視頻簡介：
視頻標簽：全國高中生物,實驗教學微課,講課視頻錄像
所屬欄目：模擬課、微型課及試講
視頻課題：第五屆全國高中生物實驗教學微課講課視頻錄像《探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度》寧夏
教學設計、課堂實錄及教案：第五屆全國高中生物實驗教學微課講課視頻錄像《探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度》寧夏回族自治區吳忠市回民中學高中生物
探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度
寧夏吳忠市回民中學 蘇曉燕
案例課題選自中圖版必修3穩態與環境第一單元第1章植物生命活動的調節第1節生長素的發現及其應用。
一、實驗教學目標
1. 構建生長素生理作用特點的數學模型，形成個體水平穩態與調節的生命觀念。
2. 解釋生長素兩重性的實例，提升學生比較與分析、抽象與概括等理性思維。
3. 體驗科學探究的方法和步驟，培養學實踐與創新、合作與交流等科學探究能力。
4. 通過探索性選材、改進裝置及溶液配制、探討與交流，培養學生的實證意識和嚴謹的求知態度。
二、實驗教學分析
學生已經學習了生長素的發現、產生、運輸等知識；也具備了一定的科學探究能力；此外我校多為農村和郊區學生有豐富的生活實踐經驗，比如給蔬菜打頂、果樹修剪、除草劑的噴施等；這些都為學生理解生長素生理作用及特點奠定了堅實的基礎。由于學生對實驗設計的原則理解不深入，導致在設計可行方案、控制實驗變量等方面仍有不足；本節教學內容對于學生的比較與分析、抽象與概括等理性思維要求較高，學生不容易理解生長素的兩重性。
通過本節的學習，學生更全面的理解了個體層次生命系統穩態與調節，為后續群體層次生命系統的學習做鋪墊，有助于學生認識生命系統的整體性，形成科學的穩態與平衡觀；學生在體驗知識的形成過程，領悟了科學研究方法和科學思維方式，形成了一定的科學探究能力和科學態度與價值觀，也為學生從事科學研究打下了良好基礎。
根據課標要求和學生已有情況，特制定以下教學重難點：
重點：生長素的生理作用及特點；生長素生理作用兩重性的實例
解決策略 引導學生比較分析實驗現象和數據，構建數學模型；探討實驗新發現，切身體驗理論知識的遷移。
難點: 實驗周期較長，成功率低；保障自主探究實驗的時效性。
解決策略 充分發揮任務單的驅動和反饋作用，教會學生科學的探究方法；鼓勵學生選材、用具的創新；集實驗圖片、視頻等過程的資料，便于展示和交流。
三、實驗器材
材料：各種花卉等植物插條；蒜；各種豆子。
試劑：萘乙酸(NAA)；蒸餾水；1mol/L的NaOH溶液；1mol/L的鹽酸。
用具：燒杯；量筒；玻璃棒；PH試紙；尺子；干燥器；多孔圓盤（自制）。
四、實驗設計思路
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劑，使植物插條韌皮部的細胞分裂加快形成節瘤，然后在節瘤處生出許多不定根；NAA的濃度對生根影響很大，其中最適濃度下生根數量最多，生長最快。 本實驗嘗試探究不同NAA濃度對同種插條生根的影響，構建生長素兩重性的數學模型；探究不同植物、同一植物不同器官、細胞對NAA的敏感性，深入理解生長素的兩重性。
本實驗周期較長，影響因素多，導致實驗結果差異大，故在高中實驗中開設率不高。為了保證學生實驗順利進行，本設計采取以下三個環節：
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五、實驗創新要點
（一）任務驅動，遞進生成
課前發放任務單，學生分析實驗變量后設計實驗，小組討論確定實驗方案；在討論中產生的問題通過任務單反饋，學生查閱資料或教師解決指導等措施改進方案，使得實驗更順利的實施，提高的實驗的時效性。
（二）改進NAA的配制，科學準確表述
本實驗通常用95%酒精溶解后加蒸餾水配置成母液，再用蒸餾水稀釋母液來配制出一系列的濃度梯度；根據NAA的弱酸性改進配制方法，可滴加少量1mol/L的NaOH溶液充分溶解萘乙酸，最后調整溶液PH為6-7，加水配置成NAA母液（如圖2）。改進的方法不僅使NAA充分溶解，還避免了酒精對生根的影響，同時使配制的NAA濃度更精確。
教材呈現促進植物生根的最適生長素濃度在10
-10mol/L左右(即1.86×10
-5 mg/L)，但學生查閱資料發現描述NAA溶液濃度的單位還有mg/ml、mg/kg 、mg/L、ppm等，在科研中通常選用的是后兩個。ppm表示百萬分之（幾），利用ppm作單位，記錄方便、科學；使學生更深刻的體會到植物激素的微量高效性；拓寬了學生的學科視野，為以后進入科學研究奠定了基礎。
（三）探索性選材，多方探究
受北方季節、氣候的影響，木本植物插條生根慢（一般在30天左右）、易腐爛、易干枯(見圖3)，很難隨時開展實驗。本實驗中學生自選材料，有種子、大蒜的鱗片莖、寬葉吊蘭走莖、綠蘿的攀緣莖及其他生根能力較好的本地花卉。經過比較發現大蒜的鱗片莖非常適用于學生的大規模實驗，取材方便，無關變量易于控制，用適宜濃度的NAA處理后兩天節就會出現白色根原體，第四天就可以開始統計生根數目了。
學生選材的多樣化，使實驗方案和結果分析呈現了多樣化，能清楚的比較不同植物對生長素類似物的敏感性。在插條的選擇和處理過程中，學生意識到插條自身因素對實驗的影響，進一步分別探究了取材部位和葉片數量對生根的影響；在統計生根情況時，學生發現清水組寬葉吊蘭主根細長且有較多的側根，但所有NAA處理組的寬葉吊蘭主根數目多、粗壯且沒有側根，說明側根對生長素很敏感，也使學生領悟到幼嫩材料應選擇濃度更低的NAA溶液處理。
（四）設計裝置，便于計量
在燒杯中培養的大蒜，根會纏繞且處于底部，不便于觀察；在測量時，除了對根造成機械損害外，手的碰觸會使根發黑和腐爛。學生想到將大蒜用線固定在一次性吸管上；或者放在試管口上，為蒜的生長提供足夠的空間，但多組多個實驗材料操作極不方便。為了更方便、準確測量和觀察學生有設計了專門的裝置（如圖4），學生利用干燥器大膽改裝，在透明缸體內放置多孔圓盤，將蒜放置孔上培養，由于根會向地直立生長，在缸體外就可以估測根的長度，取出圓盤后對根進行計數，減少了人為觸碰對生根的影響。
（五）巧用多媒體，高效有趣
學生不僅利用Excel軟件分析數據和繪制曲線，還利用手機拍攝實驗照片和視頻，通過希沃軟件或者PPT更直觀真實的展示的本組的實驗研究過程和成果，使所有學生身臨其境，真正達到了分享和交流的目的。傳統教學中，教師先向學生教授生長素的兩重性及實例，介紹生長素的應用中才進行實驗探究。本設計將探究實驗提前，通過實驗的匯報和交流，利用希沃的數學工具課上構建生長素生理作用兩重性的數學模型，利用不同材料的比較理解生長素的敏感性問題，利用實驗中的新發現、生活實踐來感悟生長素兩重性的應用。
（六）課內激趣，課外探索
經過這次的研究性學習，激發了學生對科學的熱情，學生們發現了很多自己感興趣的科學問題，如花卉的無土栽培、豆芽是否還有植物生長調節劑、植物怎樣生根等。鼓勵學生查閱資料、實地調查、撰寫報告、開展科學普及活動等，學生們的研究項目在寧夏第32屆科技創新大賽科學實踐活動項目中獲全區二等獎一項，市級二等獎兩項。
六、
實驗教學過程
（一）創設情境，導入新課
近年來，我國多地的大蒜價格瘋漲，網友調侃“蒜你狠”。農業生產中怎么才能使大蒜快速生長和生根呢？學生提出建議：利用生長素促進生根，生長素可以促進植物生長和生根。
（二）展示實驗，小組交流(突顯學生的自主性和能動性，促進學生在探究活動中能力的多元化發展)
1.教師展示：學生課前探究的精彩瞬間；學生觀看照片，感知探究實驗一般步驟；激發課后繼續探究的興趣。
2.小組展示：
（1）第一組：NAA促進蒜生根的最適濃度
學生利用希沃的思維軸來(如圖6)展示實驗圖片、中國知網查詢方法、實驗視頻、數據、曲線等，體會預實驗的重要性；培養學生敢于質疑的科學精神和尊重事實、善于反思的科學態度。
（2）第二組：NAA促進綠蘿生根的最適濃度
學生介紹前期選擇多種材料進行實驗，發現了不同器官、不同葉片數量、不同取材部位對生根的影響，描述述了最終確定綠蘿為實驗材料的原因。
（三）整合資源，建構模型
點面結合，促進師生、生生的交流和思維的碰撞。利用學生的內在動機及同伴激勵，使學生最大程度上獲得學習的成功。
1. 利用學生對實驗結果的分析，探討生長素在植物生根中所起了作用，引導學生構建模型（如圖7）。學生掌握方法后，構建不同植物對生長素敏感性的模型（如圖8）。
2. 根據圖片資料、學生實驗的新發現來分析生長素敏感性的大小（如圖9）。
（四）聯系理論，解釋現象
1.學生介紹設計測量根的裝置的過程。
2.學生介紹實驗中的新發現-----根的向地性生長和莖的背地性生長（如圖9）
3.
引導學生分析原因。
八、實驗效果評價
（1）本案例采用任務驅動，優化材料，改良方法，改進裝置，使原本開設率較低的實驗走進了高中生物課堂，有效的解決了課時有限的難題；此外，本節課實現了實驗課與多媒體信息技術的深度融合，極大地調動學生的感官，增強了課堂直觀性，突破了教學的重難點。
（2）在實驗探究中學生能不斷提出問題-發現、思考-解決問題，從而生成了大量寶貴的教學資源，為學生知識建構提供了支架；學生在體驗科學探究中理解科學知識，學會科學方法，領悟科學思想，并將理論知識運用到生產實踐。
(3)實驗同時存在有待改進的地方，NAA低毒，可以利用低濃度處理、長時間浸泡法處理插條，減少藥液對人的毒性和環境的污染。
作者：蘇曉燕；李艷；陳春玲
單位：寧夏吳忠市回民中學
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
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