5.2.1 根对水的吸收 教学设计-2026-2027学年冀少版生物八年级上册

该初中生物学教学设计聚焦“根对水的吸收”核心知识，涵盖成熟区结构特点、细胞吸水失水原理及应用。通过“番茄苗萎蔫与恢复”生活情境导入，以问题串引导从宏观现象到微观原理探究，结合根尖结构回顾搭建学习支架。 此设计以情境化、探究式为特色，小组合作设计“植物吸水主要器官”对比实验落实探究实践，萝卜条模拟实验助学生基于证据归纳细胞吸水原理培养科学思维，“烧苗”“无土栽培”实例深化态度责任与生命观念。助力学生提升探究能力与知识应用，为教师提供完整教学流程与实例支持。

第一节 根对水的吸收 教学目标 1.通过观察根尖模型和图片资料,说出根吸收水分的主要部位是成熟区及其结构特点,初步形成结构与功能相适应的生命观念。(生命观念) 2.通过小组合作设计“探究植物吸水主要器官”的对比实验,体验提出问题、作出假设、设计实验、分析结果的科学探究过程,提升动手实践和团队协作能力。(探究实践) 3.通过观察和分析模拟实验(萝卜条在清水和盐水中的变化),归纳出植物细胞吸水和失水的原理,培养基于事实证据进行逻辑推理和模型建构的科学思维。(科学思维) 4.通过解释“烧苗”、合理灌溉等生产生活实例,理解科学知识对农业生产的指导意义,树立将生物学知识应用于实践、服务社会的科学态度与社会责任感。(态度责任) 教学重难点 【教学重难点】 阐明植物细胞吸水和失水的原理,运用细胞吸水和失水的原理解释生活中的相关现象(“烧苗”、盐腌蔬菜等)。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一 创设情境,激发兴趣 【情境创设】 利用PPT展示情境故事: 我们来认识一位新朋友——小明。他是个热爱生活的“小农夫”,在自家阳台上开辟了一个小小的蔬菜园。上周末,天气炎热,他忘了给心爱的番茄幼苗浇水,周一放学回家,他发现番茄苗都无精打采地耷拉着脑袋 展示图片:萎蔫的番茄苗。 小明心急如焚,赶紧给番茄苗浇了足足的水。第二天早上,奇迹发生了,番茄苗又重新变得挺拔、鲜绿。 展示图片:恢复生机的番茄苗。 观看图片,倾听故事情节,将自己代入小明“小农夫”的角色,对番茄苗的变化产生直观感受和情感共鸣。 积极思考,快速回答出问题1(水)。对问题2和3进行大胆猜测和讨论,形成初步的假设,带着疑问进入新课学习。 以学生熟悉且易于共情的“阳台种菜”生活情境为切入点,通过强烈的视觉对比(萎蔫vs挺拔),制造悬念,激发学生的好奇心和探究欲。 将情境中的现象转化为具体的、有逻辑层次的科学问题,引导学生的思维方向,明确本节课需要探究的核心任务,使学习目标清晰化。 【提出问题】 引导学生思考并提出本节课的核心问题串。 1.看到这个神奇的变化,大家一定和小明一样好奇。萎蔫的番茄苗重新挺拔,说明它获得了什么物质?(水) 2.小明是把水浇在了土壤里,水是如何进入番茄苗体内的呢?植物主要是通过哪个“大门”来吸收水分的? 3.水进入植物体内后,又是遵循着怎样的“规则”呢? 引入本节课的学习——《根对水的吸收》。 环节二 讲授新课: 探究一:探究植物吸水的“主力军” 【承接情境,提出问题】 刚才我们推测,水可能是从植物的根进入的。但也有同学可能会想,是不是茎和叶也能吸收水分呢?植物吸水的主要器官究竟是根,还是茎和叶?这需要我们用证据说话。 结合生活经验和已有知识,表达自己的假设:植物吸水的主要器官是根。 以小组为单位进行合作,讨论并确定实验的自变量和无关变量,共同设计出科学、可行的实验步骤。 在小组内分工并讨论出的方案,并基于科学原理对实验结果进行预测,为后续的交流和数据分析做准备。 小组代表上台展示本组的实验设计。其他学生认真倾听、评价。全体学生观察教师展示的实验结果,分析数据变化,最终共同得出“根是植物吸收水分的主要器官”的结论。 将宽泛的问题具体化为可供验证的科学命题,引导学生进入科学探究的第一步——提出假设,为后续的实验设计奠定基础。 将学习的主动权交给学生,让学生在设计实验的过程中,亲身体验科学探究的思维过程,深化对实验设计原则的理解,培养其科学探究能力和协作精神。 通过具体的方案撰写和结果预测,促使学生将发散的讨论聚焦为严谨的步骤,锻炼其逻辑思维和科学预测能力。 通过交流展示,实现成果共享和思维碰撞。利用预设结果高效完成探究,让学生聚焦于数据分析和结论得出,从而在事实证据的基础上验证假设,完成第一个探究任务。 【布置任务:设计实验】 这里有若干株长势相同的蒜苗、水、烧杯、吸水纸、天平。请各小组化身为“小小科学家”,讨论并设计一个对比实验来验证你们的假设。注意,实验设计要遵循单一变量和对照的原则。 【小组合作与交流】 1.讨论方案:小组内部讨论,明确实验变量(浸入水中的部位不同)、控制的相同条件(蒜苗长势、数量、光照、温度等)、观察的因变量(质量变化)。 2.设计步骤: ①用天平称取2份等质量(例如各50克)的蒜苗,标记为A组和B组。 ②将A组蒜苗的根部浸入盛有适量水的烧杯中。 ③将B组蒜苗的茎和叶浸入盛有等量水的烧杯中,根部暴露在空气中。 ④将两装置置于相同环境下,一段时间后(如6小时)取出。 ⑤用吸水纸吸干两组蒜苗表面的水分,分别用天平称量其质量并记录。 3.预测结果:A组蒜苗质量增加,B组蒜苗质量因蒸腾作用略有减少或基本不变。 【展示交流与小结】 邀请小组代表上台展示实验设计方案,并进行评价和完善。由于时间限制,教师可以直接展示预先做好的实验结果视频或数据。 引导学生分析数据,得出结论。 结论:根是植物吸收水分的主要器官。 环节二 讲授新课: 探究二:探究根尖——高效的“吸水泵” 【提出问题,层层深入】 我们已经确认根是吸水的主力。那么,是不是整条根都在均匀地吸水呢?还是说,根有某个特别高效的“吸水区域”?这个区域在哪?它又有什么“过人之处”呢? 跟随教师的引导,深入到微观的“吸水区域”,产生新的探究兴趣。 调动已有知识,回忆并说出根尖各部分的名称。观察结构图,结合各部分功能,进行分析比较,初步判断出成熟区是主要吸水部位。 在小组内深入讨论,从“结构与功能相适应”的生物学观点出发,具体阐述成熟区适于吸水的三个结构特点(根毛多、有导管、细胞自身特点),并排除其他区域。 认真倾听教师的总结,将知识点进行梳理和内化,形成清晰的知识结构。 通过层层深入的提问,引导学生的认知由宏观转向微观,体现科学探究的递进性和严密性,自然过渡到下一个知识点。 通过回顾旧知,为学习新知搭建脚手架。利用模型(结构图)帮助学生进行结构与功能的关联性思考,为接下来的深入分析做铺垫。 引导学生运用核心生物学观念(结构与功能相适应)来分析问题,通过合作讨论,自主构建知识,深化对成熟区吸水功能的理解。 对探究二的结论进行精准、凝练的总结,帮助学生巩固记忆,明确本环节的核心知识点。 【知识回顾与模型构建】 展示根尖结构示意图。 请同学们回忆我们之前学过的根尖结构,从上到下依次是哪四个部分?(成熟区、伸长区、分生区、根冠) 请大家思考,这四个区域中,哪个区域的结构最适合吸收水分?为什么? 【合作讨论与归纳】 小组讨论,并从“结构与功能相适应”的生物学观点出发进行分析。 分生区、伸长区:细胞壁薄,但没有根毛,主要功能是分裂和生长。 根冠:保护作用,不具备吸收功能。 成熟区: 1.展示根毛显微图片。 表面生有大量的根毛,极大地增加了根与土壤的接触面积,提高了吸水效率。 2.内部出现了分化的导管,可以及时将吸收的水分向上运输。 3.根毛细胞的细胞壁薄,细胞质少,有大液泡,有利于水分进入。 【小结】 总结并板书。 结论:根吸收水分的主要部位是根尖的成熟区。成熟区适于吸水的结构特点是:有大量根毛(扩大面积)、有导管(利于运输)、细胞自身结构(壁薄、液泡大)。 环节二 讲授新课: 探究三:探究细胞吸水与失水的“小秘密” 【承接情境,再设疑问】 小明家的番茄苗靠根毛细胞从土壤里吸水,但这些细胞究竟是怎样把水“抓”进自己体内的呢?这里面有什么原理吗?我们通过一个模拟实验来探究。 跟随教师的引导,从“解剖结构”深入到“生理原理”。 仔细观察实验过程,积极预测结果。在看到实验结果后,能准确比较两根萝卜条在硬度、长短、质量上的差异,并用语言描述观察到的现象。 跟随问题串,逐步分析出“溶液浓度差”是导致现象产生的根本原因。通过观察动画,直观理解水分子运动方向,最终自主归纳出细胞吸水和失水的条件。 将刚学到的普适性原理(细胞吸水原理)应用到具体的生物学情境(根毛吸水)中,尝试用科学的语言解释根毛细胞吸水的完整过程。 将探究引向最核心的原理层面,解决“为什么”的问题,使学生的认知从现象深入到本质。 利用直观、现象鲜明的模拟实验,将抽象的细胞吸水/失水原理具象化、可视化,为学生理解原理搭建一个可观察、易理解的物理模型。 通过启发式提问和动画辅助,引导学生独立完成从“现象”到“原因”再到“规律”的认知建构过程,真正理解并掌握细胞吸水和失水的原理。 这是检验学生是否真正理解原理的关键一步。通过知识迁移,不仅巩固了新知,也让学生将分散的知识点(根毛结构、吸水原理)联系起来,形成完整的认知链。 【演示实验,观察现象】 1.展示实验步骤,或现场演示: 取两根大小、质量相同的萝卜条,分别放入盛有0.1%食盐溶液和20%食盐溶液的烧杯中。 2.提出观察任务: 请大家仔细观察,预测一段时间后,两根萝卜条在硬度、长短和质量上会发生什么变化? 3.播放实验延时摄影视频或展示静置2小时后的实物并展示结果: 0.1%食盐溶液中的萝卜条变硬、变长、质量增加;20%食盐溶液中的萝卜条变软、变短、质量减少。 【分析原因,构建原理】 提出问题串,引导学生分析。 1.萝卜条的变化说明了什么?(说明清水中的萝卜细胞在吸水,浓盐水中的萝卜细胞在失水。) 2.是什么导致了细胞吸水或失水呢?清水和浓盐水最主要的区别是什么?(溶液的浓度不同。) 3.萝卜细胞内也有液体,我们称之为细胞液。当细胞液浓度和外界溶液浓度不同时,水分会如何移动? 利用细胞吸水失水动画进行演示,帮助学生理解进行总结。 结论(植物细胞吸水和失水的原理): 当细胞液浓度>周围溶液浓度时,细胞吸水。 当细胞液浓度<周围溶液浓度时,细胞失水。 【原理迁移,解释过程】 谁能用我们刚刚学到的原理解释,根毛细胞是如何从土壤中吸收水分的? 总结: 正常情况下,土壤溶液的浓度小于根毛细胞的细胞液浓度,所以根毛细胞能够不断地从土壤中吸收水分。水分进入根毛细胞后,使得其细胞液浓度降低,又会低于邻近细胞的细胞液浓度,水分便一层层向内渗透,最终进入导管,被运输到植物全身。 环节三 拓展延伸 【情境延伸,解决新问题】 小明学会了浇水,可他又遇到了新烦恼。为了让番茄长得更好,他施了大量的化肥,结果没过两天,番茄苗反而萎蔫了,这是为什么呢?我们常说的“烧苗”现象,你能用今天的知识解释吗?” (运用细胞失水原理解释——施肥过多导致土壤溶液浓度急剧升高,大于根毛细胞液浓度,根不但不能吸水,反而会向外失水,导致植物萎蔫死亡。) 同样道理,为什么在盐碱地里,植物往往长势不佳甚至难以存活?(盐碱地土壤溶液浓度过高,植物难以吸水。) 运用细胞失水原理,分析并解释“烧苗”和“盐碱地植物长不好”这两种生活生产中的实际问题。 在解决问题的基础上,自主归纳出农业生产中应遵循的科学原则,形成科学的生产生活观念。 通过阅读图文资料,了解现代农业科技的新发展,拓宽知识面。 再次调用本节课所学的全部知识(根的功能、细胞吸水原理),对“无土栽培”这一新情境进行分析和解答。 将所学知识应用于解决真实的生活和生产问题,让学生体会到生物学知识的实用价值,提升其科学素养和分析解决问题的能力。 将知识学习升华为科学价值观的教育,引导学生形成科学、可持续的生产观念,体现生物学科的育人价值。 介绍前沿科技,激发学生对现代农业和生物技术应用的兴趣,保持学习的持续热情。 在新的、更复杂的情境中综合运用本节课知识,达到巩固、提升和检验学习效果的目的。 【总结应用】 引导学生总结生活生产中的应用。 结论: 1.农业生产中要合理灌溉、合理施肥。 2.合理灌溉:根据不同植物、不同生长时期的需水量,适时适量浇水。一次性浇水过多,会影响根的呼吸作用。 3.合理施肥:施肥要适量,并及时浇水,以降低土壤溶液浓度,利于根系吸收。 【展示资料】 展示图片和文字资料。 我们知道了根系从土壤中吸收水和无机盐的重要性。但随着科技发展,农业生产也出现了一些新模式,比如“无土栽培”。大家看,这些蔬菜和花卉并不是生长在土壤里,而是生长在营养液中,同样能茁壮成长。 展示气雾培、水培等无土栽培技术的图片。 【设置任务】 请思考: 1.无土栽培技术为什么能让植物正常生长?它为植物的根系直接提供了什么? 2.在配制营养液时,需要特别注意营养液的什么问题?为什么? (1.无土栽培技术能让植物正常生长,是因为它根据植物生长所需,将多种无机盐配制成营养液,直接为植物的根系提供了充足的水分和无机盐,代替了土壤的功能。 2.在配制营养液时,需要特别注意其浓度。因为营养液的浓度不能过高,如果浓度高于植物根毛细胞的细胞液浓度,植物的根系不仅不能吸水,反而会失水,导致植株萎蔫死亡。因此,必须配制适宜浓度的营养液。) 环节四 课堂小结 【构建知识网络】 引导学生回顾本节课所学,共同构建本节课知识体系的思维导图,并进行总结。 跟随教师的引导,回顾本节课探究历程。 引导学生梳理本节课的零散知识,构建系统化的知识网络。帮助学生理清知识间的内在联系,培养归纳概括能力。 环节五 随堂练习与课后作业 【当堂检测】 选取教材配套练习,对本节课的核心知识点进行巩固与检测。 独立完成练习题,运用所学知识解决具体问题。 分析题目情境,调动所学知识点进行判断和解答,进一步强化对核心概念的理解和应用。 课后独立思考,运用细胞失水原理,书面解释生活中的“盐腌黄瓜”现象,并将其与“烧苗”现象建立联系。 尝试设计家庭实验方案,将课堂上学到的实验设计思想(控制变量)应用到新的探究情境中,锻炼自己的科学探究能力。 快速检验学生对核心知识的掌握程度。 设计更具情境性的练习,旨在强化学生对重难点知识的理解。重点在于提升学生运用所学原理,分析和解决实际生活问题的能力。 采用分层作业设计,满足不同学生的学习需求。必做题巩固基础,确保核心知识掌握;选做题拓展探究,培养学生的科学探究能力。 【补充练习】 1.(单选)给农作物施肥后,如遇天旱,应及时浇水。其主要原因是(B) A.促进光合作用B.降低土壤溶液浓度,便于植物吸水 C.促进蒸腾作用D.促进呼吸作用 2.(单选)根尖吸收水分和无机盐的主要部位是(A) A.成熟区B.伸长区C.分生区D.根冠 3.(判断)用糖凉拌西红柿,盘中出现许多“汤汁”,这些“汤汁”主要来自西红柿细胞因失水而流出的细胞液。(√) 4.(简答)请用一句话概括植物细胞吸水的条件。 参考答案:细胞液浓度大于外界溶液浓度。 【课后作业】 1.必做任务(巩固基础) 妈妈在做凉拌黄瓜时,会先用盐腌制一会儿,过了一段时间后,会发现盘子里渗出了很多水,并且黄瓜条变软了。 问题: (1)请你运用本节课所学的“植物细胞吸水和失水”的知识,解释这个现象发生的原因。 (2)这个过程与农业生产中的哪种不当操作所导致的现象,原理是相同的? 2.选做任务(拓展探究): 请你设计一个简单的家庭实验,利用家里的常见物品,比较两种不同的植物(如带根的芹菜和蒜苗)在相同时间内的吸水量。请写出你的实验设计方案,至少包括以下几个部分: 实验目的: 实验材料: 实验步骤: 预测结果及理由: 学科网(北京)股份有限公司 $