4.1.1 绿色开化植物的生殖和发育 教学设计-2025-2026学年北京版生物八年级上册

该初中生物学教学设计聚焦“生物的生殖和发育”单元，涵盖花的结构、种子结构、萌发条件及生长发育等核心知识点。通过生活实例（如清明种瓜）和前序知识复习导入，构建从花到种子再到植株的完整生命周期学习支架。 以实验探究为核心特色，通过解剖花、种子，观察根尖和叶芽等活动培养探究实践能力，结合结构与功能观（如胚是幼体）渗透生命观念，联系枣树种植等农业实践体现社会责任。助力学生提升科学思维，为教师提供详实实验指导与跨学科教学思路。

课题 4.1.1-1花是绿色开花植物的主要生殖器官 单元主题 生物的生殖和发育 教学目标 1.通过实验观察并认识花的结构及其主要功能，比较不同种类的花，归纳概括出花中最重要的结构是雄蕊与雌蕊，发展结构与功能观。 2.通过制作临时装片，用显微镜观察并认识雄蕊花药里的花粉和雌蕊子房里的胚珠。阅读资料，说明雄蕊花药的花粉中有精子，雌蕊的胚珠中有卵细胞，推测子房各部分发育成什么结构，并说明理由。 教学重点 花的主要结构是雌蕊和雄蕊。 教学难点 利用显微镜、放大镜观察花药中的花粉和子房中的胚珠。推测子房各部分发育成什么结构，并说明理由。 课前准备 上课时间为秋季，没有桃花，需要准备桃花模型；也可以在春季提前采摘足量桃花备用。新鲜桃花先用70％乙醇消毒5分钟，再用蒸馏水冲洗干净，然后用5％～33％硫酸铜、5％乙酸、0.3％柠檬酸、5％丙三醇按1:1:1:1的比例混合固定。之后转入福尔马林液中液封保存，避免阳光直射；桃花浸制标本使用前需用蒸馏水漂洗。教学时还可以替换实验材料，采摘当地秋季比较常见的旋花科植物，如牵牛；也可以在授课前1天购置百合花、月季花、洋桔梗花等。采摘鲜花时需要注意操作安全，并与当地相关的管理部门协调沟通，获得允许后再进行。鲜花属于实验耗材，需要多准备一些保证翻台或留作备用。另外，可以购买桃、玫瑰等花草茶，授课前用热水浸泡至各部分结构能够顺利剥离。本实验探究活动随本节“花是绿色开花植物的主要生殖器官”的教学随堂开展。 教学过程 复备 自然界中不管动物还是植物都有生长、衰老、死亡的过程，却不会因个体的死亡而黯然失色，这是因为生物会在生命结束之前能通过生殖产生新个体。那么同学们猜想一下植物是怎么延续种族的呢？ 绿色开花植物的生殖器官是什么？新的植物体又是怎样形成的？ 展示植物生活史图片 介绍被子植物完整的生活史。植物从种子萌发到发育成新的植物体，再经过开花、传粉和受精，形成含有种子的果实。 介绍植物的生殖器官，主要参与生殖过程的器官有花、果实、种子，我们将它们称为生殖器官。 一、实验探究：解剖并观察花的结构 展示校园不同植物花的图片，学生对比观察，思考： 这么多类型的花，他们的结构是什么？它们的结构一样吗？ 花的颜色多样、形态各异，但结构相似。 下面我们就以百合花为例，一起学习一下花的结构。明确实验目的，提醒学生观察注意事项。 实验目的： 1. 观察并认识花的结构及其主要功能。 2. 观察并认识雄蕊花药里的花粉和雌蕊子房里的胚珠。 观察顺序：由表及里，从整体到局部，从宏观到微观。 【整体观察】观察花的形态，识别花托、花萼、花冠等结构，将各部分有序摆放在解剖盘中。 1. 取一朵花放在培养皿中，对照教材图4-1-2，观察花的形态，识别花托、花萼、花冠等结构。（完成观察填图） 【局部观察】辨认雄蕊和雌蕊的各个组成部分。 2. 用镊子从外向内依次将花的各个部分摘下，露出完整的雄蕊和雌蕊，辨认雄蕊和雌蕊的各个组成部分。（完成观察填图） 【微观观察】制作花粉临时装片观察花药中的花粉。 3. 用镊子取一枚花药，轻轻将其压裂。用解剖针蘸取花药内的少量花粉粒，放在载玻片中央的清水中，盖上盖玻片，制成临时装片。在低倍镜下观察花粉粒的形态特点。 【微观观察】观察子房中的胚珠。 4. 用解剖刀将雌蕊的子房纵剖，用放大镜观察里面的胚珠。 展示桃花子房及胚珠结构图，描述雌蕊的子房中有几个胚珠。 总结植物的种类不同，子房内胚珠的数目也可能不同。 展示子房纵切结构示意图 最外层为子房壁，内部为胚珠，胚珠着生在子房壁上，胚珠最外层是珠被，胚珠下方有一个小孔为珠孔，靠近珠孔有多个细胞，位于中间且较大的为卵细胞。 思考：推测子房各部分发育成什么结构，并说明理由。 展示海棠花和海棠果图片，推测花和果的关系。 2、 花蕊是花最重要的结构 尝试解剖其他不同的花，讨论、比较不同种类的花，分析花的主要结构是什么，并说明理由。 展示水稻花的图片，分析水稻花的结构。 水稻花的花蕊，一朵花内具有雌蕊和雄蕊，雌蕊和雄蕊外侧不是花被而是颖片等结构，水稻花没有花萼和花瓣。 雌蕊可以产生卵细胞，雄蕊可以产生精子，由于花蕊可以产生生殖细胞，所以对于一朵花来说花蕊是最重要的结构，这也是为什么每一朵花都具有花蕊。 展示黄瓜花，对比百合花，引出单性花和两性花概念。黄瓜花具有花萼和花瓣，一朵黄瓜花内仅有一种类型的花蕊，只有雌蕊的为雌花，只有雄蕊的为雄花。 这种一朵花内只有一种花蕊的花称为单性花，将百合花那种一朵花内既有雌蕊又有雄蕊的花称为两性花。 展示黄瓜花、玉米花、杨的花的图片，引出雌雄同株、雌雄异株概念。 本节小结： 花是绿色开花植物的主要生殖器官； 绿色开花植物的花一般由花萼、花冠、雌蕊和雄蕊构成； 花蕊是花最重要的结构。 课题 4.1.1-3 种子中的胚是幼小的植物体 单元主题 生物的生殖和发育 教学目标 1.通过解剖观察大豆和玉米种子，辨认和归纳种子的各部分结构并说出其功能，区分双子叶植物和单子叶植物的异同点，说明胚是新植物体幼体，形成结构与功能观。 教学重点 双子叶植物、单子叶植物种子的结构及各结构的主要功能。 教学难点 辨认单子叶植物种子的结构，理解胚是新植物的幼体。 课前准备 提前1~2天将菜豆种子和玉米籽粒用温水浸泡，使之变软。玉米籽粒可以用煮熟的嫩的玉米籽粒，也可以补充常见的种子材料，如黑豆、花生、高粱等的种子。教师需要提前购买和配制碘液，课上提醒学生注意解剖刀的安全使用。本实验探究活动随本节“种子中的胚是幼小的植物体”的教学随堂开展。 教学过程 复备 绿色开花植物的花经历传粉、受精后，会产生含有种子的果实。比如我们常见的玉米籽粒和芸豆种子，它们经过后期的发育，都会形成新的植物体。为什么它们能成长为新的植株呢？ 要想解释清楚这个问题，我们首先要探究一下种子的结构有哪些奥秘。要探究种子的结构，我们需要对一些种子进行解剖与观察。 一、实验探究：解剖和观察种子的结构 1.1 观察芸豆种子的外形和颜色 将浸软的菜豆种子置于培养皿中，先观察外形，注意种脐的位置；然后用解剖刀划开种皮，用镊子将种皮撕去。 从外形上来看，整个芸豆种子呈长圆形，有一侧是往里凹陷进去的，整体呈现的是乳白色。 下凹陷部位的结构，发现有一个非常明显的痂痕，这个痂痕是怎么形成的呢？这个部位是种子与豆荚相连的地方，种子通过这个部位从植物体获得营养。但是当种子成熟后会从豆荚上脱离，断裂的地方就形成了痂痕，叫作种脐。 在种脐的一侧，有一个明显的小孔，叫作种孔，挤压种孔的周围，会观察到有水从种孔渗出，实验前用水浸软种子，种子吸水膨胀就是通过种孔。 1.2 解剖观察芸豆种子内部结构 将菜豆种子合拢着的两个“豆瓣”打开，对照教材图4-1-8用放大镜观察，辨认菜豆种子的各部分结构。 芸豆种子包括外部的种皮和内部的胚两部分。种皮以里最明显的就是两片子叶，两片子叶之间还有一个类似于小幼苗的结构，在这个类似小幼苗的结构里，有两个半透明的小叶状结构，称之为做胚芽。下面圆锥状的结构叫作胚根，中间的连结部分叫作胚轴。子叶、胚芽、胚轴和胚根四部分连接起来形成的整体，称之为胚。 是不是所有的种子都具有这样的结构呢？接下来，我们换一种种子，再来观察一下。 2.1观察玉米籽粒的外形和颜色 观察生活中常见的玉米种子，不过玉米种子这个说法不太严谨，为什么呢？ 外形略呈三角形，种子颜色明显的分成了两部分，外部呈现黄色且颜色较深，内部的颜色较浅略显白色；翻过来这一面的颜色处于淡黄色。 2.2解剖观察果皮与种皮 玉米籽粒包含种皮还包含果皮，所以它是果实而不是种子，称之为玉米种子是不严谨的，科学的说法应该是玉米籽粒。玉米成熟后果皮和种皮会愈合在一起很难分开，所以人们经常会误认为是玉米种子。 2.3解剖观察玉米籽粒内部结构 将浸软的玉米籽粒置于培养皿中，先观察外形，注意胚的位置；然后按照教材图4-1-9中虚线所示，用解剖刀将玉米籽粒纵切，并在切面上滴一滴碘液。 思考：观察滴加碘液后颜色的变化，请同学们观察一下都是哪些部分变色了呢？ 右上方部分变蓝，左下方部分没有发生明显的颜色变化，回忆：什么物质遇到碘液变蓝呢？ 淀粉遇碘液变蓝，由此判断出变色的部分含有大量淀粉，这个部分叫作胚乳。 用放大镜观察玉米籽粒的纵切面，对照教材图4-1-10辨认各部分结构。 没变色的部分其实是个整体，在紧邻胚乳的部位有一个薄片状的结构是玉米籽粒的子叶，继续观察子叶下方，有个类似小幼苗的结构，在上方有个圆锥状向上生长的结构叫作胚芽，在下方有个向下生长的圆锥状的结构，叫作胚根，中间连接胚根胚芽的部位就是胚轴，子叶其实是通过胚轴连接在一起的，所以子叶胚轴胚根和胚芽合起来的结构称为胚。 二、比较、归纳种子结构 观察、对比芸豆种子和玉米种子的结构 如果除去玉米籽粒的果皮，就玉米种子和芸豆种子比较而言，它们在结构上有哪些相同和不同点呢？思尝试列表比较菜豆种子和玉米籽粒结构的异同。 都有种皮和胚，且胚包括子叶胚芽胚轴和胚根。 子叶数目不同。芸豆种子里有2片子叶，且子叶肥大，玉米种子里有1片子叶且又薄又小。像芸豆种子这样具有两片子叶的称为双子叶植物，像玉米种子这样具有1片子叶的称为单子叶植物。 芸豆种子没有胚乳，玉米种子有体积较大的胚乳。芸豆种子的营养贮存在肥大的子叶里，玉米籽粒的营养贮存在体积较大的胚乳里。 为什么芸豆种子和玉米籽粒最终会长成新的植株呢？ 有的同学会猜测，可能因为有胚这个结构。因为胚位于最里面，且胚芽胚轴和胚根连起来的结构类似于一个小幼苗。这位同学的猜测对吗？ 实验验证：我们将用水浸软的芸豆种子连续培养6天，观察分别培养萌发了0天，2天，4天，6天的芸豆种子，胚里面小幼苗似的结构不断吸收子叶里的营养进行生长发育，最终成长为了一棵小植株。 因此，在种子的结构中最重要的结构是什么呢？ 胚，只有胚才可以发育为一株植物体。 三、分析种子结构的功能 受精卵细胞生长分裂分化后发育形成了胚，因此种子里的胚相当于是植物的幼体阶段。植物的胚非常幼小柔嫩，它的生存和发育需要哪些条件呢？ 胚非常幼小脆弱，需要被保护，发育过程自然需要营养，氧气和水分也是必不可少的。 种子最外面的种皮坚韧且有厚度能起到保护的作用。 肥大的子叶里贮存着营养物质。比如我们平时饮用的豆浆食用的豆腐就来自子叶。玉米籽粒的子叶体积特小，且薄，并不能起到提供营养的作用，但是体积较大的胚乳含有大量的淀粉，可以为胚的生长发育提供营养物质，子叶遇碘液后其实发生了淡蓝色的变色反应，子叶具有运输营养的功能。 种孔，可以起到吸水的作用。种子吸水后种皮变软，通过种子生长发育所需的氧气。 胚是种子最重要的结构，是幼小的植物体，种子其他的结构也为胚的生长发育提供保障，所以它们构成了一个整体。 本节小结 小节种子的结构：保护的种皮、发育为植物体的胚，胚的结构都包括胚芽胚轴胚根和子叶，胚乳。 种子萌发需要哪些条件呢？种子的各个结构又是对应生长发育为植物体的哪个部位呢？我们下节课继续探究。 课题 3.1.1-4 种子的萌发需要适宜的条件 单元主题 生物的生殖和发育 教学目标 通过设计单一变量实验，探究种子萌发的因素，总结归纳出种子萌发所需的外界和内部条件。 通过实物或视频观察，说出种子萌发的过程。 运用种子萌发的原理尝试分析和解决农业生产中的实际问题，提升探究实践能力，体会科学的严谨性。 教学重点 说明种子萌发的条件和萌发过程。 教学难点 运用科学探究的理念设计实验并总结归纳出种子萌发所需的外界和内部条件。 课前准备 筛选出颗粒饱满、无破损的种子，教师提前做实验、确保给提供萌发率较高的实验材料。本实验探究过程中可能用到恒温培养箱、培养皿等实验仪器，也可以因陋就简使用生活中易得的材料进行实验用具改造。教师要在有效指导学生实验方案的基础上协调各小组开展活动。本实验探究活动建议随本节“种子的萌发需要适宜的条件”的教学前后，开放实验室或课内外有机结合，给足种子萌发的培养时间，在课上适当的学习环节安排学生交流探究实验结果和结论等。 教学过程 复备 清明前后，种瓜点豆。种瓜点豆为什么要在清明前后进行呢？请说说其中的科学道理。 引出种子萌发需要一定的条件。 1、 种子萌发需适宜的条件 探究实验：探究种子萌发所需要的条件 展示绿豆发芽的图片，介绍假期期间同学尝试发豆芽的实验，引出种子萌发所需的外界条件的探究。 展示水分、温度、空气三组实验，介绍实验组的设置和对照组的设置，观察实验组和对照组的种子。 提问：通过探究实验能够得出什么样的结论呢？ 对比实验组和对照组，引导学生推测和归纳，得出种子萌发所需的外界条件有一定的水分，充足的空气和适宜的温度。 提问：是不是满足了这三个种子萌发必要的外界条件，种子一定就可以萌发呢？引导学生思考种子的萌发还需要的自身的条件。 展示两组实验，提问：种子萌发的内部条件是什么？ 归纳概括种子萌发的内部条件完整的、有活力的胚及供胚发育的营养物质， 展示大米的生产流程，提问：大米能萌发长成水稻植株吗？为什么？ 展示休眠期种子的视频。 种子的休眠期：种子在适宜的萌发条件下暂时不萌发的状态。种子休眠是植物适应环境的一种重要策略，有助于避免种子在不利条件下萌发，从而提高后代的生存率。 二、种子能发育成一个新的植物体 过渡：种子萌发的过程是怎样的呢？ 观察种子萌发的过程视频，归纳概括种子各结构的变化。 拓展：种子萌发的生理变化 种子萌发的生理变化主要体现在水代谢、产能代谢、各种有机物转变等方面。种子萌发时吸水过程可分为三个阶段：第一阶段通过物理吸胀作用吸水；第二阶段为暂停吸水的阶段；第三阶段发生在胚根长出后，通过渗透作用重新吸水。在吸水的第一阶段和第二阶段，由于种子内部氧气有限，主要进行无氧呼吸。到了第三阶段，随着胚根的出现和大量吸水，种子开始转为有氧呼吸，氧气消耗大于二氧化碳的释放。呼吸作用的变化为种子萌发提供了必要的能量。种子萌发过程中，酶的活性和种类显著增加，淀粉、脂肪和蛋白质等大分子化合物在各种水解酶的作用下，分解成葡萄糖、甘油和脂肪酸、氨基酸等，为种子的萌发和幼苗的生长提供了必要的营养和能量。 种子吸水膨胀→营养物质转运给胚芽、胚根、胚轴→胚根突破种皮发育成根→胚轴伸长→胚芽发育成茎和叶 子叶/胚乳：提供营养，当幼苗长出第一片绿色的幼叶时，种子中贮存的营养基本消耗完毕，植株通过绿色幼叶的光合作用，使植株获得继续生长发育所需要的有机营养。 ！！！根据课程时间可调整 增加根的生长 本节小结 种子萌发的内部和外界条件，种子萌发的过程。 课题 3.1.1-5 种子能发育成一个新的植物体 单元主题 生物的生殖和发育 教学目标 1.通过对根尖结构的分析，理解根尖是生长最快的部位的主要原因。 2.通过对叶芽的解剖观察，认识芽的结构并分析芽发育成茎的过程。 教学重点 解剖观察叶芽的结构，认识叶芽各部分与枝条各部分之间的发育关系，体会植物的不断生长和变化，构建完整的植物生命周期。 教学难点 解剖观察叶芽的结构，认识叶芽各部分与枝条各部分之间的发育关系，体会植物的不断生长和变化，构建完整的植物生命周期。 课前准备 建议教师春季采集杨树或丁香的芽，用酒精浸泡保存，供秋冬季教学所用。也可以在当季取一些带芽的枝条，提前在温暖的室内浸泡，使枝条上的芽处于活跃状态。黑藻的叶芽比较微小，可在水族箱中与鱼长期共养，保证充足光照和适宜的室温，让叶芽尽量发育得更粗壮。观察时需要配备放大镜。本实验探究活动随本节“种子能发育成一个新的植物体”的教学随堂开展。 教学过程 复备 复习种子的萌发，提出问题：幼苗是如何长成一个成熟植株的？ 1、 根的生长发育 提出问题：植物地下部分的根是如何的生长发育的呢？根的各部分生长速率都相同吗？ 引导学生设计实验来证明，学生想出从幼根的最底端来开始进行等距离划线观察测量。引导学生思考通过这个实验可以得出什么样的结论呢？学生归纳出第1个结论，根的各部分生长速率是不同的，第2个结论生长最快的部位在根尖。 进一步引导学生思考根尖为什么是生长最快的部位呢？ 出示根尖结构示意图回顾根尖的结构。提问：哪些区域与根的长有着最直接的联系呢？ 学生总结出由于分生区的细胞分裂和伸长区的细胞生长，使得根尖成为生长最快的区域。 二、茎、叶的生长发育 提出问题：植物地上部分的茎和叶是如何的生长发育的呢？ 出示植物体幼苗的结构示意图，介绍顶芽和侧芽结构（按着生部位）。介绍花芽和叶芽（按发育形态）。 以冬天枝条上保留芽，春天发芽生长为例。 提出问题：为什么叶芽能够发育成枝条？引出探究一下叶芽的结构。 实验探究：观察叶芽的结构 取一个叶芽，用镊子去掉叶芽外面的鳞片，用刀片将叶芽沿纵轴纵切成两半，仔细观察其内部结构的组成特点。 去掉所有幼叶，观察芽轴顶端的白色肉质的小丘，即芽的分生区。 在叶芽的芽轴顶端有一个白色肉质的小丘，这是芽的分生区。芽的分生区属于分生组织。在芽轴周围生有很多黄色的幼叶，彼此紧紧地挤在一起。越靠近中心的幼叶越小，最小的只是一个个突起，称为叶原基。 提问：枝条的各部分分别是由叶芽的哪部分发育而来的呢？ 引导学生将枝条的结构和叶芽的结构放在一起对应。 总结出芽轴会生长发育成植物体的茎，幼叶会形成枝条上的叶，芽原基生长发育会形成侧芽，叶原基经过生长发育之后会形成幼叶。分生区经过分裂分化会产生新的芽结构。 提问：尝试推测顶芽和侧芽在树冠形成的过程中各起到什么作用？ 植物体顶芽生长发育形成的枝条使茎伸长，侧芽的发育使茎增加分枝。每个分枝也有顶芽和侧芽，这些芽的生长发育也能使分枝伸长和再分枝。于是，一个庞大的树冠就形成了。 根尖和芽有分生区，茎和根有形成层，能不断地伸长和加粗。当植物的营养器官（根、茎、叶）发育成熟后，就会生出花芽，进而发育成花，通过传粉和受精形成果实和种子。 拓展：营养生长和生殖生长 营养生长：植物体营养器官（根、茎、叶）的生长。 生殖生长：植物体生殖器官（花、果实、种子）的生长。 营养生长可以为生殖生长积累较多的营养物质。生殖生长能够影响营养生长。 学科广角：科学种植，提高产量——以枣树种植为例 古人在种植枣树的过程中关注了其营养生长和生殖生长。 在营养生长阶段，幼苗期要保证叶片生长。枣树种植要间距合理，保证正常的展叶和叶片质量，创造良好的通风透光条件，提高光合作用效率，以积累较多的营养物质。 当进入开花结果的生殖生长阶段，采取了“嫁枣”“振去狂花”的措施。“嫁枣”的目的是破坏韧皮部，阻止养分向下输送，以促进开花和果实的生长，提高坐果率，增加产量。现代果树环割方法即由此发展而来。“振去狂花”，即在盛花期疏花，保证为果实发育提供充足的营养物质。古人的这些有效的种植方法一直沿用至今。 本节小结 种子萌发后要经历营养生长和生殖生长。在营养生长中，植物由于根尖和芽都有分生区，因此，植物能够不断的伸长长大，在生殖生长中，植物开花结果，形成种子继续繁殖后代。 学科网（北京）股份有限公司 $