跨学科实践 制作装置，探究植物无土栽培条件的控制 课件-2025--2026学年冀少版生物八年级上册

该初中生物学课件聚焦植物无土栽培条件控制，通过设施农业基地蔬菜无土栽培实景导入，以土壤浸出液与蒸馏水培养实验对比，建立“植物生长需无机盐”认知，衔接无机盐作用、营养液配制及装置制作，构建从原理到实践的学习支架。 其特色是跨学科实践融合生物与化学，通过“查阅资料-走访基地-制作装置-对照实验”探究流程，落实科学思维与探究实践。融入物质与能量观，如营养液中物质转化，练习题结合根尖吸收、蒸腾作用等，深化生命观念，教师可借此提升学生实践与跨学科应用能力。

提高解决实际问题的责任担当与能力,能够运用所学知识,解决无土栽培中遇到的各种问题。 活动目标 学科原理 针对植物的无土栽培,运用生物学、化学等多学科的知识和方法,考虑 “物质与能量”“因果关系” 等跨学科概念,设计出恰当的无土栽培装置,探究不同无机盐环境对无土栽培植物的影响,分析满足植物生长所需的条件。 学科原理 —无机盐在植物生长中的作用 无机盐 主要作用 无机盐缺乏的症状 含氮无机盐 促进细胞的分裂和生长,使枝叶繁茂 植株矮小,新叶淡绿,老叶黄色枯焦 含钾无机盐 促进淀粉的形成和运输,使植物茎秆健壮 茎秆细弱,易倒伏,叶色黄,老叶焦枯卷缩 含磷无机盐 促进幼苗的发育和花的开放,使果实、种子提早成熟 植株矮小,茎叶暗绿 生物学科 化学学科 以质量分数为5%的蔗糖溶液为例,取蔗糖5克,水95克,将蔗糖溶解在水中,制成的溶液就是质量分数为5%的蔗糖溶液。配制溶液时,也可以将溶质按比例扩大一定倍数,配制出浓缩溶液,使用时再等比例稀释。 —溶液的配制方法 学科融合 溶质的质量分数= 溶质质量 溶液质量 100% 化学上,计算溶液浓度常用的方法: 制订方案 参照下列提示制订方案,也可以根据问题、目标和原理,另行制订方案。 任务一 查阅资料,走访当地的设施农业 查阅资料,了解无土栽培的基本类型原理,营养液的成分和配制,栽培的主要技术要点等。参观当地的无土栽培“植物工厂” 制订方案 任务二 制作无土栽培的装置并育苗 1.准备玻璃缸、带孔的亚克力板(图1)、定植篮、定植绵、棉线、水泵、喷泉头、植物补光灯、可定时的插座、自动补液器等。 图1 制订方案 2.首先将合适功率的水泵、喷泉头组装成喷泉(图2),安放在玻璃缸中,利用喷泉的定时喷水增加水中的溶解氧。将裁成多边形并按需打好多个大小适宜的孔的亚克力板,放入玻璃缸,方便放置定植篮(图3)。为了防止营养液不足,还可以安装自动补液器(图4),实现营养液自动补给。 图2 喷泉装置 图3 安放喷泉装置和亚克力板 图4 自动补液器 制订方案 3.选取蔬菜(如白菜)种子,浸泡4~8小时后放在吸足水的定植绵上(图5);连同种子和定植绵一起放入定植篮;挑选壮苗的定植篮移入亚克力板的小孔。加入适量培养液进行培养。若环境中光线不足,为保证植物正常生长,可以每天给予10~12小时的灯光照射(图6) 图5 定植 图6 培养 制订方案 任务三 探究无土栽培中的无机盐条件控制 1.用纯净水分别配制硝酸铵含量为0mg/L、40 mg/L、80mg/L、120 mg/L、160 mg/L 的营养液。 2.将配好的营养液分别加入5组实验装置中进行对照。 3.设置定时插座,打开开关,进行营养液的循环,利用营养液自动补液器补液,在正常光照情况下观察植物的生长状况,并把观察到的现象记录到表中。 4.参照上述方法步骤,也可对无土栽培植物生长所需要的钾肥或磷肥进行探究。 方案实施 探究过程要注意保证无土栽培植物的生长条件: 一是注意根系一半浸在液体中,一半在液面以上,让根既能吸收营养又能呼吸,还要保证植物根部生长的循环营养液环境,保证根得到充足的氧气; 方案实施 二是设置插座的定时开关,保证补光灯定时补光和水泵的补氧,以保证植物光合作用的正常进行; 方案实施 三是保证营养液的及时补充。 表1 植物生长记录表 参照表1设计无土栽培植物在生长发育过程中的变化记录表,坚持做好观察,并详细记录无土栽培植物在生长过程中所出现的现象,分析现象出现的原因,形成探究报告。也可根据自己的观察项目,参照以上方案实施。 方案实施 展示交流 1.展示无土栽培的装置,和同学们交流设计、选材和制作过程。 2.分享无土栽培的研究成果,交流探究植物无土栽培条件的控制活动过程中观察到的生物学现象。 3.用无土栽培的绿植美化班级或校园 拓展实践 利用本装置,对植物无土栽培过程中温度条件的控制进行探究。 1.药用植物人参、铁皮石斛等可用无土栽培进行培育,因为无土栽培营养液中含有植物生长所需的( ) A.水和有机物 B.有机物和无机盐 C.无机盐和水 D.氧气和有机物 C 练习题 下列关于无土栽培的营养液,叙述正确的是( ) A.营养液中含氮、磷、镁的无机盐最多 B.营养液能给植物提供水、无机盐和有机物 C.家庭用的营养液可以用土壤浸出液替代 D.营养液中的物质主要由植物的导管进行运输,方向是从上往下 C (1)植物水培过程中用到的“水”是专门配制的营养液,它的成分类似于土壤浸出液,含有植物生活必需的营养物质。这些营养物质被植物体根尖的_区吸收后,通过植物体的_作用提供主要动力,将水运输到枝条顶端。 (2)栽培过程中,需要不断向营养液中通入空气(如图1),这样做的目的是_。 (3)图2为24小时内生菜在水培环