3.2.1 水的利用与散 学历案- 2025-2026学年人教版生物七年级下册

初中生物学学历案 初中生物学学历案 水的利用与散失 ——探秘植物“喝水”与“出汗”的奥秘 教材版本： 人教版七年级下册 单元章节： 第三单元第二章第一节 课时安排： 2课时（第1课时：水分吸收与运输；第2课时：蒸腾作用） 设计理念： 情境引领·探究驱动·素养导向 一、课题分析 （一）教材地位与内容分析 本节内容选自2024年人教版七年级下册第三单元“植物的生活”第二章第一节“水的利用与散失”。本节内容在教材中具有承上启下的重要作用，它承接了第一章“被子植物”中关于植物结构的基础知识，又为后续学习“光合作用”和“呼吸作用”奠定了必要的生理基础。通过本节学习，学生将系统理解植物如何吸收、运输和散失水分，形成对植物生命活动的整体认识。 本节内容主要包括三个核心知识模块：第一，植物对水分的吸收，重点讲解根毛的结构特点及其与吸水功能相适应的特征；第二，水分的运输，介绍导管的结构与功能，阐明水分在植物体内的运输途径；第三，蒸腾作用，详细分析气孔的结构、蒸腾作用的过程及其生物学意义。这三个模块相互关联，共同构成植物水分代谢的完整知识体系，体现了结构与功能相适应的生物学核心观念。 （二）学情分析 七年级学生正处于形象思维向抽象思维过渡的关键时期，他们对植物有一定的感性认识，知道植物需要浇水才能生长，但对于植物如何“喝水”、水分在植物体内如何运输、植物为什么会“出汗”等问题缺乏系统的科学认知。学生在前期学习中已经掌握了植物的基本结构（根、茎、叶），了解了细胞的基本结构，具备了一定的显微镜操作技能，这为本节的探究学习提供了知识基础和技能储备。 从认知特点来看，七年级学生好奇心强，喜欢动手操作，对探究实验有浓厚的兴趣，但实验设计能力和数据分析能力尚待提高。因此，在教学设计中需要搭建适当的脚手架，引导学生逐步学会探究实践的基本方法。同时，学生的生活经验中存在一些前概念误区，如认为植物主要通过叶片吸收水分、植物吸收的水分全部用于生长等，这些需要在教学中通过实验证据加以纠正。 二、核心素养培养要点 核心素养 培养要点 生命观念 通过观察根毛、导管、气孔等结构，理解结构与功能相适应的生物学观念；认识植物生命活动的整体性和协调性，形成系统思维。 科学思维 运用比较、归纳、演绎等方法分析实验现象；建立水分运输的概念模型；运用证据进行推理，培养批判性思维能力。 探究实践 设计并完成探究植物吸水部位、水分运输途径、蒸腾作用影响因素等实验；学会使用显微镜观察植物微细结构；掌握探究实践的基本方法。 态度责任 认识蒸腾作用在调节气候、维持水循环中的重要作用；理解合理灌溉、植树造林等农业生产和生态保护措施的科学依据，增强环保意识。 三、评价任务设计 本学历案采用多元化评价方式，将过程性评价与终结性评价相结合，注重评价的诊断、激励和发展功能。评价任务贯穿学习全过程，通过课堂观察、实验操作、小组讨论、成果展示、检测练习等多种形式，全面了解学生的学习状况，及时调整教学策略，促进学生的深度学习。 评价类型 评价内容 评价标准与方式 课堂表现 参与积极性、发言质量、思维活跃度 主动发言计1分，回答正确计2分，提出有价值问题计3分；教师观察记录 实验操作 显微镜使用、临时装片制作、实验规范 操作规范、观察清晰、记录完整；实验评价量表打分 小组合作 分工协作、讨论交流、成果展示 分工明确、积极参与、成果质量高；组内互评与教师评价结合 学习成果 概念图绘制、实验报告、探究结论 概念图完整准确、实验报告规范、结论有理有据；作品展示评价 检测练习 基础知识、应用能力、综合分析 基础题正确率≥80%，应用题能联系实际，综合题有独立见解；书面检测 四、学习过程设计 【情境主线】沙漠绿洲计划——探秘植物的生存智慧 本学历案以“沙漠绿洲计划”为情境主线，将学生置于“生态工程师”的角色，参与某沙漠治理项目。学生需要探究植物如何在干旱环境中生存、如何高效利用有限的水资源，从而理解植物对水分的吸收、运输和散失的机制。这一情境设计既贴近社会热点问题，又能激发学生的探究兴趣，培养学生的态度责任感。 第一课时：植物对水分的吸收与运输 环节一：情境导入（5分钟） 【情境呈现】播放沙漠治理前后对比视频，展示某沙漠地区经过三年治理后形成的绿洲景象。教师引导学生思考：在这片曾经寸草不生的沙漠中，植物是如何存活下来的？它们从哪里获取水分？又是如何将水分输送到每一片叶子的？ 【角色代入】教师宣布：同学们，我们现在是“沙漠绿洲计划”的生态工程师团队，需要为沙漠植物设计一套高效的水分管理系统。要完成这项任务，我们首先需要了解植物是如何“喝水”和“运水”的。今天，让我们一起来探秘植物的水分世界！ 【设计意图】通过真实的沙漠治理案例创设情境，激发学生的学习兴趣和探究欲望。角色代入的方式能够增强学生的参与感和责任感，使学习目标更加明确。同时，情境中的问题指向本课的核心内容，为后续的探究活动做好铺垫。 环节二：探究植物吸水的部位（15分钟） 【问题引导】教师提出核心问题：植物主要通过哪个器官吸收水分？为什么在移栽植物时要尽量带土移栽？让学生结合生活经验进行初步思考，并作出假设。 【探究活动1】探究植物吸水的主要器官 实验材料：两株生长状况相同的幼苗、清水、油、量筒、标签。实验步骤：（1）将两株幼苗分别标记为A组和B组；（2）A组将整株幼苗浸入水中，B组只将根部浸入水中，两组水面上均滴加一层植物油防止水分蒸发；（3）用量筒记录初始水量，放置在相同环境中2小时后再次测量水量；（4）比较两组水量变化，得出结论。 【实验分析】引导学生分析实验结果：B组水量减少明显，说明植物主要通过根部吸收水分。教师追问：根的什么部位吸水能力最强？为什么移栽植物时要保护根尖？这为后续探究根毛的作用埋下伏笔。 环节三：观察根毛的结构（15分钟） 【探究活动2】观察根毛的形态结构 实验材料：培养皿中培养的小麦或玉米幼苗（已长出根毛）、放大镜、显微镜、镊子、载玻片、清水。实验步骤：（1）用肉眼和放大镜观察幼根，找到根毛着生的部位，观察根毛的形态特点；（2）用镊子轻轻取下一段带有根毛的幼根，制作临时装片；（3）在低倍显微镜下观察根毛的结构，注意根毛的形态、数量和细胞壁的特点；（4）绘制根毛结构简图，标注各部分名称。 【讨论交流】组织学生小组讨论以下问题：（1）根毛有什么结构特点？这些特点与吸水功能有什么关系？（2）为什么根毛能大大提高根的吸水效率？（3）沙漠植物的根毛可能有什么特点？为什么？教师引导学生从“结构与功能相适应”的角度进行分析，帮助学生建立科学思维。 【知识建构】通过讨论，师生共同总结根毛适于吸水的结构特点：根毛数量多，大大增加了根与土壤接触的表面积；根毛细胞壁薄，有利于水分渗透；根毛细胞质少、液泡大，有利于水分的吸收和运输。这些特点体现了“结构与功能相适应”的生物学观念。 环节四：探究水分的运输途径（10分钟） 【问题引导】水分被根毛吸收后，是如何运输到植物各个器官的？教师展示一株被红墨水处理过的植物，引导学生观察茎的横切面和纵切面，发现红色部分的位置和形态。 【探究活动3】观察水分运输的途径 实验材料：提前24小时插入红墨水中的芹菜茎、刀片、放大镜、显微镜。实验步骤：（1）观察芹菜茎的外观，注意红色部分的位置；（2）用刀片将茎横切，观察横切面上红色部分的分布；（3）将茎纵切，观察纵切面上红色部分的形态；（4）制作茎的临时装片，在显微镜下观察导管的结构；（5）记录观察结果，分析水分运输的途径。 【概念建构】通过实验观察，学生发现红色部分呈管状结构，分布在木质部中。教师介绍导管的概念：导管是植物体内运输水分和无机盐的管状结构，由许多长形的、管状的死细胞连接而成，上下相连处的细胞壁消失，形成中空的管道。导管的这种结构特点使其能够高效地运输水分。 环节五：课堂小结与评价（5分钟） 【概念图构建】引导学生用概念图的形式总结本节课的核心知识：植物吸水的主要器官是根，根吸水的主要部位是根毛区，根毛适于吸水的结构特点包括数量多、壁薄、质少液泡大；水分通过导管从根运输到茎和叶。 【情境回归】回到“沙漠绿洲计划”情境：作为生态工程师，我们了解了植物如何“喝水”和“运水”。但是，植物吸收的水分全部用于生长了吗？植物为什么会“出汗”？下节课我们将继续探究植物水分散失的奥秘。 第二课时：蒸腾作用 环节一：情境回顾与问题导入（5分钟） 【情境回顾】回顾上节课内容：植物通过根毛吸收水分，通过导管运输水分。教师提出问题：植物吸收的水分全部用于生长了吗？展示一组数据：一株玉米一生中消耗的水分约为200千克，但组成植物体的水分只有约2千克，其余的水分去哪儿了？ 【问题激发】教师展示一张清晨叶片上有露珠的照片和一张植物在阳光下“冒烟”的照片，引导学生思考：这些水珠是从哪里来的？植物为什么会“出汗”？这引出本节课的核心概念——蒸腾作用。 环节二：探究蒸腾作用的现象（10分钟） 【探究活动4】验证植物进行蒸腾作用 实验材料：两盆生长状况相同的盆栽植物、透明塑料袋、细绳。实验步骤：（1）将两盆植物分别标记为A组和B组；（2）A组用透明塑料袋将整个植株罩住，在茎基部用细绳扎紧；B组同样处理，但先摘除所有叶片；（3）将两组植物放在阳光下照射2小时；（4）观察并比较两组塑料袋内壁上的水珠情况。 【实验分析】引导学生分析实验结果：A组塑料袋内壁出现大量水珠，B组几乎没有水珠。这说明水分主要通过叶片散失。教师追问：水分是如何从叶片散失的呢？叶片上有什么结构控制水分的散失？ 环节三：观察气孔的结构（15分钟） 【探究活动5】观察叶片气孔的结构 实验材料：新鲜叶片（如蚕豆叶、天竺葵叶）、镊子、载玻片、盖玻片、清水、显微镜。实验步骤：（1）用镊子撕取叶片下表皮，注意要薄而完整；（2）将下表皮平展在载玻片上的水滴中，盖上盖玻片；（3）先在低倍镜下找到气孔，再换高倍镜观察气孔的详细结构；（4）识别保卫细胞和气孔，观察保卫细胞的形态特点；（5）绘制气孔结构图，标注保卫细胞和气孔。 【讨论交流】组织学生小组讨论以下问题：（1）气孔由什么结构组成？保卫细胞有什么特点？（2）气孔是如何开闭的？这与细胞的吸水和失水有什么关系？（3）为什么气孔主要分布在叶片的下表皮？（4）沙漠植物的气孔可能有什么特点？为什么？ 【知识建构】通过讨论，师生共同总结气孔的结构与功能：气孔由两个保卫细胞围成，是植物体与外界进行气体交换和水分散失的“门户”。保卫细胞含有叶绿体，能进行光合作用；保卫细胞靠近气孔一侧的细胞壁厚，远离气孔一侧的细胞壁薄。当保卫细胞吸水膨胀时，气孔张开；当保卫细胞失水收缩时，气孔关闭。这种结构特点使植物能够根据环境条件调节蒸腾作用的强度。 环节四：探究蒸腾作用的影响因素（10分钟） 【探究活动6】探究影响蒸腾作用的因素 实验设计：教师提供实验材料（盆栽植物、电风扇、台灯、塑料袋等），引导学生分组设计实验，探究光照、温度、风速等因素对蒸腾作用的影响。各组汇报实验方案，师生共同评价和完善实验设计。 【知识拓展】教师介绍蒸腾作用的意义：（1）促进水分和无机盐在植物体内的运输；（2）降低叶片温度，防止叶片被灼伤；（3）参与生物圈的水循环，调节气候。联系“沙漠绿洲计划”情境，讨论植树造林对改善生态环境的重要作用。 环节五：课堂小结与情境任务（5分钟） 【概念图完善】引导学生完善概念图，将蒸腾作用的相关知识纳入植物水分代谢的知识体系中：植物吸收的水分，约99%通过蒸腾作用散失，只有约1%用于光合作用等生命活动。蒸腾作用主要通过叶片上的气孔进行，受光照、温度、湿度、风速等环境因素的影响。 【情境任务】作为“沙漠绿洲计划”的生态工程师，请根据所学知识，为沙漠植物设计一份“节水指南”，包括如何选择植物种类、如何合理灌溉、如何提高水分利用效率等内容。这个任务将作为课后作业，要求学生查阅资料、小组合作完成。 五、检测与作业 （一）课堂检测 一、选择题（每题5分，共20分） 1. 植物吸水的主要器官是（ ）A. 叶 B. 茎 C. 根 D. 花 2. 根毛适于吸水的结构特点不包括（ ）A. 数量多 B. 细胞壁薄 C. 细胞质少 D. 细胞壁厚 3. 水分在植物体内运输的结构是（ ）A. 筛管 B. 导管 C. 表皮 D. 叶脉 4. 气孔的开闭主要受下列哪种细胞的控制？（ ）A. 表皮细胞 B. 保卫细胞 C. 叶肉细胞 D. 导管细胞 二、填空题（每空2分，共20分） 1. 植物主要通过________吸收水分，根吸水的主要部位是________。 2. 水分在植物体内通过________运输，该结构位于植物的________中。 3. 蒸腾作用是指水分以________状态从植物体内散失到体外的过程，主要通过叶片上的________进行。 4. 植物吸收的水分，约________%通过蒸腾作用散失，只有约________%参与植物的生命活动。 三、简答题（10分）请从结构与功能相适应的角度，分析根毛适于吸水的结构特点。 （二）课后作业 【基础作业】完成课后练习册相关习题，巩固本节所学知识。（必做） 【拓展作业】沙漠植物节水指南设计（选做）：作为“沙漠绿洲计划”的生态工程师，请根据本节所学知识，查阅相关资料，为沙漠植物设计一份“节水指南”。要求：（1）选择2-3种适合沙漠环境的植物，分析它们适应干旱环境的结构特点；（2）提出合理的灌溉建议；（3）设计提高水分利用效率的措施；（4）以海报或PPT的形式呈现，下节课进行展示交流。 【实践作业】家庭小实验（选做）：选择家中的一种植物，设计一个简单实验，观察并记录该植物在不同环境条件（如光照强弱、温度高低、有无风等）下的蒸腾作用强度变化。要求：（1）写出实验目的、材料、步骤；（2）记录实验现象和数据；（3）分析实验结果，得出结论；（4）撰写实验报告。 六、学后反思 （一）学生自我评价 评价项目 很好 较好 一般 需努力 我能说出植物吸水的主要器官和部位 我能解释根毛适于吸水的结构特点 我能说明水分在植物体内的运输途径 我能描述蒸腾作用的概念和意义 我能正确使用显微镜观察根毛和气孔 我能积极参与小组讨论和实验探究 （二）学习反思 1. 通过本节课的学习，我最大的收获是：________________________________________ _______________________________________________________________________________ 2. 我还存在哪些困惑或问题：__________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 3. 我打算如何改进自己的学习：________________________________________________ _______________________________________________________________________________ （三）教师寄语 亲爱的同学们，通过本节课的学习，你们已经揭开了植物“喝水”和“出汗”的奥秘。植物通过根毛高效地吸收水分，通过导管将水分运输到各个器官，又通过蒸腾作用将多余的水分散失到大气中，参与生物圈的水循环。这个过程体现了结构与功能相适应的生物学观念，也展示了生命活动的协调与统一。希望你们能够将所学知识应用到实际生活中，关注身边的植物，思考它们是如何适应环境的。同时，也希望你们能够认识到绿色植物在维持生态平衡中的重要作用，增强环保意识，为保护我们的地球家园贡献自己的力量。 七、板书设计 水的利用与散失 一、植物对水分的吸收 主要器官：根 主要部位：根毛区 根毛特点：数量多、壁薄、质少液泡大 二、水分的运输 运输结构：导管 运输途径：根→茎→叶 三、蒸腾作用 概念：水分以气体状态从植物体内散失到体外 主要器官：叶 关键结构：气孔（保卫细胞控制开闭） 意义：运输动力、降温、调节气候 八、教学反思 （一）设计亮点 1. 情境创设真实有效：以“沙漠绿洲计划”为情境主线，将学生置于“生态工程师”的角色，既贴近社会热点问题，又能激发学生的探究兴趣和态度责任感。情境贯穿整个学习过程，使学习目标更加明确，学习内容更加有意义。 1. 探究活动层层深入：设计了6个探究活动，从宏观到微观，从现象到本质，引导学生逐步建构知识体系。每个探究活动都有明确的问题导向，注重培养学生的探究实践能力和科学思维。 1. 核心素养有机渗透：在教学过程中，注重渗透生命观念、科学思维、探究实践和态度责任等核心素养，通过观察、实验、讨论、分析等活动，培养学生的综合能力。 1. 评价方式多元立体：采用过程性评价与终结性评价相结合的方式，通过课堂观察、实验操作、小组讨论、成果展示、检测练习等多种形式，全面了解学生的学习状况。 （二）改进方向 1. 实验材料准备：部分实验需要提前准备（如红墨水处理植物），需要教师提前做好准备工作，确保实验效果。同时，可以考虑准备一些替代材料，以应对突发情况。 1. 时间把控：两课时的内容较为充实，需要教师合理把控时间，确保每个环节都能充分展开。对于探究活动，可以根据学生的实际情况适当调整深度和广度。 1. 差异化教学：学生的基础和能力存在差异，可以在探究活动中设置不同难度层次的任务，让每个学生都能在原有基础上得到发展。同时，可以提供更多的学习资源，满足不同学生的学习需求。 1. 信息技术融合：可以考虑引入数字化实验设备（如蒸腾作用测定仪）、虚拟实验平台等，丰富教学手段，提高教学效率。同时，可以利用网络平台进行课前预习和课后拓展，延伸学习时空。 （三）教学建议 1. 注重概念建构：本节内容涉及多个核心概念（根毛、导管、蒸腾作用、气孔等），教学过程中要注重概念的形成过程，引导学生通过观察、实验、分析等活动自主建构概念，避免简单的知识灌输。 1. 强化结构功能观：本节内容是培养学生“结构与功能相适应”生命观念的典型素材，教学过程中要引导学生从结构特点分析功能，从功能需求理解结构，形成科学的思维方式。 1. 联系生活实际：本节内容与农业生产、生态环境密切相关，教学过程中要注重联系实际，引导学生运用所学知识解释生活中的现象，解决实际问题，培养学以致用的意识。 1. 培养探究能力：本节设计了多个探究实验，教学过程中要注重培养学生的实验设计能力、操作能力、观察能力和分析能力，让学生真正成为学习的主人。 第 页 / 共 页 学科网（北京）股份有限公司 $