第二章 植物体内的物质与能量变化
第一节 水的利用与散失
一、教学目标
(一)生命观念
通过探究植物对水的吸收、运输和散失过程,理解植物体内物质运输的整体性,建立 “结构与功能相适应” 的生命观念,认识植物与环境的相互关系。
(二)科学思维
基于玉米吸水与失水的数据对比、茎的染色实验等,培养分析、推理、归纳的科学思维,能解释蒸腾作用对植物生命活动的意义。
(三)探究实践
独立完成 “叶片横切面临时切片” 制作、“带叶茎染色” 实验,掌握徒手切片、显微镜观察等实验技能,提升动手操作与合作探究能力。
(四)态度责任
了解农业灌溉中水资源浪费现状,认同 “节水农业” 的重要性,树立保护植被、节约水资源的环保意识,主动践行绿色生活理念。
二、教学重难点
(一)教学重点
植物对水的吸收部位与运输途径。
蒸腾作用的概念、主要器官及意义。
(二)教学难点
导管的结构与功能相适应的特点。
蒸腾作用拉动水分向上运输的原理。
教学准备
教具:多媒体课件(含玉米吸水数据、实验视频)、带叶的芹菜茎、红墨水、烧杯、显微镜、新鲜菠菜叶片、载玻片、盖玻片、双面刀片、小木板、毛笔、吸水纸。
四、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 展示课件中 “玉米一生吸水量分配表”(总吸水量 204228g,仅 0.92% 作为组成成分、0.12% 维持生理过程,98.96% 为 “其他”),提问:“植物吸收的大部分水去哪里了?” 结合学生生活经验(如 “浇花时水会变少”“夏天植物周围更凉爽”),引导学生初步猜测 “水可能从植物体内散失了”,引出本节课主题。 观察数据,小组讨论 “98.96% 的水去向”,分享生活中 “植物失水” 的实例,提出自己的猜想。 通过数据对比制造认知冲突,激发学生好奇心与探究欲,将抽象的 “水分散失” 与生活经验结合,为后续学习铺垫。
新知探究1:探究水的吸收与运输 1.探究水的吸收部位 展示 “根尖成熟区结构图”(突出根毛),提问:“植物主要通过哪个器官吸水?哪个部位吸水能力最强?为什么?” 讲解:“根是主要吸水器官,根尖成熟区因有大量根毛,扩大了吸收面积,是吸水主要部位”,强调 “结构与功能相适应”(根毛多→吸收面积大)。 2.探究水的运输途径 展示“带叶茎染色过程”并展示 “茎的横切面与纵切面切片”(显微镜下导管呈红色管状),讲解导管的结构:“导管由死细胞构成,无细胞质和细胞核,形成中空管道,互相连接成‘管网’,负责运输水”。 总结运输途径:“土壤中的水→根毛细胞→根、茎、叶的导管→植物体各部分”,强调 “自下而上” 的运输方向。 1.探究水的吸收部位 观察根尖结构图,对比 “成熟区” 与其他部位(如伸长区、分生区)的差异,归纳根毛的作用,记录笔记。 2.探究水的运输途径 观察实验过程,记录 “茎、叶片颜色变化”;通过显微镜观察茎切片,识别导管的形态;小组讨论 “导管结构如何适应运输水的功能”,归纳运输途径。 通过结构观察,建立 “根毛结构→吸水功能” 的关联,落实 “生命观念” 中 “结构与功能相适应” 的核心素养。 通过实验直观呈现水分运输过程,突破 “导管结构” 的难点,培养学生 “实验观察→推理结论” 的科学思维,提升动手与合作能力。
新知探究3:探究蒸腾作用 1. 探究蒸腾作用的概念与主要器官 展示“罩住叶片的塑料袋内出现水珠” 的实验现象,提问:“水珠从哪里来?主要通过植物的哪个器官散失?” 总结蒸腾作用概念:“水从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,主要通过叶片进行”,结合 “叶片变红实验”,强调叶片是蒸腾作用的主要器官。 2.探究叶片的结构与气孔 指导学生完成 “叶片横切面临时切片” 制作:分步讲解 “放(叶片平放木板)→切(捏紧刀片横向切)→蘸(刀片蘸水)→制(毛笔取薄片制切片)”,提醒安全(刀片使用)。 展示 “叶片结构图”(上表皮、下表皮、叶肉、叶脉、气孔),讲解各结构功能:表皮(保护,下表皮有气孔)、叶肉(含叶绿体,光合作用场所)、叶脉(支持 + 输导,含导管)。 重点讲解气孔:展示 “下表皮装片”(显微镜下气孔由保卫细胞围成),说明 “保卫细胞吸水膨胀→气孔张开→蒸腾作用增强;失水收缩→气孔闭合→蒸腾作用减弱”,解释 “气孔是蒸腾作用的门户”。 3.探究蒸腾作用的意义 提问:“植物为什么要通过蒸腾作用散失大量水?这对植物有什么好处?”,引导学生结合 “水分运输”“夏天降温” 等知识思考。 总结意义:①拉动水和无机盐向上运输(为叶片等器官提供物质);②降低叶片表面温度(避免高温灼伤),结合 “夏天树荫下凉爽” 的实例强化理解。 1. 探究蒸腾作用的概念与主要器官 分析实验现象,推理 “水珠来自植物体内的水”,确认叶片是主要散失器官,记录蒸腾作用概念。 2.探究叶片的结构与气孔 独立完成切片制作,用显微镜观察叶片结构,识别气孔;小组合作分析 “气孔开闭与蒸腾作用的关系”,绘制简单的叶片结构示意图。 3.探究蒸腾作用的意义 小组讨论,结合 “导管运输”“高温对植物的影响” 等,归纳蒸腾作用的两点意义,举例说明 “蒸腾作用对植物的保护作用”。 通过生活情景,将抽象的 “水蒸气散失” 转化为可见的 “水珠”,帮助学生理解概念,落实 “科学思维” 中 “现象→本质” 的推理能力。 通过动手制作切片,提升实验技能;结合结构讲解,深化 “叶片结构→蒸腾作用功能” 的关联,突破 “气孔调节蒸腾作用” 的难点。 通过逻辑推理,将 “蒸腾作用” 与 “水分运输”“温度调节” 关联,培养归纳能力,落实 “生命观念” 中 “生命活动的整体性”。
板书设计
作业设计 基础作业:完成练习册P14-15。
教学反思 实验环节需关注学生操作安全(如刀片使用),可增加 “小组互助”,确保每位学生参与;后续可结合 “植物移栽时剪叶” 的实例,进一步强化 “蒸腾作用与实际应用” 的关联,提升知识应用能力。