5.1 植物生长素教学设计2026-2027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围绕植物生长素，涵盖发现过程、合成运输分布及生理作用。以向光性现象导入，通过科学史实验分析构建知识链，衔接合成运输与作用机理，形成递进式学习支架。 亮点在于融合科学思维与探究实践，如达尔文实验变量分析、极性运输实验改进讨论，用曲线分析法突破两重性难点。培养学生逻辑推理与实验设计能力，为教师提供清晰教学思路与实用资源，提升课堂效率。

教学课题 第5章第1节 植物生长素 课时安排 1 课时 主备人 参备人 教学班级 教学课型 新授课 备课 分备时间 集备时间 课标要求 1.概述生长素的发现过程，说明植物向光性的原因 2.简述生长素的合成、运输和分布特点 教材分析 本课时是植物激素的开篇，以向光性→科学史→运输分布为主线，为学习生长素作用奠定基础。 学情分析 学生对向光性现象熟悉，但对实验逻辑、极性运输、感光与生长部位区分理解困难。 教学目标 1.分析植物生长素的发现过程，阐明其中蕴含的科学本质特点。 2.概述植物生长素的合成、运输、分布和生理作用，尝试阐释植物生长素作用 特点中蕴含的适度与平衡观。 教学重点 植物生长素的发现、植物生长素的生理作用。 教学难点 植物生长素的合成、运输、分布和生理作用 教学方法 实验分析法、问题驱动法、图解法 教学准备 PPT 课件、实验示意图 教学思路 向光性导入→生长素的发现过程→生长素的合成、运输与分布→植物向光性的解释→小结检测 教 学 过 程 教学环节 教学内容及教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 【问题探讨】 图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。 讨论 1. 图中植株的生长方向有什么特点？ 提示：弯向窗外生长 2.可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变？植株对这种刺激的反应有什么适应意义？ 提示：是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长。这样，可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。 3.这种生长方向的改变，是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？ 提示：幼嫩部位 【知识讲解】 向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。 科学家通过对向光性的研究，发现这一过程与一种植物激素——生长素有关。 观察并思考相关问题。 从生活现象切入，激发探究兴趣，自然引入新课。 新知探究：生长素的发现过程 【知识讲解】达尔文向光性实验 实验材料：金丝雀虉草 胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。 实验发现： 该实验的对照组为①，实验组为②③④； ①②对照，自变量为有无尖端，说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关； ①③对照，自变量为尖端有无遮光，说明胚芽鞘的弯曲生长与单侧光照射有关； ③④对照，自变量为遮光部位； ①③④对照，说明胚芽鞘的感光部位在尖端； 遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么？ 胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？感受单侧光刺激的又是哪一部分？ 达尔文根据实验提出：胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。 尖端产生的影响能传到下部，那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢？ 提示：可能因为该影响在向光侧和背光侧分布不均匀 过渡：这种“影响“究竟是什么呢？ 【知识讲解】鲍森.詹森的实验 实验材料： 实验过程： 结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部 【知识讲解】拜尔的实验 思考：拜尔为什么要选择黑暗的环境？ 提示：排除光的影响，控制变量 没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？ 提示：胚芽鞘尖端产生的影响与是否感受光照无关 结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。 这些实验初步证明尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 【知识讲解】温特的实验 自变量：琼脂块是否接触过尖端 因变量：去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长 结论：胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均匀，导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。 【知识讲解】 1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质—吲哚乙酸（IAA）。 1946年，人们从高等植物中分离出生长素，并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。进一步研究发现，植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等，它们都属于生长素。 【知识讲解】植物向光性的解释 （1）外因：单侧光照射 （2）内因：生长素在胚芽鞘背光一侧的含量多于向光一侧 （3）结果：两侧的生长不均匀，背光侧生长快，向光侧生长慢，从而造成向光弯曲。 【知识讲解】植物激素 1.概念：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 2.功能：植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。 2.种类：主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。 【思考.讨论】植物激素与动物激素的异同 1.植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？ 提示：二者都是调节生命活动的化学物质，都能从产生部位运输到作用部位发挥作用，且都具有微量、高效的特点。 2.植物体内没有分泌激素的腺体，这说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显不同。植物激素与动物激素还有哪些明显的区别？ 阅读教材相关内容，回答相关问题，掌握生长素的发现过程 亲历科学探究过程，培养实验分析、逻辑推理与合作交流能力。 新知探究：生长素的合成、运输与分布 【知识讲解】 1.生长素的合成 ①生长素主要的合成部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子 ②生长素由色氨酸经过一系列反应转变而来 2.生长素的运输 极性运输：在胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输。 ☆极性运输是一种主动运输 非极性运输：在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行运输。 横向运输：发生在根尖、茎尖等细胞分裂特别旺盛的部位，形成的因素是单侧光、重力等。 提问：如何证明极性运输的存在？ 【思考.讨论 】评价实验设计和结论 为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂（胚芽鞘形态学上端朝上）。 过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。根据实验设计及结果，此人得出 以下结论：（1）下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块； （2）生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。 讨论 1.这个实验的设计是否严密？为什么？ 提示：不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。 2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？ 提示：结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。 3.如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？ 提示：应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。 3.生长素的分布 生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘 、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。 绘制运输示意图，讨论极性运输实验改进方案，识记分布部位。 突破抽象难点，建立结构与功能相适应的生物学观念。 新知探究：植物向光性的解释 【知识讲解】植物向光性的解释 （1）外因：单侧光照射 （2）内因：生长素在胚芽鞘背光一侧的含量多于向光一侧 （3）结果：两侧的生长不均匀，背光侧生长快，向光侧生长慢，从而造成向光弯曲。 结合图解描述运输过程与弯曲机理，构建完整逻辑链。 整合知识，解释自然现象，提升知识应用与归纳表达能力。 巩固新课 小结回顾 梳理：向光性→生长素的发现→合成→运输→分布→机理 课堂检测 PPT 原题，当堂订正。 作业设计 基础性作业 完成教材课后练习与应用 拓展性作业 绘制生长素发现历程时间轴及结论 板书设计 5.1 植物生长素 一、生长素的发现过程 达尔文→詹森→拜尔→温特（生长素） 二、生长素的合成、运输与分布 1.合成：幼嫩部位、色氨酸 2.运输 极性运输（主动运输）、横向运输 3.分布：生长旺盛部位 三、植物向光性的解释 单侧光→横向运输→背光多→生长快 教学反思 本课时以向光性现象导入，围绕生长素发现、合成运输与分布展开教学，整体达成预设目标。通过实验对比与小组研讨，学生基本掌握科学探究思路，能区分感光与生长部位，理解向光性机理。极性运输与横向运输通过图解突破，学生参与度较高。 教学中存在不足：生长素发现实验较多，节奏稍快，部分学生对自变量与对照分析不透彻；极性运输的主动运输属性强调不足；实验评价环节讨论时间不足。 后续将精简语言，突出实验对照与变量；增加动画演示运输过程；预留更多时间让学生互评实验设计，强化严谨思维。同时加强知识点间衔接，帮助学生构建连贯的逻辑体系。 教学课题 第1节 植物生长素 课时安排 1 课时 主备人 参备人 教学班级 教学课型 新授课 备课 分备时间 集备时间 课标要求 1.说明生长素作用两重性 2.解释顶端优势、向地性等现象 3.举例说明生长素在生产上的应用 教材分析 本课时承接上一课时，聚焦作用特点、两重性、实例、应用，是理论联系实践的核心。 学情分析 学生已掌握生长素来源运输，但对两重性曲线、器官敏感性、顶端优势原理理解困难。 教学目标 1.分析植物生长素的发现过程，阐明其中蕴含的科学本质特点。 2.概述植物生长素的合成、运输、分布和生理作用，尝试阐释植物生长素作用 特点中蕴含的适度与平衡观。 教学重点 植物生长素的发现、植物生长素的生理作用。 教学难点 植物生长素的合成、运输、分布和生理作用 教学方法 曲线分析法、实例讨论法、归纳总结 教学准备 PPT 课件、生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图、顶端优势示意图 教学思路 复习导入→生长素的生理作用（作用机理、作用特点、两重性的实例）→小结检测 教 学 过 程 教学环节 教学内容及教师活动 学生活动 设计意图 复习导入 回顾生长素的合成部位、运输方式、向光性的原因，进入本节课作用学习。 回忆作答，快速巩固旧知。 承上启下，构建知识连续性。 新知探究：生长素的生理作用 【知识讲解】 1.生长素的作用机理 生长素作为一种激素，是通过信息传递来调节细胞的生命活动。 提问：生长素的作用似乎就是“促进”，真的是这样吗？ 【思考.讨论】植物生长素的作用特点 下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果。 讨论 1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？ 提示：是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言。 2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ 提示：不同生长素浓度，对于同一器官所起的作用也不同。 一般表现为较低的浓度促进生长，较高的浓度则抑制生长。 3.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？ 提示：不同。根的最适浓度大约是10－10mol/L；芽的最适浓度大约是10－8mol/L；茎的最适浓度大约是10－4mol/L。 2.生长素的作用特点 生长素所发挥的作用会因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。 浓度：低浓度—促进 高浓度—抑制（两重性） 成熟程度：幼嫩细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝 器官： 根 ＞芽＞茎 某位农场主有一块玉米地，由于缺乏管理，导致玉米地大量长草，为了节约成本，农场主选择了除草剂2，4-D（二氯苯氧乙酸）来进行除草。请你应用所学知识分析除草剂的原理。 不同的植物对生长素的敏感程度不同：双子叶植物＞单子叶植物 应用：在单子叶农作物田里面施加适宜浓度的生长素类似物，除去双子叶杂草。 生长素所发挥的作用会因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类及植物的种类不同而有较大的差异。 植物种类：双子叶植物﹥单子叶植物 【知识讲解】生长素两重性的实例—顶端优势 植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。 【知识讲解】解除顶端优势的应用 保留顶端优势：需要长高的植物（如木材） 【知识讲解】推理—生长素如何调控向地性与背地性？ 思考：为什么根、茎中生长素的分布状况相似，但生长方向不同？ 器官： 根 ＞芽＞茎 巩固新课 小结回顾 梳理：机理→两重性→顶端优势→向地性→应用 课堂检测 PPT 原题，当堂订正。 作业设计 基础性作业 完成教材课后练习与应用 拓展性作业 分析 “除草剂 2,4-D 的两重性原理” 板书设计 5.1 植物生长素 一、作用机理 二：作用特点： 两重性：低浓度→促进，高浓度→抑制 敏感性：根＞芽＞茎 三、两重性的实例 顶端优势、根向地性 四、应用 除草剂、扦插生根、无子果实、修剪整形 教学反思 本课时聚焦生长素生理作用与应用，通过曲线解读、实例分析达成教学目标。学生能基本理解两重性含义，说出顶端优势与根向地性原因，并联系生产应用，课堂互动充分。曲线分析与对比教学有效突破难点。 教学中存在不足：两重性曲线中 “促进 / 抑制” 的判断标准讲解不够细致，部分学生仍混淆；根向地性机理较抽象，理解不透彻；应用实例拓展不足。 后续将强化曲线判据，用对照标注法帮助理解；增加动画演示重力运输过程；补充更多农业实例，提升直观性。同时加强变式训练，巩固器官敏感性差异。注重讲练结合，让学生在应用中深化理解，提升科学思维与社会责任素养。 学科网（北京）股份有限公司 $