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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：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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3.4.4运输作用 教学设计
课题名称 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 运输作用 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《4.2.2 叶片产生的有机物通过筛管运输，供植物其他器官利用》，课标要求描述植物体内水分、无机盐和有机物的运输途径及动力来源形成结构与功能相适应的生命观念。通过实验探究蒸腾作用与水分运输的关系发展科学思维，提升探究实践能力；探讨植物运输作用与人类生产生活的关系形成态度责任核心素养。
解读学生 1.学生有相关的兴趣点,如年轮形成之谜、古树高大如何运输水分等生活化问题，可以通过联系此问题来激发学生的学习兴趣。 2.学生已掌握根尖吸收作用、叶片结构与光合作用，但对运输路径及动力机制缺乏系统认知。
3.难以理解水分如何从根运输至叶片，实现宏观与微观转化。
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4节《运输作用》。这部分内容主要通过学习植物茎的结构与运输功能建立结构与功能相统一的观念；同时认识水、无机盐、有机物的运输是植物进行光合作用、呼吸作用等生命活动的基础，其中伴随着能量转化和利用，形成物质与能量相统一的观念；教材还通过设计“探究茎对水分和无机盐的运输”实验，培养学生的科学探究能力；引导学生分析植物运输过程和原理，发展科学思维，在讨论和习题中穿插运输作用在农业生产中的应用，增强学生社会责任感。
教学目标 1.生命观念 理解植物生命活动的基础：认识水、无机盐、有机物的运输是植物进行光合作用、呼吸作用等生命活动的基础，同时伴随着能量转化和利用，形成物质与能量相统一的观念。 结构与功能相适应：认识植物茎的结构与运输功能相适应，建立结构与功能相统一的观念。 2.科学思维 分析植物运输过程和原理：通过分析植物运输过程和原理，发展科学思维，理解植物茎的结构如何支持其运输功能，以及这些功能如何支持植物的生命活动。 3.探究实践 设计实验：设计“探究茎对水分和无机盐的运输”实验，培养学生的科学探究能力，使其能够通过实验验证和理解植物茎的运输功能。 实验分析：通过实验分析植物运输过程和原理，发展科学思维，理解植物茎的结构与运输功能之间的关系。 4.态度责任 增强社会责任感：了解运输作用在农业生产中的应用，增强学生社会责任感，使其认识到植物运输功能在农业生产中的重要性，以及对人类社会的贡献。
教学重点 1.能说出植物茎的结构与运输功能相适应的特点，建立结构与功能相统一的观念。 2.设计“探究茎对水分和无机盐的运输”实验，培养学生的科学探究能力。 3.了解运输作用在农业生产中的应用，增强学生社会责任感。
教学难点 1.能说出植物茎的结构与运输功能相适应的特点，建立结构与功能相统一的观念。 2.设计“探究茎对水分和无机盐的运输”实验，培养学生的科学探究能力。
解读方法 教学方法 情境教学法、任务驱动法、实验法
学习方法 自主学习法、合作探究法、实践操作法、解剖茎观察法
教学手段 多媒体教学、八桂教学通平台、希沃白板5、 （兴趣小组同学先行完成“观察茎对水和无机盐的运输”活动，并录制视频）
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 【展示澳大利亚杏仁桉树（树高超150米）图片及数据】 师：同学们，图中是澳大利亚杏仁桉树，据有关测量，它有150米的高度，那水分如何从底端的树根到达百米高的叶里？叶片制造的有机物又如何送给根及其他器官呢？这节课就让我们一起揭开其中的奥秘。 学生看，听 用图片设置情境，启发学生回忆旧知，引出了本节课的学习内容。
任务 驱动 解决 问题 【学习任务一】观察茎对水和无机盐在木质部中运输 师：一棵大树，是茎连接着根和叶，那么茎的结构是怎样的呢？有哪些特点与运输功能相适应的呢？请同学们观看《木本植物茎的结构》视频并归纳出茎的结构，以及与运输功能相适应的特点。 学生观看视频，回答 生1：木本植物茎的结构从外往里分别是树皮、形成层、木质部、髓部。其中树皮可以分为外侧和里面的韧皮部。 生2：韧皮部里有筛管，可以运输有机物，木质部里有导管，可运输水分和无机盐。 通过视频创设情景，让学生归纳茎的结构及适于运输的特点，发展科学思维。
师：茎是否真的有管道适于运输呢？下面我们观看兴趣小组的同学录制的活动视频。并请兴趣小组同学简单汇报实验记录。 兴趣小组同学：我们用的材料是白百合、红墨水，预测叶和花会微红，锥形瓶中的水量会变少，实验现象和实验预测一样，得出以下结论：水和无机盐的运输部位是木质部，运输方向是由下往上。 通过兴趣小组的提前活动解决了实验需要时间的难点
师：老师在课前也提前用芹菜和红墨水来进行实验了，现在把这些已经被染色的芹菜分发给各小组，请各小组解剖观察横切面和纵切面，完成教材P97中的实验记录，P98的讨论问题。并派代表发言。 （巡堂指导。） 学生分组解剖观察芹菜茎段，回答 生1：我们看到横切面和纵切面的红色部分形状不一样，横切面大概是大小不一的略圆的形状，而纵切面明显是长形的管状结构。 生2：我们看到芹菜的部分叶脉微红，说明是瓶子里的红墨水通过木质部的管道往上输送的，而且茎和叶脉的管道是相通的。 通过小组解剖观察实验，提升探究实践能力
师：通过实验，我们已经知道水是木质部中的导管由下往上运输的，前面我们学习过植物的生长还需要无机盐，如果缺氮肥，叶片会发黄，如果缺磷肥，叶片会变成暗绿色，我们给植物施的肥如何才能运输给其他器官？大家看这小视频（把固态无机盐放到水里去溶解，再浇菜的视频），这个小视频给你什么启示？ 生1：如果只施肥，没有水，肥料中的无机盐呈固态状，就无法运输。 生2：无机盐溶解大水里，会搭着水的顺风车，通过导管一起往上运输给各个器官。 用小视频创设情景，引导学生思考无机盐的运输
任务 驱动 解决 问题 【学习任务二】探究有机物在韧皮部中的运输 师：同学们已经知道了水和无机盐是通过木质部的导管由下往上运输，供给植物进行光合作用，那么光合作用产生的有机物又是如何运输给其他器官的？请大家看这幅图（展示长满瘤的枝条），这些瘤是怎么形成的呢？请大家观看植物科普视频《为什么有的树要长瘤子？》从中寻求答案。 生：因为树皮受到损伤导致树皮的筛管断裂，有机物积累在伤口上方，导致局部营养过剩，细胞分裂和生长快形成的瘤状组织。 通过视频创设情景，探究有机物在韧皮部中的运输
师：是的，这是最常见的树瘤成因，包括物理损伤如树枝折断、动物啃咬，以及病虫害如天牛的蛀食等。这些损伤会导致树皮韧皮部的筛管被切断，上端叶片制造的有机物无法往下输送堆积而形成的，现在谁能小结有机物运输的方向和茎运输有机物的部位吗？ 生1：运输方向是由上往下，因为叶子是树的上端制造有机物，根在土壤中，无法制造有机物，需要叶提供给它。 生2：树皮受损，树皮长瘤，整个过程都是跟树皮结构有关，所以可以推断有机物运输部位是在韧皮部，因为筛管在树皮的韧皮部里。 引导学生观察分析枝瘤，得出运输有机物的部位，发展了科学思维。
任务 驱动 解决 问题 【学习任务三】观察辨别导管和筛管 师：同学们推断得有理，有机物通过韧皮部的筛管由上而下运输，它跟导管有什么不同呢？请大家自行阅读教材P99~100，从位置、特点、作用三方面去比较导管和筛管。 学生自主阅读教材，尝试归纳辨别导管和筛管。 设置问题，引导学生自主学习，独立思考
师1：好，有些同学已经非常想把自己对导管和筛管的见解分享给大家了，那现在就请你来讲讲吧。 师2：这位同学非常有逻辑的区别导管和筛管，刚才老师巡堂时还发现一个同学列表区分（展示这位同学的表格）这种学习方法非常值得我们去学习。 生：导管位于木质部，筛管位于韧皮部；导管是管状的死细胞构成的中空管道，筛管是长形的活细胞，两两细胞之间有筛板，上面有些筛孔；导管由下往上运输水和无机盐，筛管由上往下运输有机物。 肯定鼓励同学们用不同的方式去归纳比较
师：老师这里有一些导管和筛管的模型，谁能帮老师辨别分类一下，你的分类依据是什么？ 生：这几个是导管，从结构特点上看它们是中空的管道。这几个是筛管，因为它们横壁上有筛板，而不是中空的。 以模型构建导管、筛管结构与功能适应的生命观念
课堂总结 老师和学生通过共同梳理活动流程来小结 落实教学目标，形成探究实践核心素养。
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.继续探究茎对水和无机盐的运输实验； 2.用身边的材料来制作导管和筛管的模型 两个拓展题，任选一个 课后实践，利于形成探究实践核心素养。
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】观察茎对水和无机盐在木质部中运输能说出茎的结构组成10能设计探究茎对水和无机盐在木质部中运输的实验15能观察茎对水和无机盐在木质部中运输的实验现象，并作记录10能说出实验结果10 【学习任务二】探究有机物在韧皮部中的运输能观察分析枝瘤形成原因，推断出有机物运输的部位15能解释生产上的一些现象，比如胶农割胶时，切口深度，以及果农在坐果期，剥去枝条的部分树皮的原因；10 【学习任务三】观察辨别导管和筛管能说出导管和筛管的位置、作用、及结构特点10能辨别导管和筛管10能分析俗语“树不怕空心，就怕剥皮”，说出其中道理10总分100
板书设计 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 运输作用 茎的结构 二、导管与筛管
教学效果 1.通过实验观察分析茎对水和无机盐在木质部中运输，发展科学思维。 2.通过模型建构，90%学生能准确区分导管与筛管，建立了结构与功能相适应的生命观念。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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