内容正文:
教学设计
课程基本信息
学科
生物学
年级
七年级
学期
秋季
课题
吸收作用
教学目标
1.学生通过探究植物细胞的吸水和失水的条件,说明植物细胞吸收水分的原理并说出绿色植物的生活需要水,培养科学探究的能力。
2.学生通过观察根毛结构和分析成熟区细胞的特点,识别绿色植物吸收水分的结构基础,发展形态与功能相适应的生命观念。
3.学生通过观察无机盐对植物生活的影响,说明植物的生活需要无机盐,对比并阐明不同无机盐对植物生活的作用。
4.学生通过分析资料,概述农作物无土栽培的现状及前景,树立为祖国农业现代化做贡献的远大理想。
教学重难点
本节分别从植物的生活需要水和植物的生活需要无机盐两方面展开:通过学习植物的生活需要水,学生能说明植物细胞吸水和失水的条件、说出植物体如何从土壤吸水水分、应用与植物吸水原理相关的概念;通过学习植物的生活需要无机盐,学生能说明绿色开花植物的生活需要无机盐、认同农作物无土栽培的广阔应用前景。本节学习在充分认识水分和无机盐对植物生活的重要意义的基础上,引导学生运用吸收作用的原理解释并解决实际问题,鼓励学生树立远大理想,为祖国农业现代化的建设贡献自己的力量。
教学重点:
1.实验探究植物细胞的吸水和失水的条件,说明植物细胞吸收水分的原理。
2.观察根毛结构和分析成熟区细胞的特点,识别绿色植物吸收水分的结构基础。
3.观察无机盐对植物生活的影响,说明植物的生活需要无机盐。
教学难点:
实验探究植物细胞的吸水和失水的条件,说明植物细胞吸收水分的原理。
教学过程
【学习导入】
创设情境:人们常说,手中有粮,心中不慌。但2022年夏天,我国南方地区遭遇了60年不遇的极端干旱天气,这极大地影响了农作物的正常生长,农民伯伯因此而忧心忡忡。
问题启发:为什么干旱会影响农作物的正常生长?采取什么措施才能让农作物尽快恢复正常的生长状态呢?
引出课题:要解答这些问题,同学们需要化身农业小专家,学习本节吸收作用的内容。
任务一:探究并说明植物细胞吸水和失水的条件
活动1:实验探究,说出植物细胞吸水和失水的条件
活动要求:学生以小组为单位,参考教材90页“活动”完善以下实验方案并实施实验,分析实验结果并说出植物细胞吸水和失水的条件。
提出问题:植物细胞的吸水和失水与周围溶液浓度是否相关?
作出假设:植物细胞的吸水和失水与周围溶液浓度 (有关/无关)。
实验器具:新鲜黄瓜、菜板和菜刀,天平及砝码,500 mL量筒、烧杯、清水、20%食盐水。
制定实验方案并实施:将新鲜黄瓜切成形状相似、长度和质量相等的条状并将其分成两份,甲组将黄瓜条放入装有 的烧杯,乙组将黄瓜条放入装有等量的20%食盐水的烧杯。一段时间后观察并记录两组黄瓜条情况。
实验结果记录:甲组黄瓜条长度变 ,质量变 ,硬度变 ;
乙组黄瓜条长度变 ,质量变 ,硬度变 。
实验分析:造成实验结果出现差异的实验变量是黄瓜条所处的 。
实验结论:植物细胞的吸水和失水与周围溶液浓度 (有关/无关)。
活动总结:植物细胞的吸水和失水与周围溶液浓度相关:当细胞液浓度大于周围水溶液浓度时,细胞吸水;当细胞液浓度小于周围水溶液浓度时,细胞失水;当细胞液浓度等于周围水溶液浓度时,细胞既不吸水也不失水。
问题启发:明确了植物细胞吸水和失水的条件,那么植物细胞吸水时,水分运动的途径又是怎样的呢?我们继续通过实验来探索。
活动2:分析资料,描述吸水和失水时水分运动途径
活动要求:根据实验视频,分析并描述植物细胞吸水和失水的途径。
资料:洋葱外表皮细胞吸水和失水实验的视频
活动总结:细胞吸水时水分运动的途径是:周围溶液→细胞壁→细胞膜→细胞质→液泡;细胞失水时,水分运动的途径是:液泡→细胞质→细胞膜→细胞壁→周围溶液。
问题启发:明确了植物细胞吸水时水分运动的途径,那么植物体吸水时水分又经历了怎样的途径呢?
任务二:分析并说出植物体如何从土壤吸水水分
活动1:分析资料,描述植物体吸水时水分运动途径
活动要求:根据图片信息,分析并描述植物体吸水和失水的途径。
资料:植物体吸水时水分运动途径的示意图。
活动总结:植物吸水时水分运动的途径是:土壤溶液→根部根毛细胞→根部表皮以内的层层细胞→根部导管→茎部导管→叶。由此可见,植物体吸水的主要器官是根。
问题启发:根的主要吸水区域是它的哪个部分?这部分细胞又有着哪些适于吸水的特点呢?接下来我们继续通过实验来寻找答案。
活动2:分析资料,识别根能够吸收水分的主要区域
活动要求:根据实验视频和教材文本,识别并说出根吸收水分的主要区域
资料1:观察根毛实验的视频。
资料2:教材92页文本介绍。
活动总结:根尖生有大量根毛的区域叫作根尖成熟区,这个区域是植物根部吸收水分的主要部位,而成熟区的大量根毛扩大了根与土壤接触的表面积。
问题启发:除了大量根毛,成熟区还有哪些适于吸水的特点呢?要弄明白这些,我们还需要对成熟区内部细胞的结构特点进行深入探索。
活动3:分析资料,概述根尖成熟区适于吸水的特点
活动要求:根据图片资料和教材92页文本,梳理并概述根吸收水分的主要区域
资料1:根尖各区域细胞细胞示意图。
资料2:教材92页文本介绍。
活动总结:学生在教师引导下,总结出:成熟区外围突起的根毛结构扩大了根吸收水分的表面积;成熟区根毛细胞细胞壁薄,细胞质少,液泡大,细胞液浓度较土壤溶液浓度更大,利于吸收水分;而成熟区中空的导管细胞,利于运输水分。成熟区细胞的内部结构特征与其吸水的功能相适应,而成熟区细胞吸水的外部条件是细胞浓度需大于土壤溶液浓度。
问题启发:那么我们应该如何应用植物吸水的原理,让植物更好的生存?
任务三:阐释并应用与植物吸水原理相关的概念
活动:分析现象,解释与吸水原理相关的方法措施
活动要求:根据本节所学的植物的水分吸收的相关原理,解释生活现象。
现象一:植物栽培过程中,若一次施肥过多,就容易造成如图所示的“烧苗”现象,你能分析其原因并提出补救措施吗?
现象二:我国约有15亿亩盐碱地,科研工作者通常采用两种措施提高盐碱地的利用率:一是采取改良措施降低土壤盐碱度,二是研发如海水稻等能适应盐碱地环境的农作物。请你运用植物的吸水原理进行分析,解释这两种措施的科学性。
活动总结:“烧苗”现象是由于施肥过多使得土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度并导致根毛细胞失水造成,适当浇水可降低土壤溶液浓度进而缓解烧苗。提高盐碱地利用率的两种措施分别实现了降低土壤溶液浓度和提高细胞液浓度,都是为了满足细胞液浓度大于土壤溶液浓度这个外界条件,保证细胞吸水。
问题启发:植物的生活除了需要水,还需要什么呢?
任务四:探究并说明绿色植物的生活需要无机盐
活动1:分析资料,说明绿色植物的生活需要无机盐
活动要求:根据实验视频和教材文本,分析并说明绿色植物的生活需要无机盐
资料1:观察土壤浸出液培养幼苗实验的视频。
资料2:教材94页文本介绍。
活动总结:绿色开花植物的生活需要无机盐;根不但从土壤里吸收水,而且从土壤溶液中吸收无机盐。
问题启发:无机盐如此重要,缺乏了无机盐,植物会怎样呢?
活动2:分析现象,阐明无机盐在植物生活中的作用
活动要求:阅读教材94-95页,用连线的方式为患病大豆植株“诊断病情”并辨析不同类型无机盐对植物生活的作用。
活动总结:不同植物甚至同一植物的不同生长时期,所需要的无机盐的种类和数量也存在明显的差异。因此我们要适时适量的进行合理施肥,才能保证作物的正常生长。
问题启发:满足了适宜的无机盐配比,植物生活是否一定需要土壤呢?
任务五:了解并认同无土栽培具有广阔应用前景
活动1:分析资料,概述植物无土栽培的优点及应用
活动要求:根据视频资料和教材文本,梳理并概述无土栽培的优点及应用
资料1:无土栽培基本介绍的视频。
资料2:教材95页文本介绍。
活动总结:植物的无土栽培不必依赖于土壤。在保证营养液中的无机盐种类、数量和比例适宜的条件下,无土栽培具有节水、省肥、高产、清洁等优点,并且其目前已经渗透到生活的方方面面,在未来也有着更加广阔的发展空间。
问题启发:学习了无土栽培的相关知识,我们是否能自主进行无土栽培呢?
活动2:应用所学,参观植物无土栽培尝试培养实践
活动要求:参观现代化蔬菜或花卉培养基地,观察无土栽培的植物,了解高科技农业的发展前景。到花卉的培养基地或市场购买花卉幼苗,进行水培、沙培或砾培。
情境回顾:学习了本节内容,根据本节所学吸收作用的概念我们可得知:干旱使土壤溶液浓度大于根毛细胞浓度,细胞失水,导致作物停止生长甚至死亡。要使作物恢复正常生长状态,农民伯伯应该充分利用各种水源和运输灌溉方式,及时补水,并提高灌溉效率,促进农作物的生长和发育。据调查,虽然今年全国多地遭遇旱情,但各级部门积极展开“旱能灌、涝能排、科学化田管和机械化收种的高标准”的农田建设,多地秋粮依然再获丰收。有了这些助农建设,农民伯伯心不慌,旱涝保收粮入仓库。
课堂小结:回溯本节的两个主要学习内容,鞭策学生努力学习科学知识,深入了解科技现代化、农业现代化的发展,树立为祖国的建设和世界的发展贡献自身力量的远大理想。
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