《植物向性运动的实验设计和观察》结题报告
植物向性运动的实验设计和观察
学科：生物教学内容：植物向性运动的实验设计和观察【学习目标】1．初步了解实验设计的基本原则和基本内容。
2．初步学会设计植物向性运动实验的方法。
3．学会观察植物的向性运动。
【学习障碍】1．理解障碍(1)如何掌握设计实验应遵循的基本原则和基本内容？(2)如何理解植物向性运动实验的设计思路？(3)如何具体设计植物向性运动实验？2．解题障碍在限定实验条件的情况下，补充设计或完整设计一个实验来验证某一生物现象或结论的问题。
【学习策略】1．理解障碍的突破(1)用“系统化法”归纳实验设计的基本原则和基本内容。
①实验设计的基本原则A．科学性：指设计实验时必须有充分的科学根据，即设计实验时要以前人的实验、公式或自己的实验为基础，不能凭空设想。
B．严谨性：欲使实验设计完整、无漏洞，必须注意严谨性。
如在某些实验中要设计对照实验(包括某一处理前的正常对照或对照组)，这样便于实验前后对比或组间对比，得出明确的结论。
有些实验则要建立在严谨的推理基础之上。
C．实验条件的一致性(即单一变量原则)：在实验中，除欲处理的因素外，其他诸实验条件必须保持前后一致，不能在实验过程中随意变动。
D．可重复性：重复、随机和对照是保证实验结果正确性的三大原则。
实验设计中必须注意实验的可重复性，只有足够的实验次数，才能判断结果的可靠性。
E．器材的选择：实验设计中，要依据实验设计的目的、原理及实验要求选择恰当的实验用具和材料。
F．采用恰当的方法表述和处理实验结果。
②实验设计的基本内容一个比较完整的实验设计方案，一般包括以下内容：A．实验题目。
B．实验目的：本实验最后要达到的目的。
C．实验原理：实验的依据与思路。
D．材料用具。
E．实验假设：即对可见现象提出的一种可检测的解释。
F．实验预期：即在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。
如果预期没有实现，则说明假设不成立；如果预期得到实现，则假设成立。
G．实验：根据实验目的和提出的假设，来具体设计实验的方法步骤。
植物向性运动实验设计和观察
实验设计1
观察结果2
实验设计2
实验现象
• 1 植物的幼苗在单侧光照射下弯向 光源生长
• 2 植物幼苗的根在重力作用下向重 力方向生长
结论
植物在单向外界因素刺激下 能引起定向的向性运动
思考
• 1 请设计一个实验，证明植物的茎 在重力作用下背地生长
思考
• 2 请设计一个于室外空旷处进行的实 验， 在不用任何药剂、装置和触及 幼苗的 情况下，使盆栽幼嫩植物长成如图所示 形状
实验八 植物向性运动实验设 计和观察
实验原理
• 单向刺激
植物定向Байду номын сангаас动
1.单侧光刺激 2.重力刺激
植物（茎）向光运动 植物（根）向地运动
实验假设
假设1. 植物的幼苗在单侧光照射下弯
向光源生长
假设2. 植物幼苗的根在重力作用下向
重力方向生长
实验设计1
假设1
实验设计2 假设2
观察结果1
高一生物必修1 实验植物向性运动的实验设计和观察
高一生物必修1 实验植物向性运动的实验设计和观察●教学目标知识目标知道：向光性运动和向重力性运动的意义。
理解：实验设计的一般内容和步骤。
能力目标1.初步学会设计植物向性运动实验的方法。
2.学会观察的方法。
能够真实记录现象，有序整理数据，科学分析过程。
情感目标1.通过实验设计，培养学生实事求是的科学态度。
2.通过实验观察，培养学生树立生物与环境具有统一性的观点。
●重点·落实方案重点向光性实验和向重力性实验的“方法步骤”的设计。
落实方案1.银幕显示完整的实验方案。
（如实验九的实验指导）。
2.师生以完整的实验方案为依据，共同讨论落实向光性与向重力性实验方案的“方法步骤”的设计。
●难点·突破策略难点依据观察现象，科学分析实验过程，推导实验结论。
突破策略介绍经典实验的分析过程。
（如1880年达尔文所做的向光性实验）●教具准备1.“实验九”实验指导投影片。
2.向光性运动及向重力性运动实验设计方案投影片。
●学法指导在教学过程中，引导学生学会运用理论知识于实验设计中，引导学生学会借鉴经典实验的分析方法运用于本实验中。
●课时安排1课时●教学过程导课1.教师：什么是向性运动？举例说明。
学生：植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动，称为向性运动。
如植物的向光性运动，向重力性运动、向水性运动、向化性运动等。
2.教师：在学生回答的基础上进行小结并指出以上所述为设计本实验的原理。
（出题）教学目标达成一、实验设计1.请学生以前九个实验为例说明一个完整的实验方案应包括哪些内容？学生回答：实验原理、目的要求、材料用具、方法步骤、结论、讨论。
2.在学生回答的基础上，教师适当引导补充。
（如说明实验设计应包括实验题目等）。
3.银幕显示“实验九”——观察植物细胞的质壁分离与复原的“实验指导”。
4.对照“实验九”完成“实验十”的设计部分（方案可参阅本教案的“备课资料”）。
5.设计完成后，请学生相互比较并完善设计方案。
植物的向性
•向性运动是植物受单向外界因素 的刺激而引起的定向运动。它的 运动方向随刺激的方向而定。
二、实验目的
验证植物的生长具有向地性和向 水性
三、材料用具
1.材料：几个干的蚕豆，水
2.用具：三个玻璃罐头瓶 、纸巾、
四、实验假设及预期结果
（一）假设：根据植物生长的向地性和 向水性生长的原理，豆芽将向地生长， 并向水生长。
植物幼苗生长具有向地 性和向水性，经过一定时间 的生长之后，根向地生长， 并向水弯曲。
（二）预期结果：经过一定时间之后， 豆芽的根向地生长，并向水弯曲。
五、实验过程
实验前准备好几个干的蚕豆、 、三个玻璃罐头瓶、纸巾
向 上 生 长 的 豆 子 ， 芽 向 上 ， 根 向 下 。
横放的玻璃瓶，芽向上弯曲了，根向下弯曲了。
倾斜放置的瓶子，芽向上弯曲了，根向水的方向伸展。
六、实验结论
实验八 植物向性运动的实验设计和观察
重点分析
1．组成生物体的六大类化合物的元素组成，该六大类物质在生物体内和细胞中的存在形式、在生命活动中的主要功能。
组成生物体的六大类化合物虽然都是由化学元素组成，但组成的各类化学元素的种类、数量、组成的方式是各不相同的，教师应指导学生运用对比的方法进行比较，使学生了解各种化合物的组成特点，并在此基础上掌握其功能；另一方面该部分的知识又是学习以后知识，如新陈代谢、遗传和变异的重要基础。
所以必须作为重点指导学生学好、学扎实。
2．四类有机物的结构和功能
四类有机物是生物体特有的化合物，了解这四种化合物的结构和在生物体生命活动中的功能，特别是四种化合物在生物体生命活动的功能的侧重点，利于学生深入理解生物体的生命活动。
糖类物质主要作为生命活动的供能物质，脂类物质主要作为生命活动的储能物质，蛋白质是生命活动的体现者，而核酸是生命活动的控制者，核酸对生命活动的控制是通过控制蛋白质来实现的。
教师在教学中应重点引导学生对四种化合物的功能进行区分。
植物向性的实验报告
一、实验目的通过本实验，观察和探究植物在光照、水分和重力等外界因素刺激下的向性运动，了解植物向性运动的基本原理，并掌握植物向性运动实验的基本方法和步骤。
二、实验材料与仪器1. 实验材料：小麦幼苗、蚕豆种子、玉米种子等。
2. 实验仪器：培养皿、剪刀、滤纸、不透光的纸盒、锡纸、台灯、胶布、橡皮泥、清水、琼脂等。
三、实验方法与步骤1. 向光性实验（1）将小麦幼苗依次排开，分别栽种在两个花盒中。
（2）在幼苗旁边插一根火柴杆，作为对比的参照物。
（3）用剪刀在不透光的纸盒一侧挖一个直径为1厘米的孔，模拟单侧光照。
（4）将制作好的遮光罩扣住花盒，白天置于阳光充足的地方，夜间用台灯代替光源，使光从小孔中透入纸盒。
（5）每天打开纸盒，观察幼苗的生长情况，记录下高度、倾角及当日温度、天气等情况。
2. 趋水性实验（1）取几株长势相同但真叶尚未长出胚芽鞘的小麦幼苗。
（2）将幼苗种植在培养皿中，加入适量的清水。
（3）观察幼苗根部的生长方向，记录下根部的生长情况。
3. 向地性实验（1）将小麦幼苗横放，放置一段时间。
（2）观察根部的生长方向，记录下根部的生长情况。
四、实验结果与分析1. 向光性实验结果通过实验观察，发现小麦幼苗在单侧光照条件下，向阳的一侧生长速度较快，而背阳的一侧生长速度较慢，表现为向光性运动。
2. 趋水性实验结果通过实验观察，发现小麦幼苗在水分充足的情况下，根部会向着水分充足的地方生长，表现为趋水性运动。
3. 向地性实验结果通过实验观察，发现小麦幼苗在重力作用下，根部向下生长，表现为向地性运动。
五、实验结论1. 植物在光照、水分和重力等外界因素刺激下，表现出向性运动。
2. 向光性运动：植物会向着光的方向生长。
3. 趋水性运动：植物根部会向着水分充足的地方生长。
4. 向地性运动：植物的根部不会朝天上长，而是向下生长。
六、实验讨论1. 植物向性运动与植物激素的关系植物向性运动与植物激素有关，如生长素、赤霉素等。
植物向光性运动的实验观察报告
植物向光性运动的实验观察报告
材料用具绿豆种子，硬纸杯，剪刀，胶布，稻草等。
实验步骤 1.实验前，取若干绿豆种子放温水中浸泡一天，使它充分吸水膨胀。
待绿豆种子发芽，进行实验。
2.取两只纸杯装上适量土和稻草，各播种发芽的种子10粒左右，在一只硬纸杯的一面，割开一个开口（小洞要与绿豆幼苗的顶端基本平齐），盖上用不透光的胶布包裹密封好的杯盖。
3. 让有孔一侧朝向光源，使光能从小孔射入，每天适量浇水并观查幼苗生长方向。
实验预期有小洞的杯内幼苗向洞的方向生长，另一只直立生长。
实验结果有部分幼苗死去（未透光的一只中死亡率较高），其余的还未生长超过2厘米，实验失败。
失败分析幼苗的水分不足，且前段时间天气较冷，幼苗生长缓慢；未透光的一只中光照不足；开口过高。
高二（15）班陈晶。
《植物向性运动的实验设计和观察》
《植物向性运动的实验设计和观察》《植物向性运动的实验设计和观察》结题报告旅顺第二高级中学指导教师：宋千秋邵丽媛蒋再华课题组成员：王明浩杨平张楠高艳佟志晏王颖迪郭贵洋亓键王晶于亮徐继业王亚贤一、选题背景及论证生物科学是一门实验性很强的学科，在生物教学中离不开生物实验。
人教社出版的高中《生物》教材中除编写了验证类实验外还有探究性实验，注意了科学发现过程的教学，试图通过探究性实验培养学生初步具有实验设计能力。
其中的“植物向性运动的实验设计和观察”就是其中一例。
因为这部分的内容资料比较少，也缺乏现成的经验，在教学中把握困难，所以在学校的研究性学习课程开设中设此题目。
为教学积累经验、素材，在实践中使学生对教材知识更加理解，通过模仿、探究，学会设计植物向性运动实验方法，学会观察植物的向性运动。
所选用的玉米、豌豆在市场中很容易买到，并在实验室中栽培管理方便。
见效快，效果明显。
在对原实验的改动中有利于培养学生的实践能力和创新精神。
二、研究过程及结果（一）课题组所制定的研究计划1、研究的目的与意义（1）设计植物的向光性和根的向地性的设计方案（2）观察植物的向光性和根的向地性现象并记录分析。
（3）通过共同设计和研究观察，使学生学会合作、交流、互相学习。
（4）培养动手能力、科研意识、创新精神。
2、研究步骤（1）使学生明确研究学习本课题的目的。
.（2）组织同学阅读教材和相关书籍。
（3）上网查询，了解相关信息。
（4）咨询老师，讨论研究。
（5）设计出方案定稿。
3、任务分工（1）研究讨论实验设计方案，日常观察：全组同学（2）上网查询：郭贵洋佟志晏王明浩王颖迪亓健高艳（3）查书面资料：徐继业王亚贤任明珠王晶杨平张楠于亮（4）摄影、打印：王颖迪（5）实验报告执笔：任明珠（二）1、所需材料用具主要有：豌豆种子、玉米种子、若干锡纸、不透光的纸盒二个，培养皿、剪刀、胶带、脱脂棉、无土栽培营养液等。
2、实验原理简述：植物的向性运动是植物受到单向外界因素的刺激而引起的定向运动。
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《植物向性运动的实验设计和观察》
结题报告
旅顺第二高级中学
指导教师：
宋千秋邵丽媛蒋再华
课题组成员：
王明浩杨平张楠高艳佟志晏王颖迪郭贵洋亓键
王晶于亮徐继业王亚贤
一、选题背景及论证
生物科学是一门实验性很强的学科，在生物教学中离不开生物实验。
人教社出版的高中《生物》教材中除编写了验证类实验外还有探究性实验，注意了科学发现过程的教学，试图通过探究性实验培养学生初步具有实验设计能力。
其中的“植物向性运动的实验设计和观察”就是其中一例。
因为这部分的内容资料比较少，也缺乏现成的经验，在教学中把握困难，所以在学校的研究性学习课程开设中设此题目。
为教学积累经验、素材，在实践中使学生对教材知识更加理解，通过模仿、探究，学会设计植物向性运动实验方法，学会观察植物的向性运动。
所选用的玉米、豌豆在市场中很容易买到，并在实验室中栽培管理方便。
见效快，效果明显。
在对原实验的改动中有利于培养学生的实践能力和创新精神。
二、研究过程及结果
（一）课题组所制定的研究计划
1、研究的目的与意义
（1）设计植物的向光性和根的向地性的设计方案
（2）观察植物的向光性和根的向地性现象并记录分析。
（3）通过共同设计和研究观察，使学生学会合作、交流、互相学习。
（4）培养动手能力、科研意识、创新精神。
2、研究步骤
（1）使学生明确研究学习本课题的目的。
.
（2）组织同学阅读教材和相关书籍。
（3）上网查询，了解相关信息。
（4）咨询老师，讨论研究。
（5）设计出方案定稿。
3、任务分工
（1）研究讨论实验设计方案，日常观察：全组同学
（2）上网查询：郭贵洋佟志晏王明浩王颖迪亓健高艳
（3）查书面资料：徐继业王亚贤任明珠王晶杨平张楠于亮
（4）摄影、打印：王颖迪
（5）实验报告执笔：任明珠
（二）1、所需材料用具主要有：
豌豆种子、玉米种子、若干锡纸、不透光的纸盒二个，培养皿、剪刀、胶带、脱脂棉、无土栽培营养液等。
2、实验原理简述：植物的向性运动是植物受到单向外界因素的刺激而引起的定向运动。
它的运动方向随刺激方向而定。
在单侧光刺激下，植物表现出向光性运动。
在地心引力（重力）的影响下，植物的根表现出向重力性运动。
3、实验设计及观察
（1）观察植物的向重力性运动：准备好五个培养皿，在培养皿中放入用培养液浸泡的湿棉花，把预先浸泡（有利于提早发芽）的种子按八卦方位嵌入湿棉花上。
注意把种子的尖儿（胚根）都朝向圆心排放。
盖上盖儿后用胶带把培养皿的盖子固定住，要做到不能全周密封，应隔一段距离粘一下即可，避免种子进行无氧呼吸、烂种。
再用胶带将其立于烧杯上。
再设计一个培养皿四周用胶带全密封的对照实验，观察玉米的根向重力性运动实验设计完毕。
四天后，玉米种子胚根长出，有一定的向地性，但现象还不算明显。
再过二天发现胚根向地性明显，胚芽背地性也明显，如图（一）。
对照顾组内玉米有霉变发黑，根茎生长受到影响，被淘汰掉。
将所剩的四个培养皿分成两组，一组始终位置不变，另一组把培养皿转90度和180度，再进行观察。
结果根又逐渐恢复向地生长现象。
由此可知不论角度如何变化都可以观察到根的向地性运动现象。
在农业生产的实践中，播种时种子总是不规则地埋藏在土壤中，但是它们都能通过根的向地性来适应环境，从而萌发、成长。
在实验中应注意，培养皿中的棉花要厚、湿一些（不滴水为准）。
用胶带粘盖子时不能全封闭，留一道道缝有利于内部排水。
玉米凸面一侧贴于棉花上，否则萌发的根和芽全向棉花里面钻，不利于观察。
另外，当玉米根长出来后，会发现培养皿壁上有水汽，玉米根发红，这一现象是否与进行无氧呼吸有关，还是有其他原因有待于继续查询。
（2）植物的向光性实验。
准备好八个装满泥土的花盆，把预先泡好的豌豆和玉米种子均匀地播种在土壤中，浇水。
放在温暖、光线充足之处，等待发芽。
五天后，小苗从土壤中钻出来。
再三天后长到近5厘米时分别装入两个纸盒中，用锡纸封存好，在向光处挖一个直径3厘米的小洞。
再三天后打开两盒子观察，玉米和豌豆都向小洞方向弯曲生长，现象显著地表现出来，而玉米更加明显，如图（二）。
上述现象是单侧光能引起生长素分布不均造成的，向光一侧生长素分布得少，背光一侧生长素分布得多，生长得快，所以弯向光源生长。
本实验应注意及存在的问题。
选择透水好的花盆，便于排水透气，有利于植物萌发、生长。
豌豆入土深度为豌豆本身和两倍，太浅小苗不稳，太深萌发过晚。
纸盒不能太大，否则离小洞远的那两盒向光性就不明显。
低温植物生长较缓慢，高度不够也影响向光性现象。
另外我们也进行了植物向水性的实验设计和观察。
观察到根向水生长现象。
为此我们进一步理解了向性运动是植物受外界刺激而引起的定向运动。
向性运动是植物对外界环境的适应性。
三、收获和体会
（一）学会团结、合作，提高了对生物学习的兴趣。
同学们在共同活动中能够团结、合作、互相帮助。
同学间各种能力差异较大。
在研究中对问题的看法难免有矛盾，有的积极、有的负气，但经过实践证明后，最终达成共识。
有的同学在班集体中不太合群，但在课题研究中充分展示了自己的特长，使同学们对他有了新的认识。
在个人自评和小组成员互评中同学们都能公平客观地评价自己和他人。
在课题活动中，老师并不把现成结论讲出来，而是在老师的指下，探索、发现获得结论。
使同学们的特长得到发挥，学习了自己感兴趣的知识、练习了感兴趣的技能。
（二）培养了创造性思维、提高了实践能力
我们认为，学生在没有经验的前提下独立完成课题也是在进行创新，通过对实验方案设计。
方法、材料、器皿的选择。
具体操作讨论激发了创造性思维中最重要的发散思维。
能够使学生从多方向、多角度探索思考。
在实践中同学们的动手能力也得到提高。
（三）启示
1 同学们对研究性学习认识不够，由从众心理，朋友关系来决定选题，无心理准备，有的还问，这有什么用？高考考吗？看来研究性学习课程目的宣传教育不到位，是我们今后工作中要注意的。
2 知识准备不够。
对辛辛苦苦实验得来的数据，找不到理论知识支持，总结分析不到位，以至于结论出错，不准确。
3 表达能力要提高，不能流利地对自己研究成果进行论述。
表述和形体语言表达生硬。
4 现在还限于以教材为蓝本选题，研究的深度和广度不够。
四、领导小组评价
在个人自评、小组互评及指导教师评价的基础上，经学校验收领导小组认真考校，认为该课题可行性较强，能够充分展示动手能力和协作精神。
并且结题报告质量较高，具有一定的创新精神。
经研究决定，《植物向性运动的实验设计和观察》课题为首届学校研究性学习成果一等奖。
五、参考文献
《植物生理学》高校板
《教学参考书》人教板上册
“研究性课题”的教学组织党凤良《生物学通报》2001 4
植物的向性运动和生长素的发现王春易《生物学通报》2001.9
如何指导中学生从事研究性课程的理论性课题研究张力《生物学教学》2001.6
研究性和探究性问题提出的若干原则许长广《生物学教学》2001.8
“水分和无机盐通过导管向上运输”实验探究的设计陈铎杨丽娟《生物学教学》2001.8 植物光敏素的生理作用邢勇《生物学教学》2001.1
《植物光形态建成》（日）尾田伊治著。