高三生物教案 生長素類似物
“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”實驗
教學設計
“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”是人教版普通
高中課程標準實驗教科書《生物》必修模塊3“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”，第3章“植物的激素調節(jié)”第2節(jié)“生長素的生理作用”中的探究活動欄目。它是本節(jié)教學的難點。該實驗的開展，有利于學生認識科學實驗的一般步驟，用實驗的
方法解決生產(chǎn)生活中遇見的實際問題，嘗試探索如何將科學發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)實踐中進行應用，增強實驗的實用性。同時，對于理解生長素的生理作用，激素作用的特點，以及生長素的產(chǎn)生、極性運輸和分布的特點有重要作用，訓練學生遇見實際問題時如何轉化成可行的實驗方案，加深設計實驗的科學性、對照、單因子變量、隨機性、重復性、簡約性。
一.教學目標：
1.進一步學會探究性實驗的一般方法和步驟，培養(yǎng)科學探究
能力，提高創(chuàng)新思維
能力。
2.學會用探究的實驗方法來研究生長素類似物促進插條生根的最適濃度。
3.理解適宜濃度的生長素可以促進生根，體會科學理論在應用到生產(chǎn)實踐的過程中，往往也有許多要探索的問題。
4. 體會預實驗的必要性和意義。
二.學情分析
本節(jié)課的設計是基于生長素的發(fā)現(xiàn)過程，生長素的生理作用的學習，以及在理論上認識生長素的作用特點，即：低濃度促進生長，高濃度抑制生長，存在促進植物生長的最適濃度。
此外，學生對于必修1必修2以及必修3的探究實驗訓練，已經(jīng)基本上掌握了探究實驗的一般設計步驟，本實驗重在鞏固該技能，過程表格設計，實驗結果表格設計要合理簡潔。注意解決實際問題。該實驗設計細節(jié)，以及對生產(chǎn)實踐的指導。此外，實驗的結果并非重點，實驗的步驟設計的科學性、可行性、簡易性，以及實驗結果的分析是重點，且需要老師予以指導。
三. 前期準備：
在教學過程中，先讓學生搜集
資料，確定實驗的材料和方法，并且對實驗的過程有合理的假想和猜測，對實驗可能遇到的問題加以分析討論，最后小組討論，各小組之間討論。這種討論，加上老師的引導，可以讓學生少走實驗設計的彎路，避免不合理、不科學的實驗設計，同時鼓勵學生提出的富有想象力的實驗方案，不束縛學生的思路;也不一定局限于教材中提供的方案，要鼓勵學生大膽設想、求異創(chuàng)新，設計出既簡便易行，又科學準確的實驗設計方案。同時注意提醒實驗設計的規(guī)范和簡易可行性，在實驗過程中遇見的常見問題采用的一般解決方法。
四.教學建議：
1.枝條選?。喝敲?、迎春花、月季、葡萄等植物枝條均可。枝條質量和規(guī)格對探究實驗效果影響很大。以1—2年生枝條中部剪取的插穗為最好(1年或2年生枝條形成層細胞分裂能力強、發(fā)育快、易成活)。迎春花枝條插穗長約1O一15 cm，發(fā)育狀況、粗細相同，去掉大部分葉片。同時各個枝條保持芽體的數(shù)目盡量相同，枝條下端削尖。
2.實驗過程中能采集到的數(shù)據(jù)，盡量多采集。實驗結束之后，教師要教給學生認真分析實驗結果，科學處理實驗數(shù)據(jù)的方法，如盡量用列表式或函數(shù)圖表式表示。還要引導學生利用實驗事實進行科學推理，得出相應的結論，最后完成實驗報告。
五.實驗過程：
提出問題 ：NAA促進插條生根的最適濃度是多少?
確定實驗題目：探索NAA促進插條生根的最適濃度。
做出假設：適宜濃度的NAA可以使插條基部的薄壁細胞恢復分裂能力，產(chǎn)生愈傷組織，長出大量不定根。
實驗預期：經(jīng)過一段時間后，用適宜濃度的NAA處理的插條基部長出大量不定根，而用較低濃度或較高濃度的NAA和用清水處理的枝條長出極少量的不定根。
設計實驗：
[請學生思考：是否采用對照實驗的方法，確定的實驗變量是什么?]
[教師提示:控制無關變量非常重要。如果單因子變量是NAA的不同濃度，處理的時間長短應該一致;同一組實驗中所用到的植物材料，也應該盡可能做到條件相同。]
預實驗：
1) 枝條的選取、處理：
選取一年生的、發(fā)育狀況相同、粗細相同的且把芽和樹葉去掉的迎春花枝條35支，長約10-15cm，用刀將枝條的下端削成光滑的斜面(最好在節(jié)下)。把它分成7組，每組五支。
[請學生思考：為何要選取一年生的枝條?枝條下端為何要削成斜面?為什么要每組五支不是一支就足夠?]
2) 配制溶液
配制好的2、4、6、8、10、12ppm濃度的NAA溶液各100ml，和清水100ml分別裝入七只燒杯中。并編號A、B、C、D、E、F、G。
[請學生思考：將第一組浸沒在清水中的意圖是什么?]
3) 浸泡NAA
將各組枝條分別浸入相應的燒杯中，深約1.5cm，記時，浸泡24小時。浸泡后的枝條取出，晾干4小時(處理方法、浸泡、涼干時間可不同，實驗后可討論最佳方案)(沾蘸法)
4) 水培觀察或者砂土法
將涼干后的根，分別插入相應的燒杯進行水培，觀察各組的生根情況，并做好記錄。
[注意：將處理過的插條下端浸在清水中，注意保持溫度(25～30 ℃)。]
[請學生比較水培法和砂土法哪個效果更好?]
5)結果分析
記錄用不同濃度生長素類似物處理后枝條生根情況，如生根條數(shù)，長度等。(濃度適宜的生長素類似物處理后，在綠色樹皮的皮孔處長有白色幼根);每天記錄。
附表1：預實驗記錄
NAA濃度
時間
空白
2ppm
4ppm
6ppm
8ppm
10 ppm
12pmm
根據(jù)生根數(shù)目確定比較適宜的濃度范圍(以濃度為4ppm和6ppm為例)
正式實驗：
在預實驗濃度區(qū)間進一步以0.2(根據(jù)實驗需要確定濃度梯度)作為濃度梯度進行實驗，探究扦插枝條生根的最適濃度。
1) 枝條的選取、處理
選取一年生的、發(fā)育狀況相同、粗細相同的且把芽和樹葉去掉的迎春花枝條44支，分成11組(處理方法同上)。
2) 配制溶液
分別配制4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 ppm濃度的NAA溶液150ml，裝入11只燒杯。
3)浸泡與觀察同上
附表2：學生分組實驗記錄
NAA濃度
時間
4.0
4.2
4.4
4.6
4.8
5.0
5.2
5.4
5.6
5.8
6.0
4)推出結論
要求學生在實驗過程中按照小組分工認真進行觀察，實事求是地對實驗前、實驗中(包括課內、課外)和實驗后插條生根的情況進行記錄，并及時整理數(shù)據(jù)，繪制成表格或圖形。最后分析實驗結果與實驗預測是否一致，得出探究實驗的結論。不要求實驗結果都一致，但要求有分析研究。
實驗結果： 從(附表2：學生分組實驗記錄)可以看出，NAA促進迎春花插條生根的最適濃度范圍。(不一定是規(guī)則的單峰曲線)
5)表達與交流：
實驗小組的每一個成員都要寫出自己個性化的實驗報告，向小組和全班匯報探究過程和結果、經(jīng)驗、教訓或體會，包括在科學態(tài)度、科學方法和科學精神方面的收獲。
讓學生獲得科學探究活動的經(jīng)驗，初步確立嚴謹?shù)淖黠L。學會分享成功的快樂，或敢于面對失敗，積極分析原因，尊重客觀事實。
六 .課題討論
1) NAA為什么能促進扦插的枝條生根?
提示：萘乙酸(NAA)是人工合成的具有植物激素活性的植物生長調節(jié)劑，其分子結構、
化學性質、生理作用及作用機理與生長素相同，屬于植物生長促進劑。萘乙酸能促使植物細胞分裂，細胞伸長，因而能使植物生長加速。人們很早就知道，如果在插枝上保留正在生長的芽或幼葉時，插枝基部很容易產(chǎn)生愈傷組織和根。這就是因為芽和葉中產(chǎn)生的生長素，通過極性運輸并積累在插技基部，使之得到足量的生長素。所以，在插枝基部外加植物生長素類似物(如NAA)，自然促進插條生根。
2) 本實驗采用了哪些對照實驗法?目的是什么?
提示：本實驗采用了設置清水的空白對照，目的是了解NAA對生根的影響。還設置了濃度不同的幾個實驗組之間的相互對照，目的是探究NAA促進扦插枝條生根的最適宜濃度。
3) 為什么要選取一年生的枝條?插條下端為什么要削成斜面?
提示：因為一年生的枝條形成層細胞分裂能力強、發(fā)育快、易成活。插條下端削成斜面，這樣在扦插后可增加吸水和生根的面積，促進成活。
4) 生長素的濃度越低越好嗎?
提示：生長素對植物的生長具有兩重性，即低濃度促進生長，高濃度抑制生長。但并不是濃度越低越能促進生長。生長素“低濃度”促進生長是指在一定的濃度范圍內，并非無條件的越低越好?！暗蜐舛取迸c“高濃度”有一定的適用范圍。植物的不同器官對生長素的敏感程度不同，某一濃度對根是“高濃度”，而對莖或芽是“低濃度”。因此促進不同器官生長的生長素濃度是不同的。
5)扦插枝條內部有沒有生長素?沒有生長素植物會不會生長?測得的生長素的濃度是外源的還是內源的?
提示：扦插枝條內部有生長素，因為扦插枝條有幼嫩的芽、幼嫩的莖等可以產(chǎn)生生長素的部位。即使體內沒有生長素，植物也會生長，生長素不是植物生長的唯一物質，還有赤霉素、細胞分裂素等都可以促進植物的生長。這里測得的生長素是外源的，實際的促進生長的效果應該是由外源的生長素與枝條本身存在的生長素共同作用決定的。課本P50頁問題探討，以及其它地方出現(xiàn)的生長素濃度與植物生長關系的曲線，所說的濃度都是外源的。
6)影響生根的因素除了生長素的濃度還有什么因素?
提示：生長素發(fā)揮的作用因濃度、植物細胞的成熟情況、培養(yǎng)溫度、芽體的數(shù)目、器官的種類、生長素的處理方法、浸泡晾干時間、培養(yǎng)方法、濃度梯度的設置等不同而有較大的差異。所以我們測得的濃度只是在一定條件下的大約濃度，因實驗條件改變該濃度亦發(fā)生改變。
所以我們得到的“最適濃度”不是絕對的最適，但是對生產(chǎn)實踐仍然具有指導意義。
