資源簡介

第一節 綠色植物與生物圈的水循環
《觀察葉片的結構和葉表皮的氣孔》實驗及拓展
一、設計思路
蘇科版2011課標版，八年級上第18章第1節綠色植物與生物圈的水循環，有“植物蒸騰作用”和“觀察葉表皮的氣孔”這兩個實驗，《觀察葉片的結構和葉表皮的氣孔》實驗課，參照人教版《生物學》七年級上第三單元第三章綠色植物與生物圈的水循環中《觀察葉片的結構》實驗開展探究實驗和拓展實驗，目的豐富學生的實驗過程。
通過增設“觀察葉片的結構”這一實驗，讓學生認識葉片縱切結構，練習并能掌握徒手切片法，為高中的實驗技能乃至大學打下了基礎。選擇葉片下表皮氣孔大而且開閉明顯的吊竹梅來觀察氣孔開閉的變化動態，更容易理解氣孔的開閉原理，是學習蒸騰作用和光合作用的基礎。
在教材實驗的基礎上增加各種實驗，有利于開闊學生的眼見，激發了學生的興趣，培養學生探究能力和思維能力，發揮了他們的創新意識。
二、教學目標
依據新課標的特點，根據教材和學情，我制定了本節課的三維目標是：
(1) 知識目標：①通過實驗觀察葉片的結構 ②認識植物葉表皮的保衛細胞和氣孔
(2) 能力目標：①嘗試制作葉的徒手切片。②學會合作探究，觀察、分析和解決問題。
(3) 情感態度與價值觀目標：①科學態度的養成②積極參與小組合作交流③積極參與小組合作交流，養成膽大心細、認真仔細的科學品質并強化安全意識
三、教學的重難點
（一）重點
1.制作并觀察葉片的臨時裝片
2.根據氣孔結構,描述氣孔的開閉變化動態
（二）難點
1.徒手切片的制作 2.氣孔開閉的原理
4、教學流程
宏觀感知 微觀觀察 宏觀表現
（課前探究實驗） （課中探究實驗） （課后活動）
5、教學過程設計
環節 實驗探究過程 設計意圖
課前探究實驗 教師引導，孩子們查閱資料尋找各種方法探究不同植物葉表面上可以產生氣泡，有些學生很快想到了課本中提到的熱水浸泡法，有些學生將吸管插入葉片中，用口吹氣，更巧妙的是，有些學生利用針筒往葉片中注射氣體，起初孩子們直接將針插入葉柄中捏緊連接處注射氣體，他們發現針鋒利很不安全。之后他們奇思妙想，對裝置進行了完善，用小膠管連接針筒和葉柄，甚至有些在小膠管和葉柄連接處用黏土密封好，既安全又方便操作。學生親自錄制的各種葉片表面產生氣泡的視頻，菠菜葉，海芋葉，綠蘿葉，水葫蘆葉，空心蓮子草葉，其中空心菜葉的現象最明顯。實驗目的和實驗結果：通過學生自主探究不僅讓孩子們宏觀感知氣孔的存在，而且證實了氣孔是氣體進出的通道，孩子們觀察到反面比正面產生的氣泡多，通過現象，直觀表現氣孔在葉片上的分布情況，孩子們還發現背面比正面產生的氣泡多，早上產生的氣泡最多，下午很少，晚上幾乎沒有，通過這個探究實驗，完全呈現出氣孔開閉的規律。 1.宏觀感知氣孔的存在，呈現氣孔開閉的規律2.讓他們不斷的探索科學，解決發現的問題，理解更深刻，感悟更強烈。3..通過實驗實踐來闡述相關生命現象及規律；提高科學與實驗探究能力。
課中探究實驗 教師活動 學生活動 設計意圖
導入 在實驗之前請同學們觀察葉片的結正反面顏色，你發現了什么？2.播放課前同學們分小組進行了探究實驗，用方法針筒注射法探究植物葉表面上可以產生氣泡的現象的視頻。3.追問：那葉片為什么會產生氣泡，葉片的上下表皮顏色為什么不同？帶著這些疑問，今天我們就利用數碼顯微鏡來探究葉片的神奇的內部結構。 1.觀察、思考發現葉片兩面顏色不一樣，正面深，背面淺。2.觀看視頻3.思考教師提出的問題 1.利用身邊的自然現象引發同學們的思考，抓住學生的好奇心。設置問題情境。定位思維的起點，明確學習的目標。
請同學們清點桌面上的材料，強調刀片很鋒利，一定要注意安全。老師為每一組準備了實驗所需要的材料，同學們很積極也自帶了材料，同學們可以自由選擇材料進行觀察，把所觀察到的最明顯的實驗現象用數碼顯微鏡進行拍照和錄像。整個實驗課我們主要分三個活動。 學生清點查看桌面上材料 強調實驗安全問題和要求，養成良好實驗室工作習慣。體現信息技術和生物學科整合，效果明顯，直觀顯示
活動一 1.出示實驗的內容，提出要求：①練習徒手切片，制作葉片橫切面的臨時切片②觀察葉片的結構，并對照p112頁葉片結構示意圖，認識葉片的結構，用數碼顯微鏡的編輯功能標注葉片的每一個結構。③比較上下表皮的結構有什么不同？2.為了能更好的觀察，首先我們對葉片進行一些處理，平行于主葉脈剪掉兩邊的葉片，留下1厘米寬就行了，首先要緊捏并排的刀片，用刀片垂直于主葉脈往身體方向迅速切割。記住每切一次，刀片要蘸一次水！為什么 3.播放虛擬實驗示范徒手切片的切片過程。4.教材中用并排刀片切割葉片，讓學生嘗試用三聯刀片法來切片，比較下這兩種方法的實驗效果，并填入導學案上的表格中。 1.仔細閱讀并明確實驗內容2.思考并回答：保護；增加潤滑度，防止打滑3.觀看徒手切片的操作過程，規范操作 1.明確實驗的任務內容2.學會利用徒手切片制作并觀察葉片的結構3.培養學生實踐能力、觀察能力4.激發學生主動思考和探究的積極性
活動二 1.出示活動二的實驗內容：①觀察葉表皮的氣孔②畫圖：畫出下表皮上一對保衛細胞及其周圍的幾個表皮細胞。2.強調并示范：對于每種葉片撕取下表皮的方法是不同的，多肉植物寶石花，這種植物的葉片撕取表皮比較容易，采用對折方法，用實物投影儀示范下，向下表皮方向對折，輕輕的掰開撕取的透明的薄膜就是下表皮。對于菠菜，百合，吊竹梅這種植物的葉片，我們采用的反向撕取方法，用雙手捏緊葉片往相反的反向就可以獲得表皮薄膜了。3.開始前二個活動。（15min） 1.閱讀課本和導學案仔細閱讀并明確實驗內容2.傾聽、觀看操作方法，學會撕取下表皮的方法3.合作完成實驗活動一和活動二（15min） 理解實驗原理、材料的選擇以及操作步驟要求提高學生的操作能力和合作能力。3.強化生物學概念，落實氣孔的概念。
活動三 實驗結束。總結分析學生的實驗現象。1.比較二聯刀片和三聯刀片法的切片效果，請個同學來講述在用二聯刀片法的時候存在什么困難？那三聯刀片法呢？追問：是什么原因？展示學生看到的結果，提問：結構完整么？總結：用二聯刀片法有的學生觀察不到上表皮，有的學生觀察不到下表皮，甚至有的學生只能看到葉肉細胞，用三聯刀片法的大部分同學能做出厚薄適中的切片，看到這樣完整的結構。2.引導學生認識下葉片各部分結構。3.拓展：選擇用三聯做切片比二聯效果更佳，希望同學們在今后學習生活中也不斷創新。4.出示學生觀察到的氣孔的圖片，提問：這結構是什么呢？5.拓展提問過渡：那這氣孔是不是靜止的呢？會不會發生變化呢？我們能不能用一定的方法可以觀察到這個氣孔的開閉變化動態？講述：在日常生活中，如果在番茄上撒上白糖，過一會就有水滲出，是細胞失水的過程，利用同樣的原理，我們把下表皮浸泡在蔗糖溶液中，讓細胞失水觀察氣孔的變化情況。演示下這個過程怎么做？引流法的過程。6.虛擬實驗示范裝片引流法。強調：這個動作可以重復幾次，如果錄制的屏幕模糊了，同學們可以輕輕調下細準焦螺旋。在低倍鏡下選取一個開放的氣孔，為了清楚觀察，也可以放大到400，為了實驗的科學嚴謹性，還需設置了對照組，所用溶液時清水。7.讓學生將觀察的實驗結果記錄在導學案表格上。8.實驗過程（15min）9.實驗結束，點評實驗結果。（1）實驗前氣孔是開放的，請同學說下滴加清水實驗后的發現了什么現象？（2）其他同學看到其他現象么？（3）那在清水氣孔仍然是開的，那滴加蔗糖溶液，看到什么現象？師生共同總結：滴加了蔗糖溶液以后，保衛細胞失水，氣孔關閉。提出思考：如何讓保衛細胞開放？ 1.回答：二聯切割很多次才能切出薄片而三聯一般1-3次就可以了。回答：刀片緊貼；不完整2.參照課本葉片示意圖指出葉片各部分的結構并識記。3.初步形成創新意識半月形細胞是保衛細胞，由保衛細胞圍成的空腔是氣孔。思考氣孔開放需要的條件，質疑。仔細觀看“裝片引流法”虛擬實驗，規范操作7.將實驗結果填入表格中，進行比較分析，得出實驗結論。8.自主探究9.回答：開（3）回答：閉當保衛細胞失水，氣孔關閉，當保衛細胞吸水時候，氣孔開放。課后探究 學會用圖表對比分析實驗現象，培養學生觀察分析能力，數據處理能力2.讓學生全面認識氣孔的結構和功能3.培養學生探究能力，有助于發展學生科學思維能力。4.學生通過自主學習，運用對比方法，歸納和概括氣孔的開閉的變化動態。5.突破難點：氣孔開閉的原理。
課后活動 1.播放學生錄制到氣孔關閉的過程。2.追問：氣孔的開閉變化過程是不是與植物的生命活動有關呢？3.出示課后作業：讓學生將觀察到的實驗現象制作成各種模型。把所做的實驗結果和模型通過朋友圈來進行分享點贊。任務一：建構模型任務二：交流評價，完善評價 觀看觀察氣孔開閉的狀態錄像（當保衛細胞失水時候，氣孔關閉）。回答：通常情況下，每當太陽升起，氣孔就慢慢張開，空氣也就進入氣孔，為葉片制造有機物提供二氧化碳；當然水分也通過氣孔散失。當夜幕降臨時，葉片的生產活動就停止了，大多數氣孔縮小或閉合，蒸騰作用隨之而減弱。發揮創意維制作模型 通過錄像能連續觀察到氣孔關閉過程，直觀形象。初步了解氣孔和蒸騰作用和光合作用有關，建立起生物結構和功能相適應的觀念。加強對葉片結構和功能的理解，鞏固知識；通過建立物理模型，提高學生建模能力。4.激發興趣，促進了家長、學生和教師之間的交流。
六、本節亮點
1.讓學生親身體驗實驗過程，促進學生自主學習的探索與實踐；用圖表比較法分析實驗結果教學，讓學生初步學會了處理和分析數據。
2.實驗教學與信息技術的整合。利用數碼顯微鏡進行拍照、錄像和信息傳輸 ，使得資源共享，利于實驗效果的分析。課中用虛擬實驗演示實驗操作過程，讓學生更好掌握實驗操作技能。
3.實驗教學方案的優化。以課前探究實驗導入新課，在觀察實驗的基礎上進行拓展探究實驗，這個實驗過程滲透了科學方法，培養了學生實踐和創新能力。課后我們還讓學生建構模型，模型可以使微觀現象宏觀化，體現學科之間交叉，讓學生初步了解了高中所要掌握物理模型的這一概念，提升了學生的建模能力，充分發揮學生的積極性、創造性。
4.創新貫穿本節實驗課，課前探究氣孔的宏觀存在來呈現氣孔的功能、分布和開閉規律，達到宏觀感知，直觀呈現的效果；我們選擇適宜的材料，例如綠蘿，吊竹梅，使實驗效果更加的明顯，學生體驗到實驗成功的喜悅；改進切片工具，簡便易操作；進行了拓展實驗：用蔗糖溶液觀察吊竹梅葉片上氣孔關閉動態，利于觀察分析，體現了初高中銜接；引入微信朋友圈點贊完善學生評價，促進交流，評價激勵。
5.教師要從學生長遠發展出發，靈活運用多種教學方式，改進教材中的實驗，從多種方式上設計實驗，讓學生最大限度參與實驗活動中來，提高學生的科學探究能力、實踐能力和創新能力，培養團隊合作精神，提升了學生的生物學核心素養，為學生的終身學習打下了基礎。

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