植物向光性产生的原因

篇一：植物向光性原因的探究教案

第四章 生命活动的调节

第一节 植物向光性原因的探究

一、教学思路

（一）教材介绍

《植物的激素调节》是高中生物必修第一册第四章第一节的内容。

生命活动的调节是继生命活动的物质基础、结构基础和新陈代谢之后的教学内容。生物体作为一个独立的个体，各种新陈代谢活动及生殖发育能够严格有序地进行，需要各系统、器官及基本单位的协调统一；生物体作为某一环境中的成员，能够生存下来，需要自身对外界环境的变化做出相适应的反应。那么生物体内的协调统一，生物与环境的协调统一，内在因素就是生物体本身具有调节能力。可见，生命活动的调节对生物体的生存与发展是至关重要，由此也决定了本章在全书中的重要地位。

第一章的细胞分裂、第五章的植物个体发育、第八章的生物因素对生物的影响和生物对环境适应等内容都渗透了本节植物激素调节的内容。

（二）教

学目标

1、知识目标：使学生了解植物的向性运动；使学生了解生长素的发现过

程及向光性的原因。

2、能力目标：让学生观察自己设计的植物向性运动的实验现象，通过引

导、启发学生提出问题，做出假设，设计植物生长素发现的系列实验并预期、观察、分析实验结果，从而得出结论，使学生初步掌握科学研究的方法和过程，发展学生的科学思维，培养学生自主探索问题的方法和实践能力。

3、德育目标：通过学生的研究性学习，培养学生执着探索的精神、科学

的认知理念和新颖的独特的创新思维品质，提高学生的科学素质。

（三）教学总体安排

两课时，第一课时讲述实验设计，学生分组做关于植物向性运动的有关实验。通过观察实验现象，让学生在教师的引导下主动地完成第二课时植物向光性原因的研究。

二、教学设计

（一）教学目标

1、知识目标：使学生了解生长素的发现过程及植物向光性的原因。

2、能力目标：使学生初步掌握科学实验的设计程序、研究方法和过程。

3、德育目标：培养学生科学研究的执著精神和严谨态度，同时发挥并培养学生在思维新颖性和独特性等方面的创新思维品质。

（二）教学重点和难点

1、教学重点：

生长素的发现：使学生初步掌握科学研究的方法和过程。

2、教学难点：生长素发现的实验设计

（二）课前准备

用三周的时间来准备：第一周学生做实验设计的报告；第二、三周学生开始做实验，并纪录分析实验结果。

（三）教学过程

整个教学过程的设计目的：课前开展实验使学生成为主动学习的研究者，教师成为教学活动的组织者、参与者和指导者。本课在植物向光性原因的研究过程中，引导学生设计一系列实验展示对生长素发现过程的探究，使学生亲自去经历一个“发现的过程”。在实践活动中，对于实验过程的设计教师要鼓励引导学生有新的发现，新的创新，而不是简单的去重复科学家的工作，从而对经典实验进行补充和完善。这样学生是通过亲自实践获取的直接经验，从中初步学会了科学方法，培养了科学精神和科学态度及思维的新颖性与独特性等创新思维品质。在本课的设计中教师的引导很关键，引导完全是从学生的认知角度出发。

引言：

我们在绪论中学习了生物体具有应激性，应激性是生物体对外界的刺激做出的一定的反应，以适应环境的变化的过程，而生命活动的调节也是为了适应环境的变化。那么就植物来说是如何进行生命活动调节的呢？

在课前，同学们分组作了几个相关的实验，下面我们就请这几组同学来介绍一下他们所做的实验：向水性、向光性、向重力性、茎的背地性。（学生介绍实验）

目的：培养学生的试验操作能力和语言的表达能力。

几组同学都介绍的很详细，实验结果也很清楚，我们通过观察几组实验的结果会发现植物的向性运动其实就是对环境的一种适应，而这种适应性都是为了使植物体自身获得更好的生存条件。

那么植物体为什么会表现出这种适应性？现在我们就以植物向光性为例来研究一下：

同学们作了向光性这个实验，幼苗一个放在黑暗中，一个放在单侧光下。(图一)同学们看到的实验结果是已经长出幼叶的植物的向光性，其实植物一出芽就具有向光性，所以我们今天利用胚芽鞘来研究向光性，幼芽外包有胚芽鞘（看图解释），我们现在看到的这个图就是被胚芽鞘包着的幼芽。

结果：黑暗中直立生长、单侧光下弯向光源生长。这个实验说明：植物具有向光性，其弯曲生长与单侧光有关。

目的：培养学生观察总结的能力。

问：弯曲与生长有关，那么胚芽鞘究竟哪个部位明显生长了？采用什么方法去研究？提示：生长一定有变化，如何看到这个变化这就需要做标记。（讨论）（让学生做出预期）（图二）

目的：培养学生创新思维和预期实验结果的能力。

可能情况：

①切去尖端：不可以，尖端切下来，下部长或不长都不能证明尖端是否生长了，也不能证明尖端存在是否会影响下部的生长，只能在整体情况下才能研究。

②染色：可以，生长部可能会变浅，但很难设计对照，实验结论不严密。（让学生做出预期）

③画等距离的横线：可以，精确的测量，并且每一段都要测量，操作复杂。（学生作预期结果）

④画一条竖线：可以，实线都断开说明都长；只有上部断开说明尖端长；只有下部断开说明尖端下部明显生长。

证明：尖端下部明显生长了，而尖端不长。

问：尖端不长，那么尖端对向光性生长有什么作用，如何设计实验来研究尖端对向光性的作用？提示：尖端没有行不行（讨论）（图三）

目的：培养学生发现问题、提出问题、剖析问题的能力。

①切去尖端：可能会出现什么结果，说明什么问题？

②直立生长：生长与尖端无关

③弯曲生长：弯曲与尖端无关

④不长也不弯曲：尖端对生长和向光性都有明显的作用

所以：尖端存在植物才表现出向光弯曲生长。

说明：尖端对生长和向光性都有明显的作用

问：那么尖端是如何对尖端以下部位造成影响的？提示：是尖端本身还是尖端产生某种物质引起的下部的生长？假设：尖端产生的物质运输到下部，对下部产生的影响。

目的：进一步培养学生利用假设来研究问题，设计实验并完善实验的能力，着重培养学生严谨的科学思维。

怎样设计实验去验证假设是否成立？提示：如果产生了某种物质，物质与尖端不分开，就无法研究是那个因素在起作用，分开用什么方法？(讨论)

学生：提取。

如何提取？把尖端切下来（演示：用琼脂块来提取。）把尖端放在琼脂块上一段时间后会怎样？接下来如何通过实验来判断提取物的作用？（讨论）（图四）

切下放过尖端的琼脂块，放在正上方去尖端的胚芽鞘上，预期可能现象：

①直立生长：有物质产生

②没有生长：没有产生任何物质

结果：直立生长证明产生了物质，那么是尖端产生了物质还是琼

脂的作用使下部生长了？怎么证明？

学生：对照。没有放过尖端的琼脂也放在没有尖端的胚芽鞘上看有没有生长：长：没有产生物质；不长：确实产生了某种促进生长的物质。

结论：有物质产生运输到下面促进下部生长——是生长素。 问：如果放置在一侧会怎样？预测：向有琼脂块的一方弯曲，可能是压的；向放琼脂块的对侧弯曲，应该是物质向下运输有琼脂块的一侧生长造成的。结论：生长素分布不均引起弯曲。

目的：培养学生知识迁移的能力。

问：向光性中的弯曲也应该是生长素的分布不均造成的，那么单侧光照在胚芽鞘哪个部位才会引起向光性？设计实验

提示：是照在尖端还是照在尖端下部？

（讨论，设计实验并作预期）（图五）

目的：思考时，简化问题，学会从简单入手来剖析科学真理的能力。

①如果照尖端，尖端下部遮上：直立生长，弯曲与尖端无关；弯曲生长，弯曲与尖端有关

②如果照尖端下部，尖端遮上：直立生长，弯曲与尖端下部无关；弯曲生长，弯曲与尖端下部有关。

结论：感光部位是尖端。

我们从观察现象，看到向光弯曲生长，生长部位是尖端下部，弯曲部位是由于两侧生长素分布不均，生长素是由尖端产生的，分布不均是由于尖端出现了横向运输，横向运输的出现又是由于尖端是感光部位。最后总结：

结论：

①向光性与植物的生长素有关

②生长素有植物胚芽鞘的尖端产生向下运输引起尖端以下部位的生长

③尖端是感光部位

通过这节课的研究，同学们感觉向光性原因的研究过程难吗？但科学家为了弄清向光性的原因却研究了50年，可见同学们都是很聪明，很有潜质的，只要勤于观察积极思考，成为科学家也不难。

练习：都在单侧光下的生长情况：

图二

图五

练习

① ② ③ ④

图四 ⑤

篇二：植物向光性产生的机理》教学设计

植物向光性产生的机理》教学设计

河北保定一中 龚军辉 教学目标 （一）知识目标：

1.知道植物的向性运动 2.知道植物生长素的发现过程 3.理解生长素发现过程中各实验的设计 （二）能力目标：

1.初步掌握科学研究的方法 2.学会进行简单的实验设计 （三）情感目标：

1.建立正确的世界观，理解世界是物质的、运动的

2.明白真理的发现是一个长期、曲折的过程，从而建立正确的人生观

目标教学评价 1.开放性

在教学过程中，教师提出的问题是开放性的，学生答案并不唯一，从而锻炼了学生的发散性思维。 2.多元化

在教学中，始终贯穿着学生的自评、互评和教师对学生的评价，让学生从中得到最大的收获。

3. 双主体

在教学中，教师的“教”与学生的“学”协同活动，是一个统一的整体。

板书设计

最后，利用多媒体课件展示板书的另一部分

篇三：《植物向光性产生的机理》教学设计

《植物向光性产生的机理》教学设计

071000 河北保定一中 龚军辉

教学目标

（一）知识目标：

1、知道植物的向性运动

2、知道植物生长素的发现过程

3、理解生长素发现过程中各实验的设计 （二）能力目标：

1、初步掌握科学研究的方法 2、学会进行简单的实验设计 （三）情感目标：

1、建立正确的世界观，理解世界是物质的、运动的

2、明白真理的发现是一个长期、曲折的过程，从而建立正确的人生观

教学过程

目标教学评价

1、开放性：

在教学过程中，教师提出的问题是开放性的，学生答案并不唯一，从而锻炼了学生 的发散性思维。 2、多元化：

在教学中，始终贯穿着学生的自评、互评和教师对学生的评价，让学生从中得到最大 的收获。 3、双主体：

在教学中，教师的“教”与学生的“学”协同活动，是一个统一的整体。学生没有被动的接受，而是发现性的学习。

５

篇四：生长素和植物的向光性

《生长素与植物的向光性》说课稿

大家好,我说课的内容是《生长素与植物的向光性》，该内容选自浙教版《科学》八年级上册三章第二节“神奇的激素”第一课时。下面我将从说教材，说学情，说教学过程这三个方面进行说课。

一、说教材

本节内容主要讲述有关这些内容是学习了环境对生物行为影响的基础上，再认识“神奇的激素”的。该内容既是第一节中环境对生物行为的影响等内容的整合，也为继续学习胰岛素与血糖含量、内分泌腺和激素、神经调节等内容打下基础。

二、说学情

本节课的教学对象是八年级学生，对生物及环境的作用具有一定程度的了解，但是未深入了解生物是如何对环境作出反应以及未学习过生物体内部的作用机制，在心理认知方面，抽象思维能力还待发展，对植物的认识停留在表观的水平。八年级的学生对实验以及多媒体教学具有浓厚的兴趣，有分组讨论探究的方式的意愿。

生长素与植物的向光性是知识网络学习的基础，因而将本节的教学重点设为：掌握生长素的发现过程；基于学生的认知基础与本节课时内容的抽象性，将本节的教学难点设为：了解生长素的存在及作用机理，并用生长素解释植物的向光性。

基于学习任务分析和学习者分析，结合科学课程标准2011年版对该部分内容学习的要求，设定以下四个维度的教学目标：

知识与技能：通过模拟生长素发现的实验，了解达尔文温特二人的探究过程并理解生长素的作用效果。通过概述生长素发现史中蕴含的科学方法，形成提出问题、运用科学方法解决问题的能力。

过程与方法：通过探究生长素的过程归纳出统一的科学探究的方法并掌握，能够在探究其他事物时使用科学的方法。

情感态度价值观：通过探究自然，增加对自然的探索欲望与敬畏，了解科学家探究的过程是漫长的，感受耐心与谨慎的重要性。

STS：通过学习生长素的作用，学生能够将其作用发散至日常生活；利用生长素为生产生活制造便利，增强热爱自然环境的意识。

三、说教学过程

为了促进上述教学目标的达成，本节课将采用“小组DIY实验—图片—探究—科学史”等教学策略，具体表现为 “基于学生生活经验的课前DIY实验；分析四组实验现象理解生长素的作用效果；展现科学史，感受达尔文等科学家科学探究的过程。”因而，具体的教学过程包括以下五个环节：

1.创设情境，引发思考。通过向日葵向光生长图片，窗台植物向光生长图片以及豆芽幼苗单侧光生长视频的引入，引发学生思考植物这种现象所具有的共同因素，从而引入新课的教学。

2.亲自动手，科学探究。结合课前学生小组DIY黑箱实验的成果图片，引导学生讨论交流，总结植物变化的规律，合理猜想植物产生变化的原因。

3.教师实验，深入探究。教师通过展现琼脂块的对照实验结果，结合第二环节的实验结果，引导学生感知植物生长素的存在是植物向光性生长的原因，并结合实验理解生长素的作用机理。

（2、3教学环节采用自主实验探究与媒体展示的方法，可以弥补学生因抽象思维缺乏而较难理解生长素这一抽象概念的不足，从而突破了“生长素的存在及其机理”这一难点的教学。）

4.联系生活，真实体验。引导学生利用生长素的作用机理，解释向日葵向光生长，窗台植物向光生长以及豆芽幼苗单侧光生长的现象，感受植物激素存在的意义，进一步思考“动物是否存在激素”等问题。

5.重温历史，升华认知。呈现达尔文等科学家发现生长素的历程，强调科学探究的完整过程，引导学生产生正确的科学探究思想。

篇五：有关生长素与植物向光性的定点分析

有关生长素与植物向光性的定点分析

高中生物“植物的激素调节”中有这样一段话：??植物之所以能够显示出向光性，是因为在单侧光的照射下，生长素在背光一侧比向光一侧分布多。这样，背光一侧的细胞纵向伸长生长得快，结果使得茎朝向生长慢的一侧弯曲，也就是朝向光源的一侧弯曲。”由于上述内容只是一些概念性的描述，所以学生在解答有关植物向性问题时全凭感觉去理解，没有统一的标准，解题时出错率就相当高。对此，笔者在教学实践中，根据自己的教学体会，摸索出一种简便易懂的解题方法——生长素与植物向性的定点分析。

一、生长素定点分析的理论基础

课文中提到：植物茎的向光生长是由于单侧光引起了生长素分布不均，单侧光使生长素在背光一侧比向光一侧分布多，从而使背光一侧的细胞纵向伸长比向光一侧的快，结果使茎向向光一侧弯曲生长，表现出向光性。在这里有3个问题要引起注意：（1）产生生长素的部位是尖端，单侧光只能使该部位生长素分布不均（可能是单侧光引起器官尖端不同部位产生电位差，向光一侧带负电荷，背光一侧带正电荷。由于弱酸性的吲哚乙酸阴离子向带正电荷的背光一侧移动，故背光一侧生长素分布的比较多）。（2）发生生长弯曲的部位在尖端下面的一段。（3）生长素分布较多的一侧细胞纵向伸长较快，生长素分布较少的一侧细胞纵向伸长较慢。在这3个问题中，单侧光引起生长素分布不均，暗示生长素在茎尖端有横向运输的能力；发生弯曲部位在尖端的下部，表明生长素有极性运输的能力（只能从植物形态学的上端向下端运输）；生长素分布较多的一侧细胞纵向伸长较快，反之较慢，表明生长素促进生长与其浓度有关。

二、定点分析的基本模式

根据有无光刺激和光刺激的方式不同，笔者总结了图1～图3的3个基本模式（平面图）。

图1 图2 图3

图中Ⅰ表示茎的尖端（感光部位），Ⅱ表示尖端下面的一段（生长弯曲的部位）。A、B表示尖端的两侧：C、D表示尖端下面一段的两侧。（A、B、C、D同时也可表示生长素量的多少）

模式说明：

图1、图2中的胚芽鞘分别处于无光和垂直光的环境，尖端（Ⅰ）产生的生长素，由于无单侧光的刺激，故A对两侧生长素分布均匀（不发生横向运输），那么A侧向其下部（Ⅱ）C侧极性运输的生长素素量与B侧向D侧运输生长素的量是相等的，即C、D两侧细胞纵向伸长的速度相等。所以，它们都表现为直立生长。 图3中的胚芽鞘处于单侧光照射的环境中，尖端（Ⅰ）产生的生长素，在单侧光的刺激下，由向光一侧（B侧）向其背光一侧（A侧）横向运输，结果A侧生长余量多于B侧；那么A侧向其下部C侧极性运输的生长素量比B侧向D侧运输的生长素量要多，即C侧细胞纵向伸长的速度比D侧要快，结果表现为向光源方向生长，即为向光性。

三、定点分析法的解题技巧及应用

在有关“生长素”内容的教学中，以定点分析法的基本模式为基础，对不同实例的外界条件，如光照方向、阻断装置等进行分析，搞清生长素的产生、流向及分布，能确保解题快速并准确无误。下面笔者根据课本和有关实例，着重从光刺激、阻断装置和重力刺激对植物向性的影响，来简述一下此分析法的具体应用过程（箭头表示生长素的流向，星号表示非流向）。

1．快速、准确解答有关向光性的实例

图4

解析：图4中的（1）因B侧有单侧光照，B→A，故A＞B；又因A→C，B→D，所以C＞D，即C侧向D侧弯曲生长（向光性），与锡箔遮盖无关。

图4中（2）因Ⅰ处被云母片分隔为左右互不相通的两部分，虽然B侧有单侧光照射，但B★A，故A＝B；又因A→C，B→D，所以C＝D，即直立生长。 图4中（3）因Ⅰ处被云母片分隔为上下互不相通的两部分，虽然B侧有单侧光照射，即B→A，故A＞B；但因A★C；B★D，所以C、D两侧无生长素，即不生长。

图4中（4）因Ⅰ处被云母片横截了一半（B侧），垂直光照射顶端，B★A故A＝B；但因A→C，B★D，所以C＞D，即C侧向D侧弯曲生长。

同理可推测：图4中（5）向D侧弯曲生长；图4中（6）向D侧弯曲生长；图4中（7）直立生长；图4中（8）向D侧弯曲生长。

2．快速、准确解答有关重力引起的向性实例

以现行高中生物课本中“根的向地生长和茎的背地生长”为例来说明因重力引起生长素分布不均而导致植物向性的原因。

图5

图5中甲图若处于失重状态：就根部来看，因A★B，故A＝B，又因A→C，B→D，所以 C＝D，即水平方向生长。同样地，茎部也是水平方向生长。

甲图若处于正常状态：就根部来看，因重力作用，它有横向运输的能力，即A→B，故B＞A。又因A→C，B→D，所以D＞C。这里要说明的是幼根对生长素的敏感程度远大于茎部，因此D侧的生长素浓度相对值较高，反而抑制该侧细胞的生长；而C侧生长素浓度较低，则促进了该侧细胞的生长，根就表现为向地生长。就茎部来看，它也有横向运输能力，即A′→B′，故B′＞A′，又因A′→C′，B′→D′所以，D′＞C′，即D′侧向C′侧弯曲生长，茎就表现为背地生长。结果如图5中的乙图所示。从中我们还可以进一步理解：“低浓度促进生长，高浓度抑制生长”是相对的，并且同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应也是不一样的。

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