3.2 植物的生长 第1课时（教学设计）生物沪教版2024七年级上册

第三章 绿色开花植物的生命周期 第2节　植物的生长 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第2节　植物的生长（第一课时） 教材分析 本节课选自初中生物教材"绿色开花植物的生命周期"章节，聚焦植物生长的核心器官——根的结构与功能。作为植物营养器官的重要组成部分，根的生长机制直接关系到植物水分、无机盐吸收及整体发育。教材通过实验观察根尖结构的递进设计，引导学生从宏观根毛特征深入到微观细胞层面，建立"结构决定功能"的生物学观念。 在知识体系上，本节以种子萌发时胚根发育为起点，系统解析根尖四个分区（根冠、分生区、伸长区、成熟区）的细胞特征与生理功能，明确根的生长本质是分生区细胞分裂和伸长区细胞体积增大的共同结果。实验环节强调动手操作（压片技术）与显微观察相结合，既巩固显微镜使用技能，又培养科学实证意识。此外，通过常春藤攀缘根、玉米支柱根等实例拓展根系功能的多样性，为后续学习植物物质运输、生态系统功能等奠定基础。 教学目标 【知识目标】 1.描述根尖结构分区：准确指认根冠、分生区、伸长区、成熟区的位置，并归纳各分区细胞形态特征（如根冠细胞不规则、分生区细胞小且排列紧密）。 2.阐明根生长原理：说明根的生长依赖分生区细胞分裂增加细胞数量，以及伸长区细胞纵向延伸增大体积。 3.概括根的核心功能：解释成熟区根毛对水分和无机盐吸收的关键作用，列举支柱根、呼吸根等特化根的辅助功能。 4.掌握实验观察要点：复述根毛观察步骤（先白色绒毛后局部放大），说明根尖压片操作中避免移位的注意事项。 【素养目标】 1.生命观念： 建立根尖分区结构与吸收/生长功能的对应关系（如根毛增表面积→高效吸水）。 理解根系形态多样性是植物对环境适应的体现（如落羽杉呼吸根对缺氧环境的响应）。 2.科学思维： 通过对比根尖四区细胞显微特征（大小、形态、排列），归纳结构差异与功能分工的逻辑关联。 分析实验现象（如压片染色后分区界限清晰化），推理碘液增强细胞结构可见性的原理。 3.探究实践： 规范操作显微镜与压片技术，精准区分根尖各区域细胞群特征。 基于实验数据（如伸长区细胞明显拉长）验证"该区域是根伸长最快部位"的结论。 4.态度责任： 结合农业案例（如深耕保墒保护根毛）讨论合理耕作对根系发育的意义，形成保护植物根系的意识。 教学重、难点 【教学重点】 1.根的功能及胚根发育成根的过程； 2.根尖各部分（根冠、分生区、伸长区、成熟区）的结构特点和主要功能； 3.根生长与根尖结构的关系。 【教学难点】 1.制作根尖临时装片并观察根尖各部分细胞特点； 2.理解分生区和伸长区在根生长过程中的作用机制。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 展示花生生长过程的视频，从种子萌发到幼苗成长，让学生直观感受植物生长的奇妙。 问题引入与初步引导 展示视频与提问 展示花生种子萌发时胚根最先突破种皮的视频， 提问 大家看这个视频，花生种子萌发时最先长出来的是什么呀？它有什么作用呢？最先长出来的是根，根能吸收水和无机盐。 深入引导与拓展提问 进一步提问 那根是怎么生长的呢？它的生长和哪些结构有关呢？今天我们就一起来探究一下植物根的生长奥秘。大家想一想，我们要了解根的生长，是不是得先看看根的结构呀？那我们可以用什么方法去观察根的结构呢？可以用放大镜或者显微镜。 我们今天就会用到放大镜和显微镜来观察根尖的结构。等下大家可以先用放大镜观察根尖的外形，看看能发现什么。现在大家思考一下，用放大镜观察时，我们要从整体到局部去观察，那我们先找什么比较好呢？ 思考回答问题 新知探究 一、花生的生长与根的发育 我们都知道花生是常见的农作物，那大家想过花生是如何生长的吗？根作为植物重要的营养器官，它又是怎样发育形成的呢？ 展示花生生长过程的视频，提问 从这个视频中，大家能看出根在花生生长中起到什么作用吗？根可以固定花生植株。根能吸收水和无机盐。 引导思考，进一步提问 那根是从花生的哪个结构发育而来的呢？是胚根。 总结并强调 胚根最先突破种皮，然后发育成根。根具有吸收水和无机盐的重要作用，是植物的营养器官之一。 学生思考种子萌发的条件并尝试回答 二、观察根尖的结构 我们已经知道了根的发育，那根尖的结构是怎样的呢？接下来我们通过实验来观察根尖的结构，了解根尖各部分的结构特点。 介绍实验目的和器具材料，提问 在进行实验前，大家想一想我们应该先从哪个方面观察根尖呢？先观察根尖的外形。 引导学生进行根尖外形观察步骤讲解，提问 按照步骤先找到白色‘绒毛’，再用放大镜观察根毛，大家能用一些词汇形容你观察到的根毛吗？ 继续提问 用放大镜观察，幼根可以分成几部分呢？ 总结并给出准确概念 根尖是从根的顶端到生有根毛的一段。 我们了解了根尖外形，那如何进一步观察根尖的内部结构呢？接下来我们详细学习观察根尖结构的实验操作步骤。 详细讲解实验步骤，边讲边演示，比如在讲切下根尖放在载玻片中央水滴内时进行操作展示。然后提问 在压片时需要注意什么呢？压片时盖玻片上不能有水。轻压载玻片，不能移动。 强调 这些注意事项很关键，能避免载玻片粘住盖玻片和材料扭曲变形。那染色的目的是什么呢？染色是为了更清楚地观察细胞结构。 总结并引导后续操作 染色后能让我们在显微镜下更清晰地分辨不同部位的细胞结构特点。接下来大家就按照步骤制作根尖临时装片并进行观察。 学生认真倾听老师的讲解，学习根尖的结构。 三、根尖各部分结构及功能 通过实验观察，我们看到了根尖的不同部位，那这些部位的细胞有什么特点，又分别有什么功能呢？ 展示根尖各部分结构的图片， 提问 从图片中，大家能看出根冠细胞有什么特点吗？根冠细胞较大、形态不规则。 进一步提问 那根冠的主要功能是什么呢？保护根尖，特别是分生区。 按照同样的方式依次引导学生分析分生区、伸长区和成熟区的细胞特点和主要功能。 总结归纳 根尖各部分结构特点不同，功能也不同，它们共同协作保证了根的正常生长和功能的实现。 我们了解了根尖各部分的结构和功能，那根的生长主要与根尖的哪些结构有关呢？ 引导学生回顾根尖各部分结构的功能，提问 结合之前学的知识，大家思考一下根的生长主要依靠根尖的哪些结构？分生区和伸长区。 进一步追问 为什么是这两个结构呢？分生区细胞不断分裂增加细胞数量，伸长区细胞体积增大。 总结 根的生长主要是因为分生区细胞数量增加和伸长区细胞体积增大。 根除了吸收水和无机盐，还有其他功能吗？让我们通过一些植物的根来了解根的其他功能。 展示常春藤的攀缘根、玉米和榕树的支柱根、落羽杉的呼吸根的图片，提问 从这些图片中，大家能看出这些根分别有什么功能吗？常春藤的攀缘根能帮助它攀缘。玉米和榕树的支柱根能起到固定作用。落羽杉的呼吸根能进行呼吸。 总结 根除了吸收功能外，还有固定、攀缘、呼吸等功能，不同植物的根功能可能不同，这与它们的生存环境有关。 结合种子萌发的条件进行思考和回答 【针对练习】 1.植物根吸收水分和无机盐的主要部位是（ ） A. 根冠 B. 分生区 C. 伸长区 D. 成熟区  答案：D  解析：成熟区部分表皮细胞的细胞壁向外突起形成根毛，大大增加了吸收面积，是吸收水分和无机盐的主要部位。根冠主要起保护作用；分生区细胞能不断分裂产生新细胞；伸长区细胞不断纵向伸长，是根伸长生长最快的部位。所以选D。 2.根尖中细胞体积较小，排列紧密，能不断分裂产生新细胞的部位是（ ） A.根冠 B. 分生区 C. 伸长区 D. 成熟区  答案：B  解析：分生区细胞的特点是体积较小，排列紧密，能够不断分裂产生新细胞。根冠细胞较大、形态不规则，起保护作用；伸长区细胞不断纵向伸长；成熟区有根毛，主要功能是吸收。因此选B。 3.根不断长长的原因是（ ） A.分生区和伸长区细胞的分裂 B. 分生区和伸长区细胞的伸长 C. 分生区细胞的分裂和伸长区细胞的伸长 D. 分生区细胞的伸长和伸长区细胞的分裂  答案：C  解析：根的生长主要与根尖的分生区和伸长区有关。分生区细胞不断分裂增加细胞数量，伸长区细胞不断纵向伸长，使细胞体积增大，二者共同作用使根不断长长。所以选C。 4.下列关于根尖的叙述，错误的是（ ） A.根尖也是根的一部分 B. 分生区的细胞中也有染色体 C. 伸长区细胞的体积会随着生长而增大 D. 根毛是成熟区细胞的细胞壁向外突起形成的，因此是一个细胞  答案：D  解析：根尖是从根的顶端到生有根毛的一段，是根的一部分，A正确；分生区细胞能进行分裂，细胞中有染色体，B正确；伸长区细胞不断纵向伸长，体积会随着生长而增大，C正确；根毛是成熟区表皮细胞的细胞壁向外突起形成的，是表皮细胞的一部分，不是一个完整的细胞，D错误。所以选D。 5.常春藤的攀缘根和玉米的支柱根的主要功能是（ ） A.吸收水分 B. 吸收无机盐 C. 固定植株 D. 进行呼吸  答案：C  解析：常春藤的攀缘根和玉米的支柱根主要起到固定植株的作用，虽然也有一定吸收功能，但主要功能是固定。进行呼吸是呼吸根的功能。所以选C。 检测学生课堂上的学习情况 课堂小结 本节课围绕植物根的生长展开。首先介绍花生生长中胚根发育成根，根是吸收水和无机盐的营养器官。通过“观察根尖的结构”实验，让学生认识根尖结构。先观察根尖外形找根毛，明确根尖范围；再用特定方法制作临时装片观察根尖结构，与永久装片对照。根尖分为根冠、分生区、伸长区、成熟区，各有特点和功能。根的生长主要与分生区细胞数量增加和伸长区细胞体积增大有关。最后介绍了根的不同功能及特殊根，如攀缘根、支柱根、呼吸根等。 板书设计 第2节 植物的生长① 花生的生长 胚根→根（吸收水和无机盐） 观察根尖的结构 外形：根毛，根尖范围 结构：根冠（保护）、分生区（分裂产生新细胞）、伸长区（伸长最快）、成熟区（吸收主要部位） 根的生长 分生区细胞数量增加 伸长区细胞体积增大 根的功能 固定、吸收 特殊根：攀缘根、支柱根、呼吸根 课后作业 1．根尖具有保护作用的结构是（　　） A．成熟区 B．伸长区 C．根冠 D．根毛 【答案】C 【解析】A．成熟区细胞分化形成根毛，主要功能是吸收水分和无机盐，故A不符合题意。 B．伸长区的细胞能迅速伸长，推动根尖生长，无保护作用，故B不符合题意。 C．根冠位于根尖顶端，细胞排列疏松，能保护内部的分生区，故C符合题意。 D．根毛是成熟区的结构，用于增大吸收面积，与保护无关，故D不符合题意。 故选C。 2．植物的根能不断生长的原因是（    ） A．分生区细胞的分裂和伸长区细胞的伸长 B．分生区细胞的伸长和伸长区细胞的分裂 C．分生区细胞的分裂和成熟区细胞的生长 D．伸长区细胞的分裂和成熟区细胞的生长 【答案】A 【解析】根尖从尖端到成熟依次分为根冠、分生区、伸长区、成熟区，各区域功能差异显著。 根冠：根冠位于根尖最顶端，主要作用是保护下方幼嫩的分生区细胞，同时其外层细胞易磨损脱落，能减少根在土壤中生长时的摩擦阻力。 分生区：细胞呈正方形、排列紧密，具有强烈的分裂能力（能不断分裂产生新细胞），是根生长的“动力来源之一”，但细胞本身不伸长。 伸长区：位于分生区上方，细胞停止分裂，开始迅速纵向伸长（细胞体积增大），是根生长的“主要伸长部位”。 成熟区：细胞已分化成熟，表面有根毛（主要功能是吸收水和无机盐），无分裂能力和显著伸长能力，不参与根的生长。 根的生长包括“细胞数量增多”和“细胞体积增大”。分生区细胞分裂增加细胞数量，伸长区细胞伸长增大细胞体积，二者共同作用使根不断生长，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．下图为根尖模式图，吸收水分和无机盐的主要部位是（　　） A．① B．② C．③ D．④ 【答案】A 【解析】A．①成熟区细胞停止伸长，并且开始分化，表皮一部分向外突起形成根毛，是根吸收水分和无机盐的主要部位，A正确。 B．②伸长区细胞逐渐停止分裂，开始迅速伸长，是根伸长最快的地方，能够吸收水分和无机盐，但不是吸收水分和无机盐的主要部位，B错误。 C．③分生区细胞具有很强的分裂能力，能够不断分裂产生新细胞，不是吸收水分和无机盐的部位，C错误。 D．④根冠具有保护作用，不能吸收水分和无机盐，D错误。 故选A。 4．园林工人移栽树木时，常采取带土移栽，目的主要是为了保护（　　） A．根 B．茎 C．叶 D．果实 【答案】A 【解析】A．根毛是吸收水分和无机盐的关键结构，带土移栽能保护根毛和幼根不被破坏，确保移栽后植物能正常吸水，提高存活率，A正确。 B．茎主要起支持和运输作用，带土移栽对其直接影响较小，B错误。 C．叶是光合作用的主要器官，但移栽时叶片可能因蒸腾作用失水，带土移栽无法直接保护叶片，C错误。 D．果实与移栽无关，移栽目的是保证植物存活，而非保护果实，D错误。 故选A。 5．如图是根尖的结构模式图，植物的根尖吸收水和无机盐的主要部位和生长最快的部位分别是（    ） A．①③ B．②④ C．③② D．④③ 【答案】D 【解析】①根冠位于根的顶端，属于保护组织，细胞比较大，排列不够整齐，像一顶帽子似的套在外面，具有保护作用；②分生区被根冠包围着，属于分生组织，具有很强的分裂能力，能够不断分裂产生新细胞，向下补充根冠，向上转化为伸长区；③伸长区在分生区上部，细胞逐渐停止分裂，开始迅速伸长，是根伸长最快的地方；④成熟区也叫根毛区：在伸长区的上部，细胞停止伸长，并且开始分化，表皮一部分向外突起形成根毛，根吸收水分和无机盐的主要部位，故ABC错误，D正确。 故选D。 教学反思 在教学过程中，实验环节能有效激发学生的学习兴趣，让学生更直观地认识根尖结构。但在实验操作指导上，部分学生对压片方法掌握不熟练，导致装片效果不佳，后续应加强实验操作的示范和指导。在讲解各区域细胞特点和功能时，结合图片和实例能帮助学生理解，但对于抽象概念的把握，部分学生仍有困难，需进一步引导。在时间把控上，实验时间稍长，导致根的功能部分讲解有些仓促，今后要合理安排教学时间，确保各教学环节顺利完成。 / 学科网（北京）股份有限公司 $