1.教材分析
教育期刊网http://www.jyqkw.com/
“根对水分的吸收”是冀少版八年级上册生物教材第三单元“植物的生活”第二章“根的吸收作用”第二节的内容。教材在前面介绍了根尖的结构,本节课进一步学习根对水分的吸收,通过对这一节内容的学习,学生弄清水分进入植物体的来龙去脉,这为其以后学习叶、茎等器官的水分输导打下基础;同时也为高中进一步学习渗透作用做好铺垫。
本节课也是学生学习科学探究和进行概念教学的一个很好的载体,笔者对这节课的教学设计进行了大胆的尝试。课堂教学突出“探”字,通过课堂生成,激活学生思维;教师注重感性认识,通过获得真实证据,捕象概括建立概念;教学内容联系学生的生活经验,使教材更加鲜活,课堂更具本土性和时代性;教师强化科学实验,通过使学生经历研究过程,提升他们的科学素养。
2.教学目标
2.1知识目标
举例说明植物细胞吸水和失水的现象;概述根毛吸水和失水的道理;举例说出对植物进行合理灌溉的方法。
2.2能力目标
通过对演示实验的观察,提高观察能力和思维能力;通过对生活实例、实验结果的分析,提高分析问题和解决问题的能力。
2.3情感目标
通过学习根毛细胞适于吸收水分的结构特点,初步树立植物体结构与其功能相适应的观点。
3.教学重点
分析细胞吸水和失水的实验和原理;阐述根毛吸水和失水的原理和过程。
4.教学难点
分析细胞和根毛吸水和失水的原理。
5.教学过程
本节课通过3个科学实验把5个相关内容联系起来,从科学实验的设计、预期到实验过程,教师课前进行实验,课堂展示,让学生完整地经历科学研究的过程,了解科学研究的一般方法。教师强化科学实验,使学生亲身经历科学研究的过程,提升其生物科学素养。教学流程如下。
5.1课前实验
学生实验(课前学生分组实验材料):将若干等长的萝卜条留1条待用,其余的平均分成2份放入盛有清水和盐水的培养皿中,准备观察。
5.2情景引入
师:今天给同学带来两把菠菜(新鲜的和萎蔫的),请同学帮助选择你会买哪把菠菜。为什么?如果菜农发现菠菜叶子萎蔫儿了,一般会怎么做?
生:会选择新鲜的、水分充足的。菜农往菠菜上喷水,一会儿叶子就硬挺了。
师:马铃薯、黄瓜等蔬菜也会出现这种情况吗?
生:应该会。
师总结:植物的器官有一定的吸水和失水能力。
5.3合作探究
师:植物吸水的主要器官是什么?
学生:做出猜测。
师:植物吸水的主要器官是什么?请学生利用教师给出的实验材料探究植物吸水的主要器官是根,还是茎、叶?
学生小组合作设计实验;小组汇报设计实验的结果,师生、生生及时进行评价。
师生共同分析实验设计,总结出对照、变量和重复组;预测会出现什么实验结果;并概括设计实验的一般规律。
师生总结归纳:作出假设:植物吸水的主要器官是根。实验步骤:(1)称10份等质量的蒜苗,分为2组。(2)一组根浸入水中,另一组茎叶浸入水中,其他条件保持一致。(3)一昼夜后,比较重量变化。预测结果:根浸入水中的蒜苗比较重;茎叶浸入水中的蒜苗比较轻。
设计实验的一般规律:(1)取等量,分组。(2)设置对照,其他条件相同。(3)观察现象。
演示实验:教师课前进行具体实验操作,完成实。验过程。
学生:根浸入水中的蒜苗长势较好,比较重;茎叶浸入水中的蒜苗长势稍差些,比较轻。
学生得出结论:植物吸水的主要器官是根。
师生总结归纳:观察到的现象跟预测的结果一致。
5.4观察分析
请学生观察图片中幼苗的根(图1),尝试判断根吸水的主要部位。
师:根的成熟区有哪些适于吸水的特点?
在成熟区每平方毫米的表皮上的根毛数目,玉米约有420条,豌豆约有230条。一颗黑麦约有40亿条根毛,总长度可达9000多km。从资料中,你可以得出什么结论?
生:根毛数量多,扩大了根的吸收面积。
师:我们把局部放大,观察根毛细胞的结构。
生:根毛是成熟区表皮细胞壁向外突起形成的,细胞壁薄,细胞质少,液泡大。
进一步观察根尖的模式图。
生:在成熟区的内部细胞分化,形成导管,它们能运输水分。
学生得出结论:根毛成熟区的吸水能力最强。
5.5实验分析
师:细胞是怎样吸水的呢?
学生实验:将萝卜条(课前学生分组实验准备)分别取出,放在吸水纸上,分别与预留的萝卜条比较长短,观察清水和盐水中取出的萝卜条的长度变化情况。小组代表汇报实验现象。
学生分组实验。
实验现象:放在清水中的萝卜条长度增加,放在盐水中的萝卜条长度减少。
师:放在不同的溶液里,萝卜条的长度发生变化的根本原因是什么?
生:放在清水中的萝卜条细胞吸水和放在盐水中的萝卜条细胞失水。
师:细胞的吸水和失水与什么因素有关呢?
学生结论:外界溶液的浓度。
学生得出实验结论:发生细胞吸水时,周围水溶液的浓度一般比较低;发生细胞失水时,周围水溶液的浓度一般比较高。
师:大家观察两张细胞吸水和失水的模式图,哪个是放在清水中的,哪个是放在盐水中的,你做出判断的根据是什么?
学生观察得出结果。
师:可以看出细胞吸水的过程中,水依次经过细胞的哪些结构? 学生观察:依次经过细胞壁、细胞膜、细胞质,进入液泡中。
师:细胞失水的过程中,水依次经过细胞的哪些结构?
生:从液泡,依次经过细胞质、细胞膜、细胞壁到外界。
生:细胞吸水还是失水,主要跟周围水溶液浓度和细胞液浓度有关。
教师演示两组“半透膜实验”,模拟内、外两侧有浓度差时,判断水往哪里流?
演示实验一:膜内为蔗糖溶液,膜外为蒸馏水,20min后观察现象变化。
演示实验二:膜内为蒸馏水,膜外为蔗糖溶液,20min后观察现象变化。
学生得出结论:水往浓度高处流。
师:比较萝卜条的细胞液浓度与清水、盐水浓度的大小。
生:清水<细胞液浓度<盐水。
师:我们来看一场拔河比赛动态模拟。这是一个正常形态的细胞模式图,把它放在清水中时,细胞液的浓度和周围水溶液浓度有什么关系?
学生总结:细胞液浓度大于周围水溶液浓度。
师:我们用小人的数量来表示浓度的大小。当细胞处于清水中时,细胞液浓度比较大,用3个小人表示;周围水溶液浓度比较小,用2个小人表示,他们手中的绳子代表水。假定每个小人的力量一样大,那小人拽着绳子,会往哪边走?
生:液泡里。绳子代表的水进入细胞的液泡里,细胞膨胀。这个过程就是细胞吸水,相反的情况是细胞失水。
师生得出结论:细胞吸水与失水的原理,细胞液浓度大于周围溶液的浓度,细胞吸水;细胞液浓度小于周围溶液的浓度,细胞失水。
师:知道了细胞吸水和失水的过程,我们来看根毛细胞的吸水。
5.6深层分析
师:你认为根毛细胞吸水的条件是什么呢?
生:根毛细胞中细胞液的浓度大于周围水溶液的浓度。
师:在生活中,我们怎么做到使植物细胞液浓度大于周围水溶液浓度呢?
生:给植物浇水等方法。
师:请一位同学给大家描述一下根毛细胞吸水的过程。
学生:土壤水分→细胞壁→细胞膜→细胞质→液泡。
师:根吸水首先是根毛细胞吸水,根毛细胞吸水后细胞液的浓度降低,接下来会发生什么情况呢?
生:根毛细胞→根内层层细胞→导管→茎和其他器官。
学生得出结论:这样就满足了植物体不同器官对水分的需求。
5.7实例分析
师:你认识这两种花卉(仙人球、绿萝)吗?它们都有净化空气的作用。你知道在日常生活中,种植这两种植物对需水量有什么不同要求吗?
生:仙人球需水量小,绿萝需水量大。不同植物需水量不同。
师:我们来看一张图表(图2),你从中得出什么信息?
生:同一植物在不同生长期需水量不同。我们在日常生活中,要考虑到植物的实际情况,合理浇水,既要保证植物的正常生活,也要节约用水。
5.8学习归纳(略)
5.9实际应用(略)
整节课教师力图依据科学学习的认知过程,及时诊断学生的前概念,联系学生生活,通过强化学生进行科学实验、亲身经历观察等探究活动,增强其感性认识,获得充分的真实证据,抽象概括建立概念,实现学生从前概念向科学概念的转变,从而提升学生生物科学素养。