由玉米胚芽鞘向光性实验引发的系列探究说课文稿-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修二.docx

由玉米胚芽鞘向光性实验引发的系列探究（说课文稿）

一、教材分析

1、说教材

本课题选自人教版高中生物选择性必修1大概念教学内容《植物生命活动的调节》。

2、说教学目标

（1）能运用物质观和能量观解释植物向光性的原因。

（2）针对特定现象进行交流、讨论并得出结论，以此发展学生的归纳与概括、演绎与推理等科学思维。

（3）使学生具备观察实验现象，恰当的评价，设计和完善实验方案的能力。

（4）逐渐形成以科学实践解决现实生活中生物学问题的意识，并通过优化实验设计培养批判性思维。

3、说教学重难点

（1）教学重点：通过由玉米胚芽鞘向光性实验引发的一系列探究，加强学生的知识的应用和知识体系的整合。

（2）教学难点：改进和创新实验方案，培养学生科学思维和科学探究能力。

4、说教法与学法

重温实验，发现问题---分析问题，优化方案---创新实验，解决问题---得出结果，交流讨论

二、实验过程

1、实验目的

（1）通过自制的实验装置，探究单侧光对玉米胚芽鞘弯曲生长的原因。（2）改进实验操作，让学生能自己动手操作，体会实验探究的过程。

（3）通过创新实验和定量实验，让学生真正理解多种因素对于胚芽鞘生长的影响。

2、实验原理

单侧光照射下，胚芽鞘尖端下部两侧生长素分布不均匀，背光侧比向光侧生长快，导致胚芽鞘出现向光弯曲生长的现象。

3、实验器材数码互动显微系统、自制的实验装置、记号笔、指甲油、游标卡尺、培养皿、烧杯、量筒、小毛刷

4、实验材料玉米种子、小麦种子、水稻种子、燕麦种子

实验前，先将班级同学分成四组，四组同学分别水培玉米种子、水稻种子、燕麦种子、小麦种子，之后再分别观察玉米胚芽鞘、水稻胚芽鞘、燕麦胚芽鞘和小麦胚芽鞘的形态大小。发现玉米胚芽鞘比较粗壮，便于实验操作和实验现象观察。并且，部分玉米胚芽鞘长度超过2cm时，就会长出真叶，在一定程度上，真叶会影响胚芽鞘的继续生长，所以选择长度为1cm的玉米胚芽鞘作为实验材料进行实验。

5、实验步骤

（1）重温经典实验

利用自制的实验装置重温达尔文的经典实验。

（2）发现问题

锡箔小帽处理组和剪去尖端处理组中，均有胚芽鞘出现向光弯曲生长的现象，分析推测可能因为是这两个处理组没有把尖端完全罩住或是完全剪掉，仍保留部分感光部位，才会出现与教材描述不同的实验现象。这也引发了学生们的思考：胚芽鞘尖端的位置在哪里？该如何设计实验进行探究？

（3）创新实验

探究1：探究玉米胚芽鞘尖端的位置在哪里？

取长度为1cm左右的玉米胚芽鞘随机均分为4组，依次剪去尖端3mm、4mm、5mm、6mm，分别测量各组起始的平均长度。

再将各组胚芽鞘放入自制的实验装置中，给予单侧光照射，分布于8h和24h后测量各组胚芽鞘平均增长长度，并且观察是否有向光性。

实验表明：初始长度为1cm左右的胚芽鞘，在切除5mm的尖端后，24h后观察胚芽鞘不表现向光性

探究2：玉米胚芽鞘生长弯曲的部位在哪里？

问题1：如何对胚芽鞘的尖端和尖端下部分布别进行标记？

方法1：用记号笔在尖端和尖端下部的分界处画一条线

方法2：用不同颜色的记号笔分别涂抹尖端和尖端下部

方法3：用不同颜色的指甲油分别涂抹尖端和尖端下部

3组胚芽鞘放在单侧光照射下，24h后观察，发现：涂抹记号笔和指甲油处理组24h胚芽鞘几乎不生长，推测可能是因为大面积涂抹记号笔和指甲油，其中有毒有害物质影响了胚芽鞘的继续生长。划线处理组胚芽鞘生长情况正常。同学们分别统计划线处上部和下部的长度。

分析实验数据，结合实验现象观察，得出：在单侧光照射下，尖端下部生长明显，发生弯曲的部位也是尖端下部，且尖端下部背光侧比向光侧生长快。

探究3：从细胞水平探究尖端下部背光侧比向光侧生长快的原因呢？

取完全黑暗条件培养和单侧光照射下培养的两组胚芽鞘，分别取两组胚芽鞘尖端下部两侧的细胞做纵切片，使用数码互动显微系统在相同放大倍数下观察细胞形态和长度。

黑暗条件下：

实验结果：在黑暗条件下，尖端下部两侧细胞形态和长度相似。单侧光照射下：

实验结果：在单侧光的照射下，尖端下部背光侧细胞比向光侧细胞更长。学生分析得出：在单侧光照射下，尖端下部背光侧细胞纵向生长快，导致背光侧比向光侧生长快，进而出现向光弯曲生长的现象

探究4：单侧光照射下胚芽鞘的生长长度的影响呢？

取长度在0.8cm—1cm左右的胚芽鞘随机均分为3组，先测量三组胚芽鞘的起始平均长度，再放入自制的实验装置中，一组完全光照，一组黑暗处理，一组单侧光照射，于16h、24h、39h后测量每组胚芽鞘的平均增长长度。

实验表明：完全光照、黑暗、单侧光条件下，相同