4.1 植物的物质运输 第2课时 植物对水和无机盐的运输（教学设计）生物沪教版2024七年级上册

该初中生物学教学设计聚焦植物物质运输，探究水分、无机盐及有机物的运输路径与结构基础。通过大树根吸水后运输至枝叶的问题导入，衔接根的吸水功能前知，引导思考运输方向，构建知识支架。 融入芹菜红墨水染色实验视频、导管显微图片及果树环割案例，以生命观念解析导管/筛管结构与功能适应，通过科学思维推理实验现象，借探究实践设计验证方案，结合态度责任探讨农业应用，助力学生深化理解，提升教师教学效率。

第四章 植物的物质运输与水循环 第1节　植物的物质运输 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第1节　植物的物质运输（第二课时） 教材分析 本节内容选自第四章《植物的物质运输与水循环》第1节，聚焦植物体内水分、无机盐及有机物的运输机制。学生此前已学习植物根的结构与吸水功能，本节在此基础上深入探讨物质在植物体内的运输路径与结构基础，为后续理解蒸腾作用及植物整体代谢奠定关键衔接。教材通过观察茎的染色实验直观展示导管运输水分的路径，结合果树环割案例揭示筛管运输有机物的特点，形成“结构决定功能”的核心生物学观点。 教材设计强调实证探究：纵向显微观察导管的中空管状结构（死细胞），横向对比筛管的筛孔特征（活细胞），引导学生归纳两类输导组织的差异。环割实验则从农业生产实践切入，将有机物运输方向与产量提升原理结合，体现生物学知识在解决实际问题中的应用价值。通过构建“土壤→根毛→导管→各器官”的水分运输模型，帮助学生形成植物体内物质运输的系统观，理解生命活动的整体性与协调性。 教学目标 【知识目标】 1.阐明水分和无机盐的运输路径与结构基础 描述水分从根毛→根导管→茎导管→叶导管的运输方向（自下而上）。 识别导管的结构特征：长形管状死细胞、细胞壁消失形成中空管道、无细胞质和细胞核。 2.解析有机物的运输机制与方向 解释环割实验现象：切口上方形成节瘤是因有机物向下运输受阻。 说明筛管结构特征：管状活细胞连接、细胞壁有筛孔、无细胞核。 归纳有机物运输方向：自上而下（从叶片等合成部位向根、果实等储存部位）。 3.对比两类输导组织的功能差异 明确导管运输水分和无机盐，筛管运输有机物。 【素养目标】 1.生命观念 形成“结构与功能相适应”的认知：通过导管中空结构理解高效输水机制，通过筛孔结构理解有机物运输的细胞协作原理。 2.科学思维 基于环割实验结果（切口上方节瘤）进行因果推理，归纳有机物运输方向规律。 对比显微图像（导管纵切/横切、筛管结构），归纳输导组织的共性与差异。 3.探究实践 设计茎染色实验方案，验证水分运输路径（如红墨水染色芹菜茎观察导管）。 4.态度责任 分析果树环割增产的生物学原理，探讨合理利用植物生理知识提升农业生产效益的可行性。 教学重、难点 【教学重点】 1.植物体内水分和无机盐的运输方向、途径及导管的结构特点； 2.植物体内有机物的运输方向、途径及筛管的结构特点； 3.解释果树环割形成节瘤的原因及环割提高产量的原理。 【教学难点】 1.理解导管和筛管的结构特点与功能相适应的关系； 2.分析植物体内物质运输的实验现象并得出结论。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 大树，它的根深深地扎在土壤里，而枝叶和花朵却高高地伸展在空中。我们都知道植物生长需要水和无机盐，根从土壤中吸收了水分和无机盐，那这些水和无机盐是怎样运输到茎、叶、花等器官的呢？ 进一步引导 我们不妨思考一下，水在植物体内运输的方向是怎样的呢？是从上往下，还是从下往上？从下往上。 继续追问 为什么是从下往上运输呢？这种运输方向和植物的生长有什么关系呢？ 引导学生深入思考，为后续讲解植物对水和无机盐的运输做铺垫。 新知探究 一、 植物对水和无机盐的运输 根吸收的水分是怎样运输到茎、叶、花等器官的呢？水在植物体内运输的方向又是怎样的呢？让我们带着这些问题来进行下面的探究。 展示实验：把芹菜浸泡在红墨水中，阳光下照射 3 - 4 小时 的视频，然后提出问题。 从横切面观察，茎的哪部分被染成了红色？从纵切面观察，被染成红色部分的形态有何特点？ 可能回答出茎的内部某些部分被染成红色，纵切面上红色部分可能是长条状等。 进一步引导，这些变红的管子叫什么呢？它有何特点？有什么作用？ 展示导管的纵切显微图和横切图， 讲解导管的相关知识。导管是运输水分和无机盐的通道，属于输导组织。导管细胞是长形管状的死细胞，上下细胞间的细胞壁消失，形成中空的管道，没有细胞质、细胞核，而且根、茎、叶中都有导管，上下相通。 提出导管内的毛细现象，问同学们生活中有没有见过类似水在小管子里上升的现象。 总结水分进入植物体并在植物体内运输的路线，从土壤中的水分/无机盐，到根毛细胞，再到根内导管、茎内导管、叶内导管，最后到植株各处。 展示果树环割的图片提出问题。形成节瘤的位置为什么位于切口的上方？为什么环割能够提高产量？ 引导分析，环割切断了有机物运输的通道，有机物向下运输受阻，积累在切口上方；通过环割限制了有机物向器官运输，使有机物集中运输果实，所以能提高产量。 认真观看视频，认真听讲，理解导管的结构和功能，思考并回答问题 【针对练习】 植物体内运输水分和无机盐的结构是（ ） A.筛管 B. 导管 C. 形成层 D. 表皮 答案：B 解析：导管是运输水分和无机盐的通道，而筛管主要运输有机物，形成层与茎的加粗有关，表皮主要起保护作用。所以答案选 B。 检验学习成果 二、 植物对有机物的运输 我们已经知道了植物对水和无机盐的运输，那么植物对有机物的运输又是怎样的呢？有机物的运输是否也有“通道”呢？ 展示一株绿色植物体内有机物运输的示意图， 让同学们尝试在图中的三根红线上用箭头标出有机物在植物体各部分的运输方向。 引导大家一起分析有机物的运输方向是否正确，然后提出问题，有机物运输的通道有什么特点呢？ 讲解有机物运输通道的特点，它由许多管状细胞上下连接而成，每个管状细胞都是活的，细胞核消失，上下相邻筛管细胞的细胞壁上有许多“筛孔”。 展示同一根枝条上两个大小相似、正常发育的果实，并在它们之间环割树皮的图片， 问一段时间后，环割部位以上和以下的果实发育有何不同？请分析并解释原因。 环割以上正常发育，以下发育不良，因为树皮内有运输有机物的通道，环割树皮阻断了有机物向下运输，所以环割以上能获得叶片光合作用产生的有机物，可正常发育；环割以下不能获得有机物。 总结植物对有机物运输的相关知识，强调筛管的作用和有机物运输的意义。 在所给图片中进行标注并展示自己的结果，理解筛管的结构特点 【针对练习】 1.在进行植物体内物质运输的研究时，选取同一根枝条上两个大小相似、正常发育的果实，并在它们之间环割树皮，一段时间后，环割部位以上和以下的果实发育情况是（ ） A. 以上发育不良，以下正常发育 B. 以上正常发育，以下发育不良 C. 都正常发育 D. 都发育不良 答案：B 解析：树皮内有运输有机物的通道筛管，环割树皮阻断了有机物向下运输，所以环割以上能获得叶片光合作用产生的有机物，可正常发育；环割以下不能获得有机物，发育不良。所以答案选 B。 检测学生课堂上的学习情况 课堂小结 本节课围绕植物的物质运输展开，主要讲解了植物对水和无机盐以及有机物的运输。水和无机盐由根吸收，通过导管自下而上运输，导管是长形管状死细胞构成的中空管道，分布于根、茎、叶且上下相通。水分运输路线为：土壤中的水分和无机盐→根毛细胞→根内导管→茎内导管→叶内导管→植株各处。有机物的运输通道是筛管，由活的管状细胞连接而成，有筛孔。果树环割实验表明，环割切断有机物运输通道，使有机物积累在切口上方，集中运输到果实可提高产量。 板书设计 植物对水和无机盐的运输 一、植物对水和无机盐的运输 1.运输方向：从下往上 2.运输通道：导管 结构层次：输导组织 细胞特点：长形管状死细胞，无细胞质、细胞核，细胞壁消失成中空管道 分布：根、茎、叶，上下相通 3.运输路线：土壤水分/无机盐→根毛细胞→根内导管→茎内导管→叶内导管→植株各处 二、植物对有机物的运输 1.运输通道：筛管 细胞特点：活细胞，细胞核消失，有筛孔 2.环割实验 节瘤位置：切口上方 环割增产原因：限制有机物向其他器官运输，集中到果实 课后作业 1.水分在植物体内运输的方向是（ ） A.从上往下 B. 从下往上 C. 从左往右 D. 从右往左  答案：B  解析：根吸收的水分是通过导管从下往上运输到茎、叶、花等器官的，所以水分在植物体内运输方向是从下往上，选B。 2.把芹菜浸泡在红墨水中，阳光下照射3 - 4小时后，从横切面观察，茎的哪部分被染成了红色（ ） A.树皮 B. 形成层 C. 木质部 D. 髓  答案：C  解析：茎内运输水分和无机盐的是导管，导管位于木质部，所以把芹菜浸泡在红墨水中一段时间后，木质部会被染成红色，选C。 3.导管细胞的特点是（ ） A.长形管状的活细胞，有细胞质和细胞核 B. 长形管状的死细胞，没有细胞质和细胞核 C. 圆形的活细胞，有细胞质和细胞核 D. 圆形的死细胞，没有细胞质和细胞核  答案：B  解析：导管细胞是长形管状的死细胞，上下细胞间的细胞壁消失，形成中空的管道，没有细胞质、细胞核，选B。 4.果树环割后，形成节瘤的位置位于切口的上方，原因是（ ） A.环割切断了水分运输的通道，水分积累在切口上方 B. 环割切断了无机盐运输的通道，无机盐积累在切口上方 C. 环割切断了有机物运输的通道，有机物向下运输受阻，积累在切口上方 D. 环割破坏了形成层，导致细胞分裂异常，形成节瘤  答案：C  解析：果树环割切断了有机物运输的通道，有机物向下运输受阻，就会积累在切口上方，从而形成节瘤，选C。 5.植物体内运输有机物的结构是（ ） A.导管 B. 筛管 C. 形成层 D. 木质部  答案：B  解析：导管运输水分和无机盐，筛管运输有机物，形成层具有分裂能力，木质部中有导管，所以运输有机物的是筛管，选B。 教学反思 在教学过程中，通过探究活动和实例分析，学生对植物物质运输有了较清晰的认识。利用芹菜浸泡红墨水和果树环割等实验，激发了学生的学习兴趣，提高了他们的观察和分析能力。但在教学中也发现，部分学生对导管和筛管的结构特点理解存在困难，后续可借助模型或动画进行更直观的展示。此外，在引导学生分析实验现象和得出结论时，部分学生思维不够活跃，需要加强启发式教学，鼓励学生积极思考和发言。 / 学科网（北京）股份有限公司 $