内容正文:
叶片上下表皮气孔数量探索之旅
初中生物学
01. 实验基本信息
02. 实验设计思路与创新点
03. 实验原理
04. 实验目标
05. 教学过程
06. 实验效果评价
实验基本信息
01
课标分析
内容要求:
4.2.3 植物通过对水的吸收和散失参与生物圈中的水循环。
学业要求:
运用植物蒸腾作用的知识,解释生产生活中的相关现象,从物质循环与能量变化的角度,阐明植物在生物圈中的作用。
教材分析
七年级上册
第三单元
第三章《绿色植物与生物圈的水循环》
学情分析
学生能力:具备一定的观察和分析能力,小组合作探究问题的经验。
知识储备:学习了显微镜的使用,但制作植物玻片标本等实践较少。
心理特点:对生物学实验有浓厚的兴趣,但透过现象去但探寻本质的欲望不强烈。
实验器材
显微镜、载玻片、盖玻片、纱布、镊子、滴管、清水、吸水纸、解剖针、解剖刀、培养皿、大号注射器、紫鸭跖草叶片、睡莲叶片。
实验设计思路与创新点
02
(一)实验材料--变“陆生”为“水、陆”对比
陆生植物紫鸭跖草和浮水植物睡莲在校园常见,一年四季均可获得,实验效果明显,也能体现水生、陆生植物对环境的适应。
改进前:均为陆生植物
改进后:水生、陆生植物对比
(二)实验方法--宏观与微观结合
宏观:负压法
改进前:热水法
(正面)
(背面)
改进后:负压法
用负压法可清晰观察到叶片表皮是否产生气泡,可重复实验,避免了水温不好控制等问题,从宏观角度直观感受叶片表面存在的气孔。
(二)实验方法--宏观与微观结合
(正面)
(背面)
不同植物叶片上下表皮气孔数与生活环境有关,体现了不同植物对环境的适应。
微观:显微镜观察气孔
少
无
多
多
实验原理
03
实验原理
叶的上、下表皮由一层无色、透明细胞组成,分布有气孔,可用撕取法、刮取法做成临时玻片标本,能在显微镜下能观察气孔结构、统计气孔数量。
原理1:撕取法、刮取法制作临时玻片标本
实验原理
将叶片放入注有清水的大号注射器中,推至针筒至无空隙,用力向下拉动针筒,此时针筒内气压低于大气压,即为负压条件,叶片表皮会因气压差产生气泡,由气泡多少可推断上下表皮气孔数量存在差异。
原理2:负压法
实验教学目标
04
实验教学目标
生命观念:
通过实验树立结构与功能相适应的观念,建构生物与环境相互依赖、相互影响的科学概念。
科学思维:
通过分析实验现象,解决真实情境中有关蒸腾作用的生物学问题。
探究实践:
运用己有知识进行科学探究、动手制作并观察临时装片。
态度责任:
认识爱护植被的重要性,认同绿水青山就是金山银山。
实验教学过程
05
课前导入
视频回顾:叶横切面临时切片实验,出示紫鸭跖草叶片结构图,寻找气孔。
视频:
课前导入
思考:如何直观感受叶片表面的气孔?
宏观感受--师生合作(负压法观察叶片)
观察紫鸭跖草叶片上下表皮产生气泡情况
视频:
宏观感受--师生合作(负压法观察叶片)
思考:其他环境中的植物是否也能产生相同情况
使用浮水植物--睡莲叶片重复以上操作。
视频:
宏观感受--师生合作(负压法观察叶片)
任务2:根据表中数据,推测两种植物上、下表皮气孔数量关系,完成填空。
紫鸭跖草:上表皮(<)下表皮 睡莲:上表皮(>)下表皮
任务3:学生实验验证假设(宏观→微观)
任务1:学生根据观察到的现象完成下表。
微观实验--撕取法、刮取法制作并观察叶片上下表皮临时装片
1.学生发现问题(睡莲上表皮难以撕取)→教师讲解刮取法(补充海绵组织、栅栏组织、角质层等知识)→观看教师演示视频
视频:
微观实验--撕取法、刮取法制作并观察叶片上下表皮临时装片
2.小组合作操作
视频:
微观实验--撕取法、刮取法制作并观察叶片上下表皮临时装片
图1紫鸭跖草叶片上表皮细胞(100X)
图2紫鸭跖草叶片下表皮细胞(100X
学生使用显微镜观察的细胞:
气孔数量多
气孔数量少
微观实验--撕取法、刮取法制作并观察叶片上下表皮临时装片
图3 睡莲叶片上表皮细胞(100X)
图4 睡莲叶片下表皮细胞(100X)
学生使用显微镜观察的细胞
气孔数量多
为腺毛细胞,没有气孔
实验总结
浮水植物气孔只在上表皮分布;陆生植物叶片的上下表皮都可能有分布,一般陆生植物叶下表皮较多。
实验总结
不同植物叶片上下表皮气孔数与生活环境有关,体现了不同植物对环境的适应。气孔是植物蒸腾作用失水的门户,也是气体交换的窗口。
联系生活,解决问题
俗话说大树底下好乘凉,请分析主要的原因是什么?
联系生活,解决问题
一片森林就是一座绿色的水库,保护好森林,守住眼中的那抹绿。作为中学生,请谈一谈如何践行“绿水青山就是金山银山”。
课后拓展1
寻找沉水植物重复课堂两种实验,思考其适应水生生活的结构特点。
负压法到观察沉水植物水蕴草叶片上下表皮未产生气泡
课后拓展1
寻找沉水植物重复课堂两种实验,思考其适应水生生活的结构特点。
视频:
图5沉水植物(水蕴草)叶片细胞(100X)
叶片细胞排列紧密,无气孔,有通气组织
课后拓展2
尝试用负压法观察新鲜生鸡蛋或鹌鹑蛋表面的小孔
视频:
实验效果评价
06
实验效果评价
1. 利用负压法清晰观察到叶片上下表皮是否产生气泡,现象显著,从宏观角度直观感受叶片表面存在气孔。
(正面)
(背面)
实验效果评价
2. 紫鸭跖草和睡莲为校园常见植物,获取不受季节影响,实验效果好。
实验效果评价
3. 学生巩固了显微镜的使用,学会了撕取法、刮取法制作玻片标本,锻炼了同学们的实验探究能力。
实验效果评价
实验教学反思:
1. 由于工具的限制,部分同学在制作睡莲上表皮临时装片时花费了大量时间,导致后续观察时间不足。
实验效果评价
实验教学反思:
1. 由于工具的限制,部分同学在制作睡莲上表皮临时装片时花费了大量时间,导致后续观察时间不足。
实验效果评价
实验教学反思:
2. 如何快速获得较薄的植物表皮,在使用工具和方法上有待完善,我们会继续在实践中摸索。
表皮较厚,不易观察
实验效果评价
实验教学反思:
3.课堂实验应该引入沉水植物,同时实现“陆、浮、沉”三种植物实验对比。
陆生植物 浮水植物 沉水植物
谢谢!
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