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第5章第2節(jié)綠色植物從土壤中獲得什么
一、設(shè)計思路：
生物實驗在中學(xué)階段的生物學(xué)中占有非常重要的地位。它既是對學(xué)生進行基本技能訓(xùn)練的重要手段，也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生的分析和觀察能力。本節(jié)課第一課時通過含氮的無機鹽對植物生長的影響實驗，可使學(xué)生了解植物生長需要無機鹽、無機鹽溶解液中、根可以從土壤溶液中吸收無機鹽，同時植 物生長不僅需要含氮的無機鹽，還需要含磷的、含鉀的無機鹽，并對它們的作用加深了解，從而進一步了解合理施肥的原理和意義等。本節(jié)課第二課時首先通過實驗來驗證外界溶液的濃度對細胞吸水的影響，并進一步讓學(xué)生自己設(shè)計實驗來驗證根的吸水原理。從而使學(xué)生對植物吸水和失水的原理具有感性認識，在這個基礎(chǔ)上，重點闡明了植物吸水和失水的原因。
通過探究性實驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地獲取生物科學(xué)知識，領(lǐng)悟科學(xué)研究方法，聯(lián)系實際，用學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象來驗證原理。
二、學(xué)習(xí)目標：
1、知識目標：
（1）舉例說明植物生長需要的主要無機鹽及其作用。
（2）通過具體的實驗使學(xué)生記住植物的吸水特點，并由細胞吸水失水推導(dǎo)說出植物吸水和失水的原理。
2、技能目標：
通過實驗分析現(xiàn)象，培養(yǎng)類比觀察能力，通過實驗聯(lián)系 生活實際，培養(yǎng)發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。 ?
3、情感態(tài)度和價值觀目標：
（1）培養(yǎng)學(xué)生積極參與討論并與他人協(xié)作的精神。
（2）以實驗的形式，師生與生生之間展開豐富活動，讓學(xué)生在實驗中進行交流，從而激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生熱愛自然，關(guān)愛生物的情感意識。使學(xué)生體味生命活力的魅力。
（3）在探究實驗的過程中體驗科學(xué)實驗的艱辛與快樂，培養(yǎng)學(xué)生持之以恒的科學(xué)意志，領(lǐng)悟科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)探究的情感。?
三、學(xué)習(xí)重點、難點
重點：通過實驗和觀察，說明綠色植物的生長需要水和無機鹽。
難點：植物吸水和失水的原理
四、教學(xué)過程：
第一課時
教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動教師活動設(shè)計意圖
導(dǎo)
入
新
課思考并回答教師提出的問題，進入學(xué)習(xí)情境。
出示土地崇拜的圖片。說明土地是萬物生長的依托。讓學(xué)生思考，土地究竟給植物提供了什么？用古老的土地崇拜現(xiàn)象，讓學(xué)生認識到土地的重要性，進一步引發(fā)土地對生物的作用的思考。
分
析 ]
無
土
栽
培
成
功
的
原
因思考，設(shè)想，有的學(xué)生想到無土栽培。現(xiàn)在我們來設(shè)想一下：能不能改變千百年來傳統(tǒng)的耕作習(xí)慣，種植植物不用土壤呢？（介紹無土栽培的知識）讓學(xué)生認識到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展。
（1）觀察課前培養(yǎng)的三株蕃茄植株，對其生長趨勢進行比較。
（2）放入土壤浸出液 、無土栽培培養(yǎng)液和蒸餾水中培養(yǎng)的植物長勢不同，說明了什么問題？
學(xué)生分析討論得出實驗結(jié)論： 土壤浸出液和無土栽培培養(yǎng)液中含有植物生活必需的營養(yǎng)物質(zhì)。組織學(xué)生開展探究實驗：4 人一組，分析無土栽培成功的原因
指導(dǎo)、組織討論，分析實驗結(jié)果。植物的生長需要無機鹽，是本節(jié)課的重點。讓學(xué)生自己動手培養(yǎng)、觀察幼苗生長狀況，分析無土栽培成功的原因，驗證無土栽培培養(yǎng)液和土壤溶液中含有無機鹽，自己得出“植物的生長需要無機鹽”的結(jié)論，這個結(jié)論不是老師教的，而是由學(xué)生自己探究獲得的，體現(xiàn)了新課標“提倡探究性學(xué)習(xí)”的理念。
（1）取3片潔凈的載玻片，用滴管在載玻片的中央分別滴一滴土壤浸出液、無土栽培培養(yǎng)液和蒸餾水。
（2）將石棉網(wǎng)置于三腳架上，把3片載玻片放在石棉網(wǎng)上，再用酒精燈烘干。
學(xué)生分析討論得出實驗結(jié)論：土壤浸出液和無土栽培培養(yǎng)液中含有的營養(yǎng)物質(zhì)是無機鹽。為什么在土壤浸出液、無土栽培營養(yǎng)液中植物就能正常生活呢？土壤浸出液、無 土栽培營養(yǎng)液中除了含有水以外，還含有什么物質(zhì)呢？讓我們再做一個實驗。

小組交流，討論，得出結(jié)論：植物生長需要無機鹽。組織學(xué)生討論：這兩個試驗共同說明了什么問題？引導(dǎo)學(xué)生概括討論
無
機
鹽
對
植
物
生
長
發(fā)
育
的
作
用在教師的指導(dǎo)下逆向推理出氮、磷、鉀對植物生長的作用。

根據(jù)氮、磷、鉀對植物生長的作用，進一步思考實際問題。
課件演示一些缺氮、缺磷、缺鉀植物出現(xiàn)的病癥。
進一步引導(dǎo)學(xué)生思考種植哪些植物需要多施加含何種無機鹽的肥料。
介紹含有氮或磷或鉀無機鹽較多的肥料及其應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生的逆向推理能力。
讓學(xué)生嘗試用所學(xué)知識解決實際問題。

拓展學(xué)生知識面。
學(xué)生結(jié)合教師提供 的資料以及自己查找的資料，進行課堂交流，自己得出硼、鐵、鉬、硒等對植物生長的影響。提供資料，組織學(xué)生交流、討論，分析微量元素對植物生長的作用。 培養(yǎng)學(xué)生收集資料，分析資料的能力。在交流中注意培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。
課
堂
小
結(jié)設(shè)計在教室和家庭中運用無土栽培的方法來美化環(huán)境的方案。建議學(xué)生利用 本課所學(xué)知識，嘗試在教室和家庭中運用無土栽培的方法來美化環(huán)境。運用知識指導(dǎo)實際生活。
第二課時
教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動教師活動設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課思考并回答教師提出的問題，進入學(xué)習(xí)情境。提問：水分究竟是怎樣進入植物體的呢？ 設(shè)疑，導(dǎo)入
細
胞
吸
水
的
原
理學(xué)生敘述自己在家中所做實驗的過程和實驗現(xiàn)象。布置學(xué)生課前一天在家里進行植物吸收水分的探究性實驗。讓學(xué)生自己動手嘗試
學(xué)生思考、理解“溶液”和“濃度”的概念。
（1）在甲乙兩個燒杯里放上等量 的清水，分別加入一 勺鹽。說明燒杯里的鹽水就是鹽的水溶液。
（2）再在甲燒杯里加一勺鹽 。甲燒杯水里鹽多濃度就大，乙燒杯水里鹽少濃度就小�！叭芤骸焙汀皾舛取钡母拍畋容^抽象，初一的學(xué)生難以理解，用演示實驗淺顯地說明這些概念。

肯定細胞液是溶液，因為其中溶解有許多物質(zhì)。提問：細胞內(nèi)的細胞液是溶液嗎？為什么？引導(dǎo)學(xué)生思考，為后面的細胞吸水知識作鋪墊。
學(xué)生注意觀察實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯里鹽水的液面升高，清水的液面下降。

認同：注入鹽水的馬鈴薯，水分從細胞內(nèi)流出所以鹽水液面上升；注入清水的馬鈴薯，水分進入細胞內(nèi)，所以清水液面下降。（課前一天，把兩個相似大小的馬鈴薯中間挖一個同樣大小的坑，分別注入清水和濃鹽水，并使液面等高。）出示兩個馬鈴薯，介紹實驗的處理經(jīng)過，引導(dǎo)學(xué)生觀察所發(fā)生的現(xiàn)象。
提問：（指放清水的馬鈴薯）減少的水到哪里去了？（指放鹽水的馬鈴薯）坑里多出來的水是從哪里來的？在學(xué)生課前嘗試用蘿卜條放在清水和濃鹽水中，感受細胞的吸水和失水后，課上，用不同的材料進行演示實驗，得出同樣的結(jié)果，使試驗結(jié)果更具說服力。
學(xué)生分析條件得出結(jié)論：
周圍水溶液濃度＞細胞液濃度——細胞失水
周圍水溶液濃度＜細胞液濃度——細胞吸水播放細胞吸水和失水的FLASH動畫。
提問：假如我們把馬鈴薯邊緣的細胞放大，這些細胞在什么情況下吸水（失水）？細胞吸水和失水是微觀現(xiàn)象，用FLASH動畫，幫助學(xué)生增強感性認識。
（1）細胞可以吸水、也可以失水，主要決定于細胞周圍水溶液的濃度。
（2）水分走向的規(guī)律是：“水總是往溶液濃度大的方向走”提問：通過這個實驗，證明了什么？知識概括，小結(jié)。
當(dāng)細胞吸水后，由于液泡里水分增多，細胞漲大而顯出硬挺；細胞失水后，液泡中水分減少，細胞壁受的壓力變小、變松馳，顯出軟縮。
用糖拌番茄或用鹽拌黃瓜，盤子里出現(xiàn)許多水。把發(fā)蔫的青菜泡到清水里，青菜會硬挺起來。細胞在吸水和失水時，是什么狀態(tài)呢？（展示植物細胞吸水和失水的模式圖）


生活中有許多實例能用這個道理去解釋，你能舉出實例嗎？讀圖，思考，分析


聯(lián)系所學(xué)知識，解決實際問題。
根
吸
水
的
原
理
和
過
程先在對好光的顯微鏡上更換上5倍的目鏡，觀察縱切面和全貌，再換上10—15倍的目鏡，認真觀察根尖各部分細胞的特點，并思考這部分細胞具有什么功能。說明根吸收水分和無機鹽的部位主要在根尖。指導(dǎo)學(xué)生觀察根尖縱切片。全面觀察根尖的結(jié)構(gòu)
選擇一條根毛明顯的幼根，用放大鏡觀察，看到長有許多細毛的部位就是根毛區(qū)。在實驗桌上放置一個培養(yǎng)皿，里面裝有小麥、白菜和黃瓜三種種子萌發(fā)出的幼根。
介紹培養(yǎng)幼根的方法，鼓勵學(xué)生回去嘗試。突出觀察根毛。
驚嘆根毛的數(shù)量，更直觀地理解了成熟區(qū)的吸水能力。 [舉例]：一株黑麥具有1381萬條根，約有15億條根毛。用數(shù)據(jù)更直觀的說明問題。
學(xué)生開始討論，設(shè)計實驗方案。每個小組的設(shè)計的實驗方案基本上都是使用濃鹽水和清水來進行對照實驗。植物是如何通過根來吸水的呢？通過實驗來證明你們的猜想，怎么設(shè)計這個實驗?zāi)�？讓學(xué)生自己嘗試設(shè)計對照實驗，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。
小組探究：外界溶液濃度影響根細胞的吸水。
（1）我們小組將兩株幼苗分別插于盛有濃鹽水和清水的細口瓶中。
（2）我們小組將兩株幼苗分別插于盛有濃鹽水和清水的細口瓶中，另選一株放在紙上作為對照。
（3）我們小組將三株幼苗分別插于盛有濃鹽水、稀鹽水和清水的細口瓶中。
觀察發(fā)現(xiàn)放入鹽水的幼苗出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象，根變軟，根尖下垂。課前準備好帶根的幼苗若干根（每四人小組一根），用清水洗凈根部土粒。做實驗時，將幼苗發(fā)下。


指導(dǎo)學(xué)生探究，引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象并思考：幼苗為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？共同探究，培養(yǎng)分析問題、解決問題和實際動手操作的能力。

(1)當(dāng)外界溶液濃度小于根細胞液的濃度時，根細胞吸水。?
(2)當(dāng)外界溶液濃度大于根細胞液的濃度時，根細胞失水。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果，討論外界溶液濃度對根細胞吸水的影響。引導(dǎo)學(xué)生討論
自然地了解到根毛只有在根毛細胞液的濃度大于土壤溶液濃度的時候，才能從土壤中吸收水分。認識到一般情況下，根毛細胞液濃度總是大于土壤溶液濃度。
出示根毛區(qū)局部放大的教學(xué)掛圖，啟發(fā)學(xué)生回答：根毛是怎樣形成的？根毛吸收的水分是從哪里來的？
引導(dǎo)學(xué)生邊回答邊與植物細胞吸水相比較根毛與植物細胞比較，土壤溶液與植物細胞周圍水溶液比較，根毛吸水與植物細胞吸水相比較等。引導(dǎo)學(xué)生分析，在比較的基礎(chǔ)上自己得出結(jié)論。
思考并回答：
鹽堿地、一次 施肥過多造成“燒苗”等。請設(shè)想一下：如果根毛細胞濃度小于土壤溶液濃度，會發(fā)生什么情況呢？現(xiàn)實中會不會有這種情況呢？聯(lián)系所學(xué)知識，解決實際問題。
當(dāng)根毛細胞吸水后，根毛吸收的水分通過根毛的細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)，滲入到液泡里。與它鄰近的細胞沒有吸水，相比之下，細胞液的濃度就高。根據(jù)水分的走向規(guī)律：“水總是往溶液濃度大的方向走”，水分逐步滲入到表皮以內(nèi)的層層細胞，最后進入導(dǎo)管，再由導(dǎo)管輸送到莖和其它器官里去。這樣，從根毛區(qū)吸收來的水分，在植物生命活動中就可以源源不斷地輸送到各個器官。充分利用根毛區(qū)局部放大的教學(xué)掛圖，邊指導(dǎo)邊啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生回答：根毛細胞吸收到水分以后，水分怎樣進到根毛區(qū)中間的導(dǎo)管里去的呢？
指導(dǎo)讀圖，概括分析
課
堂
小
結(jié)討論怎樣才能把綠色植物養(yǎng)的更好。要求學(xué)生做一做：自己養(yǎng)一盆綠色植物，并根據(jù)這兩節(jié)課學(xué)習(xí)的 知識，想一想怎樣才能把你的植物養(yǎng)的更好。引發(fā)學(xué)生關(guān)愛生命，關(guān)愛綠色的環(huán)保意識。利用所學(xué)知識解決實際問題。


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