键作用。教材内容围绕“植物生长素的发现过程”“生长素的合成、运输与分布”“生长素的生理作用”三大核心展开，以科学史为线索，融入多个经典实验，注重引导学生体验科学探究的过程，理解科学思维的严谨性，是培养学生核心素养的优质素材。 学情分析 高二学生已掌握动物激素的调节机制，了解“激素”的基本概念；初中阶段学习过植物的向光性现象，对植物生长的环境影响有初步认知；在上一节相关内容铺垫下，对“植物激素”的存在有初步推测。具备一定的观察、分析和逻辑推理能力，能初步完成简单的实验分析和结论推导；经过前期生物学习，已熟悉对照实验的设计原则，但对实验设计的严谨性、变量控制的细节掌握不够熟练，需要教师引导深化。同时好奇心强，对科学史和实验探究类内容兴趣浓厚，但抽象思维能力仍需提升，对“生长素极性运输”“两重性”等抽象概念的理解，需要借助直观教具、动画演示和生活实例辅助突破。 教学目标 1. 通过分析生长素的发现过程和生理作用，理解植物激素对植物生命活动的调节作用，树立“生命的调节观”和“稳态与平衡观”。 2. 明确生长素的合成、运输和分布特点，认识植物生命活动的整体性，理解植物通过激素调节适应环境的机制。 3. 分析达尔文、詹森、拜尔、温特等科学家的经典实验，梳理实验思路，归纳实验结论，培养逻辑推理和归纳概括能力。 4. 结合生长素生理作用的曲线和实例，分析生长素作用的两重性，学会运用辩证思维解释生物学现象，理解“量变引起质变”的唯物辩证法思想。 教学重点 1. 植物生长素的发现过程及经典实验分析。 2. 生长素的合成部位、运输方式（极性运输）和分布特点。 3. 生长素的生理作用及两重性特点。 教学难点 1. 生长素极性运输的机制及实验验证。 2. 生长素生理作用的两重性（低浓度促进、高浓度抑制）及实例分析（如顶端优势、根的向地性）。 3. 科学实验设计的严谨性分析（如对照实验的设置、无关变量的控制）。 教学方法 讨论法、小组合作学习法、讲授法 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 导 入 新 课 （3min） 1.展示窗台上植物向光生长、向日葵朝向太阳的图片和视频，提问：① 这些植物的生长方向有什么特点？② 是什么环境刺激导致了这种生长方向的改变？这种改变对植物有什么适应意义？③ 这种生长变化发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？ 2.总结学生回答，引出“植物向光性”概念，进一步设疑：植物为什么会表现出向光性？这种现象背后是否有某种物质在起调节作用？从而导入本节课课题——《植物生长素》。 观察图片和视频，结合生活经验思考并回答问题，明确植物向光性的特点和适应意义。对向光性产生的原因产生疑问，激发探究兴趣，跟随教师思路进入课题学习。 从生活常见现象入手，创设问题情境，引发认知冲突，自然导入新课，同时培养学生的观察能力和问题意识。 新 知 探 究 (30min) 探究一：植物生长素的发现过程（核心环节） 1.介绍实验材料：金丝雀虉草胚芽鞘，结合模型讲解胚芽鞘的结构（尖端、尖端以下伸长区）及其功能，让学生对实验材料有直观认识。 2. 分步呈现经典实验，引导学生分组讨论、分析实验思路和结论： （1）达尔文父子实验（19世纪末）：展示四组实验处理（完整胚芽鞘+单侧光、去掉尖端+单侧光、锡箔罩住尖端+单侧光、锡箔罩住尖端下部+单侧光）， 提问：① 各组实验现象是什么？ ② ①②对照、①③对照、③④对照分别说明什么？ ③ 达尔文得出了什么推论？ （2）鲍森·詹森实验（1913年）：介绍琼脂片（可透过化学物质）和云母片（不可透过化学物质）的特性，展示实验过程，提问： ① 实验目的是什么？ ② 实验现象如何？ ③ 该实验有什么不足？如何改进？ （3）拜尔实验（1918年）：展示黑暗条件下的实验过程， 提问：① 为什么要在黑暗中进行实验？ ② 实验现象说明什么？ （4）温特实验（1926年）：引导学生结合前序实验推论，尝试设计实验验证“影响是化学物质”，再展示温特实验过程，提问：① 空白琼脂块的作用是什么？ ② 实验结论是什么？温特对这种物质的命名是什么？3. 补充：1934年，科学家从人尿中分离出吲哚乙酸（IAA），后续又发现苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等也属于生长素类物质，明确生长素的化学本质。 4. 引导学生梳理生长素发现的逻辑线索，总结科学探究的一般过程。 探究二：生长素的合成、运输与分布 1.结合前面的实验， 提问：生长素是在植物体内的哪个部位合成的？ 2. 讲解生长素的合成：主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，合成原料是色氨酸，简要介绍合成过程（不深入化学细节）。 3. 重点讲解运输方式： （1）极性运输：展示生长素从形态学上端（如芽尖）向形态学下端（如茎基部）运输的动画，结合实验（胚芽鞘倒置实验），说明极性运输的特点（单向运输、主动运输，需要载体和能量）。（2）非极性运输：简要介绍在成熟组织中，生长素可通过韧皮部进行非极性运输，补充说明其与极性运输的区别。 4. 讲解生长素的分布：主要分布在生长旺盛的部位（如胚芽鞘、芽、根顶端分生组织、发育中的种子和果实），且在单侧光、重力等刺激下会发生分布不均匀。 5. 结合板书，引导学生总结生长素合成、运输、分布的核心要点。 探究三：生长素的生理作用 1.展示生长素生理作用的曲线图（横坐标为生长素浓度，纵坐标为促进/抑制生长效果）， 引导学生观察分析： ① 生长素对植物生长的作用有什么特点？ ② 什么是“两重性”（低浓度促进、高浓度抑制）？ ③ 不同器官（根、芽、茎）对生长素的敏感度有什么差异？2. 结合实例讲解两重性的应用： （1）顶端优势：展示棉花、果树的顶端优势图片，讲解概念（顶芽优先生长，侧芽生长受抑制），分析原因（顶芽产生的生长素向下运输，积累在侧芽，侧芽对生长素敏感，处于高浓度抑制状态），以及在农业生产中的应用（打顶摘心，促进侧芽发育，增加产量）。 （2）根的向地性和茎的背地性：结合重力对生长素分布的影响，分析根的向地性（近地侧生长素浓度高，抑制生长；远地侧浓度低，促进生长）和茎的背地性（近地侧浓度高，促进作用更强），进一步强化两重性的理解。 3. 补充：生长素类似物（如NAA、2,4-D）在农业生产中的应用（扦插育苗、防止落花落果、培育无子果实等），联系生活实际，让学生体会生物学的实用价值。 观察胚芽鞘模型，了解其结构和功能，为实验分析奠定基础。 分组讨论每组实验，记录实验现象，分析对照实验的作用，推导实验结论，逐步完善对“生长素”的认知。 针对詹森实验的不足，提出改进方案，培养批判性思维；尝试设计温特实验，体验科学探究的创新过程。 结合实验现象，推测生长素的合成部位，主动思考并回答问题。观看动画，理解极性运输的特点，结合实验实例，分析极性运输的机制，区分极性运输和非极性运输。梳理核心要点，完善知识笔记，构建“合成—运输—分布”的逻辑体系。 观察曲线图，分析生长素作用的特点，归纳“两重性”的含义，比较不同器官对生长素的敏感度差异。结合实例，分析顶端优势、根的向地性的形成原因，理解两重性在实际中的体现。 了解生长素类似物的应用，联系生活实际，加深对知识的理解和记忆，树立“学以致用”的理念。 以科学史为载体，引导学生主动分析实验，体验科学家的探究历程。 掌握对照实验的设计原则，培养逻辑推理、归纳概括和批判性思维能力，落实科学思维和科学探究核心素养。 通过动画演示、实验辅助，突破“极性运输”这一难点，让学生清晰掌握生长素的合成、运输和分布特点，为后续学习生理作用奠定基础。 培养学生的抽象思维能力。 通过曲线图分析、实例讲解，突破“两重性”这一难点。 让学生掌握生长素的生理作用，同时衔接农业生产实际，落实社会责任核心素养，实现理论与实践的结合。 课 堂 练 习 (30min) 1. 下列关于植物生长素发现过程的叙述，错误的是（ D ） A. 达尔文父子实验证明了胚芽鞘的感光部位是尖端 B. 詹森实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可透过琼脂片传递给下部 C. 拜尔实验证明了胚芽鞘的弯曲生长与尖端产生的影响在其下部分布不均匀有关 D. 温特实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响是一种蛋白质类物质 2. 植物生长素的主要合成部位是（B ） A. 成熟的叶片和果实 B. 幼嫩的芽、叶和发育中的种子 C. 根尖分生区 D. 茎尖伸长区 3. 下列关于生长素极性运输的叙述，正确的是（C ） A. 极性运输是指生长素从形态学下端向形态学上端运输 B. 极性运输不需要载体蛋白和能量，属于自由扩散 C. 胚芽鞘倒置后，生长素无法进行极性运输 D. 极性运输只发生在胚芽鞘、芽和根的幼嫩部位 4. 生长素生理作用的两重性是指（D ） A. 既能促进生长，也能抑制生长 B. 既能促进发芽，也能抑制发芽 C. 既能促进果实发育，也能抑制果实发育 D. 低浓度促进生长，高浓度抑制生长 5. 下列现象中，不属于生长素两重性体现的是（C ） A. 顶端优势 B. 根的向地性 C. 茎的背地性 D. 侧芽生长受抑制 独立完成5道基础选择题，，结合课堂所学知识和导学案笔记，逐一分析每个选项的对错。 完成后，小组内两两核对答案，针对错题展开简短讨论，说明错误原因（如概念混淆、实验结论记忆偏差），互相补充知识点，纠正认知误区。 检查学习效果，巩固知识，提高能力，促进学生对本节课的高效学习。 检测学生对概念的理解，并引导学生利用已有知识分析和解决问题。 课 堂 小 结 （2min） 一、发现过程（科学探究） 达尔文→詹森→拜尔→温特→吲哚乙酸（IAA） （感光部位：尖端；弯曲部位：尖端下部；影响：化学物质→生长素） 二、合成、运输与分布 合成：幼嫩芽、叶、发育中的种子（原料：色氨酸） 运输：极性运输（形态学上端→下端，主动运输）；非极性运输（成熟组织） 分布：生长旺盛部位（不均匀） 三、生理作用 特点：两重性（低促高抑） 实例：顶端优势、根的向地性 应用：生长素类似物（农业生产） 跟随教师梳理知识，完善知识框架，回顾本节课重点难点，强化记忆。 梳理知识体系，帮助学生巩固所学内容， 课 后 作 业 1.基础作业：完成教材课后习题，巩固基础知识；绘制生长素发现过程的流程图。 2.拓展作业：查阅资料，了解生长素类似物在农业生产中的具体应用案例，下节课分享交流；尝试设计“验证生长素极性运输”的简单实验方案。 记录作业内容，明确基础作业和拓展作业的要求，课后按时完成。聆听结束语，激发后续学习和探索的兴趣。 通过分层作业，兼顾基础巩固和能力提升，同时培养学生的自主学习能力和探究兴趣。 板 书 设 计 5.1《 植物生长素》 一、发现过程（科学探究） 二、合成、运输与分布 三、生理作用 课 后 反 思 1. 优势：以科学史为线索，采用探究式教学，充分调动学生的积极性，让学生体验科学探究的过程，有效落实核心素养；结合动画、模型、实例等，突破教学难点，实现理论与实践的结合。 2. 不足：学生对实验设计的严谨性分析可能不够深入，尤其是詹森实验的改进的思考不够全面；对生长素极性运输的机制理解可能不够透彻，需要课后通过拓展作业进一步巩固；小组讨论的时间分配可能需要进一步优化，确保每个学生都能参与其中。 3. 改进方向：下次授课可提前让学生预习科学家的实验，预留更多时间让学生自主设计实验、讨论交流；增加“极性运输”的演示实验，让学生更直观地理解其特点；课后通过个别辅导，解决学生的疑问，强化知识落实。 1 学科网（北京）股份有限公司 $