5.3植物生长调节剂的应用教学设计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聚焦植物生长调节剂的定义、分类、农业应用利弊及规范施用，结合扦插生根探究实验。通过玫瑰葡萄种植案例导入，承接天然植物激素知识，利用对比表格、案例讨论等学习支架，帮助学生区分天然激素与人工调节剂。 特色在于以生产实例为情境，采用多案例辩证讨论法，结合大麦、膨大剂等正反案例培养科学思维，设计预实验与扦插生根探究提升探究实践能力，融入农资法规与食品安全教育强化态度责任。助力学生建立生命观念，教师可通过分层作业和教学反思优化教学效果。

教学设计 课程名称 植物生长调节剂的应用 选用教材 高中生物人教版选修一 教学章节 第五章第三节 授课对象 高二学生 授课类型 新授课 授课学时 1课时（45分钟） 一、教学内容分析 本节是植物激素全章收尾应用课，承接前五类天然植物激素，区分天然植物激素与人工合成植物生长调节剂。开篇以玫瑰葡萄种植施用赤霉素类调节剂增产但滥用空心的生产实例导入；界定植物生长调节剂定义、两类化学分类、原料易得、效果稳定等优势；结合大麦产淀粉酶、膨大剂催熟果蔬、青鲜素抑发芽三类正反生产案例，辩证分析调节剂增产提质与滥用危害；梳理调节剂施用核心注意事项：浓度、时期、植株生理状态、气候、配套水肥管理；介绍我国农资监管法规，明确未登记调节剂禁止流通；设置预实验科学方法，铺垫扦插生根、乙烯利催熟两大分组探究实验，完整构建 “定义分类 — 农业多元应用 — 滥用风险 — 规范施用准则 — 动手探究实践” 逻辑链条，实现理论知识落地农业生产，融合科学探究、食品安全、法治规范多重育人维度。 二、学情分析 1. 知识根基 学生已经掌握生长素、赤霉素、乙烯等天然植物激素合成与生理功能，理解激素微量信号分子的本质；具备对照实验、单一变量、预实验基础实验逻辑；生活中听过膨大剂、催熟剂相关新闻，但无法区分天然内源激素与人工合成调节剂；不清楚调节剂浓度双重效应、配套水肥协同要求；不了解我国农资监管法律法规，对违规调节剂食品安全隐患认知薄弱。 2. 能力概况 高一学生具备基础文字案例提取、分组实验设计能力，但多生产案例辩证评价能力薄弱；小组讨论时难以自主梳理调节剂利弊两面性；预实验作用、梯度浓度设置逻辑容易模糊；完整探究实验（扦插生根）无关变量控制、数据曲线绘制分析不熟练；难以结合法规解释禁用未登记调节剂的底层原因。 3. 认知误区 学生典型认知误区：一是混淆植物激素与植物生长调节剂，认为二者完全等同，忽略前者植物自身合成、后者人工化工合成；二是觉得调节剂万能，仅喷施就能增产，不需要配合浇水施肥；三是认为调节剂无毒无害，过量使用不会危害人体与环境；四是预实验仅用来筛选浓度，不清楚同时能检验实验方案可行性；五是乙烯利直接释放乙烯，忽视 pH 条件对分解释放乙烯的影响。 三、教学目标 1. 生命观念 1. 结构与功能观：人工调节剂分子结构模拟天然激素，可结合植物同类受体发挥相同生理效应；不同调节剂分子差异决定作用时效、稳定性区别； 2. 稳态与平衡观：植物生长发育依赖内源激素平衡，外源调节剂人为改变激素浓度比值，浓度过低无效果、过高打破稳态产生抑制 / 毒害；施用必须匹配植株发育阶段，维持生长稳态； 3. 系统整体观：农业生产是植物、水肥、调节剂、环境共同构成的系统，调节剂无法单独发挥作用，必须配套栽培管理；植物调节、农业生产、食品安全、法规监管形成完整社会生态系统。 2. 科学思维 1. 对比辨析思维：表格区分天然植物激素、人工植物生长调节剂来源、含量、稳定性、获取难度； 2. 辩证评价思维：结合大麦、葡萄、膨大剂、青鲜素多案例，一分为二分析调节剂增产价值与滥用食品安全、环境危害； 3. 因果推理思维：推导浓度、施用时期、气候、水肥如何改变调节剂作用效果； 4. 实验设计思维：梳理预实验作用、浓度梯度设置、无关变量控制逻辑，设计扦插生根探究实验。 3. 科学探究 1. 观察玫瑰葡萄实物图，小组讨论葡萄内源存在赤霉素，仍额外施用人工调节剂的核心原因； 2. 结合三类农业正反案例，分组归纳调节剂合理应用价值与不当施用的负面影响； 3. 依据教材实验素材，设计生长素类调节剂促进插条生根的完整探究方案，掌握预实验、梯度浓度、浸泡 / 沾蘸处理方法； 完整走完 “葡萄生产生活情境→调节剂定义与分类→农业应用利弊辩证分析→规范施用准则→扦插生根探究实验” 探究流程，提升对比辨析、辩证评价、完整实验设计探究能力。 4. 社会责任 1. 树立食品安全意识，能理性看待果蔬调节剂相关网络传言，辨别合规与违规农资产品； 2. 理解我国植物生长调节剂登记管理制度，树立农资生产、销售、使用法治观念； 3. 能向农户科普调节剂规范施用方法，兼顾农业增产与农产品安全，培养服务现代农业的责任； 4. 践行绿色农业理念，认识过量调节剂污染土壤水体的环境危害，形成生态保护意识。 四、教学重难点 重点 1. 植物生长调节剂定义、两类化学分类，与天然植物激素的核心区别； 2. 调节剂在农业生产中的多元应用、滥用带来的果蔬品质下降、人体健康、环境负面危害； 3. 植物生长调节剂规范施用关键影响因素：浓度、时期、植株生理状态、水肥、气候； 4. 预实验的作用，生长素类调节剂促进插条生根探究实验基本思路。 难点 1. 辩证统一分析调节剂利与弊，建立 “合理施用提质增产、滥用引发多重风险” 完整认知； 2. 理解预实验两大功能：摸索有效浓度范围、检验实验方案科学性； 3. 综合多类影响因素，给出农业生产中调节剂规范化施用完整实操方案； 4. 结合法规、食品安全、生态环境多角度解释国家监管、禁用未登记调节剂的必要性。 五、教学方法  生产实例情境导入法：玫瑰葡萄种植插图创设调节剂应用探究情境；  对比表格归纳法：内源植物激素与人工调节剂对比梳理差异；  多案例辩证讨论法：大麦、膨大剂、青鲜素正反案例分析利弊；  实验分步拆解法：扦插生根探究实验分层讲解预实验、变量控制、处理方式；  法治生活融合法：农资监管法规、食品安全新闻联系课堂思政。 六、教学资源 玫瑰葡萄实物图、发芽大麦实物图、水培插条生根实验图；配套素材：内源激素与调节剂对比填空表格；调节剂利弊案例梳理清单；扦插生根探究实验方案设计单；我国调节剂管理法规拓展阅读材料。 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 环节一 情境导入：玫瑰葡萄实物图，抛出核心疑问（5 分钟）  出示玫瑰葡萄实物图 抛出一组课堂讨论问题：第一，葡萄植株自身能够合成赤霉素，为什么种植时还要额外喷施人工合成赤霉素类调节剂？第二，调节剂施用浓度不当会造成果实空心，这体现调节剂作用的什么特点？  过渡引导：植物体内天然激素含量极低、提取困难，人工合成的植物生长调节剂原料易得、效果稳定，广泛用于农林果蔬生产；但调节剂不是万能农资，浓度、施用时机不合理会破坏果实发育、危害食品安全；本节课先区分调节剂与天然激素，梳理农业各类应用、滥用风险，总结规范施用要求，最后设计扦插生根探究实验动手验证调节剂浓度效应。  出示导入思辨问答题，题目具体如下：天然植物激素与人工植物生长调节剂合成来源分别是什么？人工调节剂相比内源激素两大优势是？调节剂施用不当造成减产、品质劣变的核心影响因素是什么？  观察葡萄插图，小组交流：内源赤霉素含量少，人工调节剂可精准提高浓度，稳定提升坐果率；调节剂作用具有浓度效应，低促高抑，过高抑制果实正常发育。  记录本节课三大主线：调节剂定义分类、与天然激素区别；农业应用利弊与规范施用；扦插生根探究实验设计。  独立完成导入思辨问答题，分层书写植物自身合成、人工化工合成；原料易得、作用效果稳定；施用浓度、处理时期、植株生理状态、水肥气候条件多层完整作答逻辑。  同桌互相口述：植物生长调节剂是人工合成、调控植物生长发育的化学物质，不属于植物内源激素。 环节二 新知探究一：植物生长调节剂定义、分类、与天然激素对比（12 分钟）  定义讲解：人工合成，对植物生长发育具有调节作用的化学物质；我国归农药管理，必须登记许可才能生产销售使用。  两类分子结构分类： ①结构、效应与天然激素相似：吲哚丁酸； ②结构差异大，但生理效应相近：α- 萘乙酸（NAA）、矮壮素。  表格对比梳理天然植物激素、人工调节剂：合成来源、体内含量、获取难度、作用稳定性。  组织小组讨论：天然内源激素无法大规模农业应用的局限；人工调节剂推广普及的核心优势。  出示定义分类探究问答题，题目具体如下：区分两类植物生长调节剂的依据是什么？天然植物激素难以大规模农业施用的两点局限？我国管理植物生长调节剂的法规归类是什么？  小组绘制对比表格，逐条填写内源激素、人工调节剂核心差异。  分组推演天然激素含量低、提取成本高，无法大面积田间使用的逻辑。  独立完成定义分类探究问答题，分层书写分子结构与天然激素相似度；植物体内含量极低、提取分离困难；纳入农药管理范畴两层完整逻辑。  同桌互相依次口述两类调节剂代表物质与分类依据。 环节三 新知探究二：调节剂农业应用正反案例、规范施用要求（16 分钟）  出示发芽大麦实物图 讲解正向案例 1：啤酒生产用赤霉素处理大麦，无需发芽即可产生 α- 淀粉酶，简化生产流程、节约成本。  梳理另外两类正反案例： 正向：生长素类促进扦插生根、乙烯利催熟果蔬、矮壮素矮化抗倒伏； 负面：膨大剂使瓜果个头增大，但甜度低、不耐储运；青鲜素抑制发芽延长储藏，残留危害人体；过量调节剂污染土壤水体。  核心施用影响因素分层讲解： ①调节剂自身：选用适配品种、控制适宜浓度； ②外界条件：施用时期、植株发育阶段、温度湿度气候； ③配套栽培：必须配合浇水、施肥，调节剂无营养作用，无法单独增产。  法规拓展：我国实行登记试验制度，未证明安全、有效不得上市；禁止夸大功效，禁止违规添加；  组织小组讨论：农户种植果蔬使用调节剂前需要提前做哪些评估；市场果蔬残留调节剂如何保障食品安全。  出示施用规范探究问答题，题目具体如下：植物生长调节剂是否属于营养物质？决定调节剂施用效果的三大核心维度？国家禁止未登记调节剂流通的两层原因？  小组分两栏整理调节剂有利应用、滥用负面危害典型案例。  分组结合栽培、气候、药剂三方面梳理完整施用规范。  独立完成施用规范探究问答题，分层书写不是，仅为调节信号分子；调节剂本身、植株生理状态、田间水肥气候；无法证明增产效果、存在人体健康与环境安全隐患两层完整逻辑。  小组代表完整梳理农业使用调节剂从选品、浓度把控到配套管理全流程要求。 环节四 新知探究三：预实验与扦插生根探究实验（10 分钟）  科学方法预实验讲解：正式实验前开展，两大作用：摸索有效浓度大致范围；检验实验设计科学性、可行性，减少人力材料浪费。  出示水培插条生根实验图 拆解生长素类调节剂扦插生根探究完整方案： ①实验变量：自变量调节剂浓度，因变量生根数量 / 生根长度； ②两种处理方法：浸泡法（低浓度、长时间）、沾蘸法（高浓度、短时间）； ③无关变量控制：枝条长势、温度、湿度、处理时间保持一致； ④实验流程：预实验粗梯度→正式实验细梯度→培养→统计生根数据→绘制浓度 - 生根曲线确定最适浓度。  安全补充：乙烯利具有腐蚀性、易燃，实验全程通风、防护、远离明火。  组织小组讨论：预实验设置梯度浓度的意义；浸泡法与沾蘸法浓度、处理时长差异的原因。  出示实验探究问答题，题目具体如下：预实验的两大功能是什么？扦插实验浸泡法、沾蘸法在调节剂浓度上有什么区别？实验因变量观测指标可以选取哪两类？  小组分步书写探究实验完整流程，标注自变量、因变量、无关变量。  分组对比两种枝条处理方法浓度、时长差异，解释原理。  独立完成实验探究问答题，分层书写确定有效浓度区间、检验实验方案可行性；浸泡法调节剂浓度更低，沾蘸法浓度更高；生根条数、平均生根长度两层完整逻辑。  同桌互相复述预实验操作价值与扦插实验变量控制要点。 环节五 课堂梳理、分层作业布置（2 分钟）  整体脉络梳理：本节课四大模块，葡萄插图导入引出调节剂应用；区分调节剂与天然内源激素、两类化学分类；结合大麦、膨大剂案例辩证分析利弊，总结规范化施用多维度要求；依托水培插条图讲解预实验与扦插完整探究方案，联系农资法规、食品安全拓展社会应用。  分层布置课后作业 基础作业：写出植物生长调节剂定义、两类分类与代表物质；对比天然植物激素与人工调节剂三点差异；列举两项调节剂农业正向应用、两项滥用危害；写出扦插生根实验自变量、因变量、预实验作用；完成本节全部讨论思考题。 提升作业：绘制内源激素与调节剂对比表格；梳理调节剂规范化施用全部影响因素；独立设计完整扦插生根探究实验方案，写出梯度浓度设置、无关变量控制、数据处理方法。 拓展实践：走访本地果蔬市场，调查果蔬催熟、保鲜使用调节剂情况，结合课堂知识撰写食品安全科普短文；查阅我国《植物生长调节剂登记管理规定》简要梳理监管核心条款。  引导学生整理三张配套图文笔记，梳理玫瑰葡萄实物图、发芽大麦实物图、水培插条生根实验图核心知识点。  同桌互相抽查调节剂定义、施用规范、预实验功能，查漏补缺易混知识点。  逐条记录分层作业，结合自身表格归纳、实验方案设计薄弱点规划完成顺序；存在实验变量、施用法规疑问的学生课后小组交流讨论。 八、板书设计 九、课程思政 本节课依托葡萄、大麦等农业生产实例，引导学生认识人工合成植物生长调节剂在粮食果蔬增产、简化工业生产中的巨大经济价值，体会生物化学、植物生理学理论服务现代农业与食品工业的实践意义；结合膨大剂、违规残留调节剂的食品安全负面案例，培养辩证看待农用化学品利弊、重视百姓餐桌安全的民生责任意识；通过我国植物生长调节剂强制登记、标准化分配管理法规，渗透依法生产、诚信经营的法治观念；借助预实验严谨梯度探究、多变量综合管控的实验要求，培养实事求是、全面考量的科学探究素养；同时依托调节剂过量使用污染水土的案例，树立绿色农业、生态可持续发展的环保观念。 十、教学反思与修改措施 1 教学反思 本节课使用三张配套图文，按照葡萄生产情境导入、调节剂定义分类、农业应用辩证分析、扦插探究实验逻辑授课，多数学生能记住调节剂人工合成的本质，但课堂存在明显短板：一是学生极易混淆天然内源激素与人工调节剂的来源、稳定性差异；二是辩证分析时只能单向说出好处或危害，无法完整兼顾利弊两面；三是梳理施用影响因素时，遗漏水肥配套这一关键前提，误以为调节剂单独起效；四是预实验双重作用记忆不完整，只记得筛选浓度，忽略检验实验方案；五是小组扦插实验方案设计讨论耗时较长，部分小组无法清晰区分浸泡、沾蘸法浓度差异。 2 修改措施 课前设计内源激素与调节剂对比、预实验功能填空预习单，提前铺垫核心区分点；课堂增设线性分栏板书，逐条标注调节剂两类分类、正反应用案例、施用多维度条件、预实验双重作用；补充 “调节剂无营养物质” 醒目标注，强化水肥配套认知；课后配套激素调节剂辨析、农业案例辩证评价、实验方案设计三类专项习题；调整课堂时间分配，压缩概念讲授时长，预留充足小组对比表格绘制、调节剂利弊分类、扦插实验方案讨论时间；增设绘图作业，要求学生依据课堂三张图文绘制天然激素与人工调节剂对比简易表格，提升对比辨析、多案例辩证评价、完整实验方案设计探究能力。 学科网（北京）股份有限公司 $