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3.4.3吸收作用 教学设计
课题名称 4.2.1 植物根部吸收生活所需的水和无机盐，通过导管向上运输，供植物利用，其中大部分水通过蒸腾作用散失 吸收作用 单位 XX中学 执教者 XXX
解读课标 在2022年版的义务教育生物学课程标准中，本节课是课程内容四《植物的生活》中的大概念4《植物有自己的生命周期，可以制造有机物，直接或间接地为其他生物提供食物，参与生物圈中的水循环，并维持碳氧平衡》里的重要概念《4.2 植物通过吸收、运输和蒸腾作用等生理活动，获取养分，进行物质运输，参与生物圈中的水循环》当中的次位概念《4.2.1 植物根部吸收生活所需的水和无机盐，通过导管向上运输，供植物利用，其中大部分水通过蒸腾作用散失》，学生对植物的形态结构有初步认知，但对微观生理机制（如根毛细胞吸收原理）缺乏系统理解，需通过实验观察和模型建构帮助建立结构与功能观。课程标准提出，要针对学生的年龄特点创设学习情境，结合学生的生活经验，比如本节课哥以通过设计生活化问题“萎蔫植物如何恢复”等来激发学生的兴趣，由此激活学生学习的内在驱动力。
解读学生 1.认知基础：学生对植物的形态结构有初步认知，但对微观生理机制（如根毛细胞吸收原理）缺乏系统理解，需通过实验观察和模型建构帮助建立结构与功能观。
2.能力特点：具备基础实验操作能力，但分析现象与原理的逻辑推理能力较弱，需通过探究活动（如“细胞失水与吸水”实验）培养科学思维。
3.兴趣方向：对生活化问题（如“萎蔫植物如何恢复”）、农业应用（合理灌溉）等贴近实际的内容兴趣浓厚。
解读教材 教材分析 本课时选自北师大最新版七年级上册生物学第三单元《植物的生活》第4章《绿色开花植物的生活方式》第3节《吸收作用》。这部分内容主要是观察根毛活动获得根尖的结构和功能知识，理解根毛细胞的特点和吸收原理。通过实验“植物细胞的吸水和失水”，让学生观察植物细胞在不同溶液浓度下的变化，加深对吸收作用的理解。教材多从现象出发（如植物萎蔫、施肥效果），结合根尖结构图、细胞吸水实验，揭示根毛细胞吸收水分和无机盐的原理，最后延伸到生产实践，体现“知识—能力—价值”链条。
教学目标 生命观念素养： ①认识根的结构与吸收功能相适应，形成结构与功能观。 ②明白植物吸收水分和无机盐，为光合作用和呼吸作用等生命活动提供物质基础，同时伴随着能量转化和利用，建立物质与能量观。 2.科学思维素养： ①培养学生通过观察和实验设计来探究植物细胞吸水和失水现象的能力，发展科学思维。 ②学会运用类比、模型等方法，帮助理解导管和筛管，发展科学思维。 3.探究实践素养： 通过对植物细胞吸水和失水实验的设计、观察和分析，形成探究实践核心素养。 4.科学态度与责任素养： 关注吸收作用在农业生产中的应用，增强学生对社会的责任感。
教学重点 根毛细胞结构与吸收功能的关系；细胞吸水的渗透作用原理
教学难点 理解细胞液与周围溶液浓度差驱动细胞吸水微观过程；将吸收作用原理迁移到生产实践分析。
解读方法 教学方法 情境教学法、任务驱动法、直观教学法
学习方法 自主学习法、合作探究法、观察法
教学手段 多媒体教学、八桂教学通平台、希沃白板5
教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
问题导入 【展示萎蔫植物和挺拔植物的对比图片】 师：请同学们看屏幕上这幅图片，这两张图片中的植物状态有什么不同，主要是什么原因造成的？ 生：一个是萎蔫状态，一个是挺拔的，主要是缺水造成的。 创设情景， 设计问题导入课题
师：由此可知，水对植物来说是非常重要的，那日常生活中，同学们还有没有发现有类似的例子，可以说明水对植物的影响。 生：比如平时种花种菜种庄稼都需要浇水，否则植物就会枯死。
师：植物通过吸收作用获取生命所需的水分和无机盐，今天我们将揭开这一过程的奥秘。 学生听
任务驱动 解决问题 【学习任务一】探究植物细胞的吸水和失水 师：植物能吸收水，主要是什么原因呢？请同学们先来看个老师课前录制的一个小视频？并说说看在日常生活中，你还知道哪些类似的例子？（播放萎蔫的黄瓜浸泡在水里变硬挺，把糖洒在黄瓜片上，盘子里有很多的黄瓜汁的小视频） 生1：腌柠檬时放盐，柠檬汁会流出。 生2：西红柿切片后洒糖，盘子里的西红柿汁会流出。 生3：做萝卜酸时放盐，萝卜也会脱水。 生4：早上摘的青菜萎蔫后放到清水里，青菜会吸水重新变硬挺。 生5：菜农卖菜时，会带一瓶矿泉水，不时给青菜喷洒点水，保持青菜的新鲜。 引导学生举一反三，发散思维。
师：同学们举的例子都是涉及到植物细胞失水或者吸水问题？那为什么时而吸水，时而失水呢？请同学们分组阅读教材P90~91的活动，每个小组自行选择材料，围绕细胞失水和吸水条件，先提出问题、作出假设和方案（包含选材、器具、步骤），为了高效易懂些，方案可通过画对照装置图，加以简洁文字说明的方式。 学生分组讨论设计探究方案。 通过小组讨论交流，培养学生的合作学习能力。
师：大家已经设计出了本小组的方案，下面请代表到讲台用实物投影仪来投屏本小组的设计方案，其他小组可以进行点评。 各小组用实物投影仪投屏本小组的设计方案，小组间互评，再完善。 通过展示、互评，搭建互学平台
师：从大家的方案来看，大家一致认为，细胞吸水和失水取决于细胞周围溶液的浓度，如果周围溶液浓度大于细胞液浓度，则失水，反之则吸水，那是不是呢？请同学们来观看“半透膜实验”的视频。注意观察半透膜袋里的水有什么变化？由此得出什么结论？ 生：半透膜袋里的水变多了，清水被吸收了，因为蔗糖溶液浓度大于水溶液浓度，得出了这么一个结论，水从浓度低的渗透到浓度高的地方。 模型建构:利用半透膜装置模拟细胞吸水，直观呈现渗透作用过程
师：大家知道了渗透原理，现在请用这个原理来分析这个视频中“质壁分离”现象。（播放“质壁分离”视频) 生：当滴加蔗糖溶液时，洋葱表皮细胞中的液泡会缩小，如若再给它滴加清水时，液泡又吸水涨大了。这符合了水渗透的原理，水从浓度高的渗透到浓度低的地方。 引导学生用水渗透原理来解释现象
任务驱动 解决问题 【学习任务二】观察根毛和土壤浸出液培养的幼苗 师：现在我们知道了植物细胞会吸水和失水，也知道了吸水和失水的原理，那么根的植物细胞是如何吸水的呢？首先让我们来观察兴趣小组提前培养的玉米幼根（用培养皿装幼根放到实物投影仪上投屏），大家看这些白色的绒毛就是根毛，从根的尖端到长有白色绒毛的区域就是根尖，现在请同学们结合教材P92~93，分组讨论“观察根毛”活动中的两个问题。 学生观察、阅读、分组讨论，回答 生1：根毛可以吸水，数量多，所以我们小组认为吸水区域主是成熟区，因为这个区域有大量的根毛。 生2：根是靠大量的根毛来扩大与土壤接触的表面积的。 自主阅读，独立思考后再进行组内讨论，发挥学习自主性。
师：同学们已经知道植物主是靠根毛细胞来吸收水的，也知道了水渗透的原理，那谁能解释一下这两幅图的情景呢？（展示“烧苗”、“盐碱地难种植”的图片） 生1：烧苗是因为施肥太多，导致土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度，所以根毛细胞会失水。 生2：盐碱地也是土壤溶液浓度太大了，植物根毛细胞吸水困难，一般难种植。 培养学生把知识应用到农业生产上，会学以致用。
师：同学们分析得非常正确，有水植物才能正常生长，不过在日常生活中我们也会发现这么一种现象（展示农民浇水、施肥的图片），不单要浇水还得定期施肥给庄稼，才丰收，养花也是一样除了浇水，还得给点肥料，才能长得好，肥料里面含有什么营养成分？它对植物生长影响大吗？下面就请同学们来观看演示实验视频并思考问题教材P93的三个问题。（播放”观察土壤浸出液培养的幼苗“视频） 学生观看视频，思考问题 通过图片和视频创设情景
师：观看完视频，现在请同学们结合教材P93图4-17，阅读教材P94~95小资料，分组讨论教材P93的三个问题，并推选代表发言。 生1：土壤浸出液含有溶解在其中的无机盐，而蒸馏水没有其他成分。 生2：土壤浸出液培养的幼苗，根发达，茎叶健壮，比较绿。 生3：实际上这是一个对照实验，实验变量是无机盐，土壤浸出液中含有溶解的无机盐，所以用它培养的幼苗长势比较好，说明植物生长还需要无机盐。 通过视频创设情景，引导学生分析现象得出结论。
师：那最主要的无机盐有哪些呢？大家看一下这幅图（展示复合肥袋） 看上面的”NPK”分别是什么元素？ 生：分别是氮磷钾元素。 通过图片创设情景进行学习主要的三大无机盐。
师：是的，植物生长需要的无机盐有很多，但主要是这三种，那它们的作用一样吗？ 生2:氮主要是促进茎叶生长，磷主要是促进花、果实、种子的发育，而钾肥主要是促进茎秆长得健壮。 自主阅读思考回答，培养个人独立思考能力。
师：那现在老师来考考大家，在农业生产上如果你是农民的角色，怎么施肥才能更好地提高产量呢？（展示图片：菜地绿油油的菜、倒伏的水稻、油菜花） 生1：如果我是菜农，我主要是施氮肥，它可以使菜茎叶长得繁茂。 生2：如果我是农民，看到水稻倒伏了，我会及时施钾肥，因为它会让水稻茎秆长得健壮些。 生3：如果想让油菜花及早结果，产生种子，我会施磷肥，它可以使这些器官及早成熟。 创设情景，扮演角色，解决生产上的问题，形成社会态度责任核心素养
任务驱动 解决问题 【学习任务三】了解无土栽培 师：同学们对三大无机盐的作用理解得不错，你们看你们刚刚分析的这些农作物都是种植在土壤中的，那有没有无土栽培呢？请同学们看图（水养的植物、沙砾养的植物），养花市场上常卖这么一种营养液（出示实物） 你们知道是如何配制的吗？怎么样的栽培是无土栽培？ 生1：根据植物生活需要的无机盐种类、数量和比例配制营养液。 生2：用营养液栽培植物就是无土栽培。 通过图片、实物创设情景，引导学生自行归纳
师：如何用无土栽培立体种植来打造现代农业示范区，建设新型农业呢经？下边请同学们观看视频《无土栽培立体种植》，并谈谈自己的感受。 学生观看视频，谈感受 生1：可以充分利用空间。 生2：有充足的光照，产量很高。 生3：水培比较干净。 生4：配制营养液可以按需提供给不同生长阶段不没的植物，满足植物不同的需求。 生5：我觉得特别壮观，以后我也要好好学习，也要为建设新型农业作贡献。 通过视频创设情景，让学生对现代新型农业的成就引起共鸣，使爱国爱家乡情怀得以提升
课堂总结 老师和学生通过思维导图共同总结 落实教学目标，形成生物核心素养目标
练习巩固 展示【数字教材】的内嵌资源完成教材中的练习； 使用【数字课件】的习题库添加练习。 做练习 对所学知识进行巩固。
拓展延伸 1.进行“探究细胞失水和吸水”实验。 2.用无土栽培技术来培育一棵植物。 第一个拓展题以小组为单位完成；第二个拓展题以个人为单位完成。如果时间、条件不允许可以二选一 通过课后实践来提升探究实践能力
学习评价 项目细则分值自我评价小组评价综合评价 【学习任务一】探究植物细胞的吸水和失水能举一些细胞失水和吸水的生活例子10 能提出问题，设计方案15能说出渗透作用原理5能用渗透作用原理来解释质壁分离生活问题10 【学习任务二】观察根毛和土壤浸出液培养的幼苗能观察根毛，说出根吸水的主要部位10能解释烧苗、盐碱地难种植问题10能观察土壤浸出液培养的幼苗，分析现象得出结论10能说出三大无机盐及其在农业生产上的应用10【学习任务三】了解无土栽培能说出配制营养液的方法和无土栽培的概念10能举关于无土栽培的例子10总分100
板书设计 4.2.1 植物根部吸收生活所需的水和无机盐，通过导管向上运输，供植物利用，其中大部分水通过蒸腾作用散失 吸收作用 植物细胞的吸水和失水
细胞液浓度 > 周围水溶液浓度 →细胞吸水
细胞液浓度 < 周围水溶液浓度 →细胞失水 根毛的结构与功能
1. 位置：根尖的成熟区（根毛区）
2. 特点： 细胞壁极薄 细胞质少 液泡大
3. 功能： 扩大吸收面积（根毛密集） 主要吸收水分和无机盐 植物对无机盐的需求
1. 主要无机盐：氮、磷、钾
2. 缺乏症状 四、无土栽培
1. 定义：根据植物需求配制营养液，用营养液栽培植物
2. 优点： 满足不同植物需求 减少土壤污染 提高产量和品质
3. 前景：广泛应用于现代农业，实现高效生产
教学效果 1.通过半透膜和萝卜条实验，将抽象原理转化为直观现象。
2.结合农业生产案例，体现生物学知识的实用性。
3.通过讨论和案例分析，发展科学推理和问题解决能力。
4.此教学过程紧扣课标要求，注重“做中学”，帮助学生从微观到宏观理解吸收作用，同时渗透生态保护意识。
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北师大最新版大单元设计案例
4.2 植物通过吸收、运输和蒸腾作用等生理活动，获取养分，进行物质运输，参与生物圈中的水循环
一、单元（或主题）教学设计说明：
本单元对应《义务教育生物学课程标准（2022年版）》学习主题四“植物的生活”，需要帮助学生形成重要概念4.2 植物通过吸收、运输和蒸腾作用等生理活动，获取养分，进行物质运输，参与生物圈中的水循环。在这一单元中，除了植物的吸收作用、运输作用和蒸腾作用三大重要生理活动外，还归纳了植物在生物圈中的作用，其中吸收作用、运输作用和蒸腾作用紧密相连，共同构成植物体内物质循环和水分代谢的完整链条。吸收作用是这一链条的起点，植物通过根部的根毛细胞从土壤中吸收水分和无机盐，为后续的生理活动提供必要的物质基础。运输作用则充当“物流通道”，将吸收的水分和无机盐通过导管向上运输至茎、叶等器官，同时将叶片光合作用产生的有机物通过筛管向下运输至根和其他部位，实现物质在植物体内的分配和利用。蒸腾作用是这一链条的“动力引擎”，叶片通过气孔散失水分，产生无形的拉力，促使水分和无机盐持续向上运输，同时降低叶片温度，避免高温灼伤。三者相互依存、协同作用，形成一个动态平衡的物质循环系统。在学习吸收作用、运输作用和蒸腾作用后，设计“植物在生物圈中的作用”这一节内容，可起到以下几点作用：一能将前面分散学习的吸收、运输、蒸腾作用知识串联起来，形成完整的知识链条，帮助学生构建起关于植物生理活动与生物圈关系的系统性认知。二帮助学生更深入地理解植物在生物圈中并非孤立存在，而是凭借吸收、运输、蒸腾等生理活动，与周围环境进行着复杂的物质和能量交换，从而更全面认识植物的功能和价值。三可借此节课引导学生从植物个体生理活动延伸到其在生物圈中的作用，有助于学生形成生物与环境相适应、生物是一个整体等生命观念。让学生认识到植物的各种生理活动都是为了更好地适应生物圈环境，维持自身的生存和繁衍，同时对生物圈的稳定和发展起到重要作用。
居于上述原因，进行本单元教学设计时，需反复研读新课标，以它为一个指导思想，把教学设计成以学生为主体的课堂模式，引导学生通过观察活动、分析实验、讨论交流等方式获得新知；结合学生的生活经验，通过实例分析，引导学生关注各生理活动的原理在生产生活中的实际应用，结合当地的农业生产实践，设计简单的任务，指导学生运用植物生理过程的相关知识、跨学科知识等，尝试分析和解决实际问题。本单元通过小组合作探究、实验、讨论、分析总结等多种途径有效培养学生的核心素养。
二、单元（或主题）学习目标与重点、难点：
（一）课程标准的相关要求∶
大概念 重要概念 次位概念
概念4 植物有自己的生命周期，可以制造有机物，直接或间接地为其他生物提供食物，参与生物圈中的水循环，并维持碳氧平衡 4.2 植物通过吸收、运输和蒸腾作用等生理活动，获取养分，进行物质运输，参与生物圈中的水循环 4.2.1 植物根部吸收生活所需的水和无机盐，通过导管向上运输，供植物利用，其中大部分水通过蒸腾作用散失 4.2.2 叶片产生的有机物通过筛管运输，供植物其他器官利用 4.2.2 叶片产生的有机物通过筛管运输，供植物其他器官利用
本单元属于学习主题四“植物的生活”的内容。通过本主题的学习，学生能够理解植物生命活动的基本过程和原理，运用这些生命活动原理分析、解释、解决生产生活中的某些实际问题，并从物质循环和能量变化的角度阐明植物在生物圈中的重要地位。
本单元主要是通过实验活动来形成学生的感性认识，帮助学生形成次位概念：
4.2.1 植物根部吸收生活所需的水和无机盐，通过导管向上运输，供植物利用，其中大部分水通过蒸腾作
用散失
4.2.2 叶片产生的有机物通过筛管运输，供植物其他器官利用
4.2.2 叶片产生的有机物通过筛管运输，供植物其他器官利用
再通过问题导向，和任务驱动学生探索吸收作用、运输作用和蒸腾作用的联系逐步完成对知识的探索，同时形成结构与功能适应观和物质与能量的生命观念；在比较、归纳中发展科学思维；在实验中提升探究实践能力；在学习和实践中，无一不彰显着科学家严谨求实，勇于质疑和探索的科学态度，影响着学生，在无形中形成了树立了正确的社会态度责任和环保意识。
（二）根据新课程标准和学生实际，设计单元学习目标与重点难点如下∶
单元学习目标：
生命观念
1.阐述植物吸收、运输和蒸腾作用的过程和原理，形成结构与功能相适应的生命观念。
2.理解植物在生物圈水循环中的重要作用，建立物质循环和能量流动的观念。
科学思维
1.运用归纳与概括、模型与建模等方法，分析植物生理活动的相关数据和现象，培养逻辑推理能力。
2.针对植物生理活动的问题，提出合理的假设并进行验证，发展批判性思维和创新思维。
探究实践
1.设计并实施植物吸水、运输和蒸腾作用的探究实验，提高实验操作技能和数据分析能力。
2.参与小组合作学习，学会与他人交流和合作，共同完成探究任务。
态度责任
1.关注植物与人类生活的关系，增强保护植物、形成生态平衡观。
2.积极参与环保活动，养成节约用水、爱护环境的良好习惯。
重点、难点
重点：
1.植物吸收、运输和蒸腾作用的原理和过程。
2.植物在生物圈水循环中的作用。
难点：
1.理解植物生理活动的内在机制和相互关系。
2.运用所学知识解决实际生活中的问题。
三、单元（或主题）整体教学思路（教学结构图）：
本单元的第1课时《吸收作用》主要观察根毛活动获得根尖的结构和功能知识，理解根毛细胞的特点和吸收原理。通过实验“植物细胞的吸水和失水”，让学生观察植物细胞在不同溶液浓度下的变化，加深对吸收作用的理解。第2课时《运输作用》展示植物茎的结构模型，比较导管和筛管的结构，了解其功能和运输方向，形成结构与功能相适应的生命观念。设计实验“茎对水分和无机盐的运输”，让学生通过观察实验现象，总结运输作用的特点，提升探究实践能力。第3课时《蒸腾作用》主要通过演示实验“植物的蒸腾作用”，让学生观察植物叶片上的水珠，引出蒸腾作用的概念。讲解蒸腾作用的过程和意义，引导学生分析蒸腾作用对植物自身的影响。第4课时主要通过三个交流活动，引导学生从植物个体生理活动延伸到其在生物圈中的作用，有助于学生形成生物与环境相适应、生物是一个整体等生命观念。在探讨植物在生物圈中的作用过程中，学生需要分析、综合、推理各种现象和数据。例如，分析植物蒸腾作用对气候的调节作用时，要考虑水分散失、空气湿度、温度变化等多个因素之间的关系，从而培养学生的逻辑思维、批判性思维和创造性思维能力。当学生了解到植物在生物圈中具有保持水土、调节气候、净化空气、提供氧气等众多重要作用时，会深刻认识到植物对人类生存和发展的重要性，从而激发他们对生态环境的保护意识，自觉参与到保护植物、维护生态平衡的行动中。
课时安排：本单元安排4个课时。
四、单元教学评思路设计
为了实现4.2.1、4.2.2、4.2.3的学习目标，将围绕以下核心问题展开，这两个核心问题将通过4个教学任务来解决。同时，在学习评价中，将以课堂表现、成果展示、评价量规等多种形式促进学生学习及评估学生的学习效果，具体如下：
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