資源簡介

3.3綠色植物與生物圈的水循環 教學設計
一、教學目標：
生命觀念：簡述水分在植物體內的吸收和運輸途徑；闡述蒸騰作用的概念和主要部位；描述葉片的結構和氣孔的開閉機制；說出綠色植物參與生物圈的水循環。
科學思維：從直觀的觀察實驗結果中，構建抽象的概念和原理。
探究實踐：觀察實驗結果，分析證據，得出實驗結論
態度責任：認同生物學結構與功能相適應的觀點；形成保護植物和森林的環保意識。
二、教學重點和難點：
教學重點：綠色植物在生物圈中的作用。
教學難點：制作葉片橫切面的臨時切片，認識葉片的結構。
三、教學設計思路
本章沒有分節，章下主要有三個學習主題：“植物對水分的吸收和運輸”、“植物的蒸騰作用”和“綠色植物參與了生物圈的水循環”。
教學設計思路可以自然界中的水循環作為落腳點構建教學框架：土壤中的水→根尖成熟區根毛吸收→根、莖、葉中的導管運輸→葉片上的氣孔散失到大氣中→參與生物圈中的水循環。
首先是“植物對水分的吸收和運輸”，先通過復習根的結構和功能，鞏固根是吸收水和無機鹽的主要部分。然后提出問題：植物體內什么結構自下而上運輸水呢？學生作出假設，師組織學生進行觀察活動，直觀理解莖中運輸水的結構——導管。
關于植物的蒸騰作用，可以先通過演示實驗引入，引導學生直接構建蒸騰作用的概念。并同時得出蒸騰作用主要是通過葉片散失水分，自然引出觀察葉片的結構的實驗。這個是教學難點，師可通過視頻或示范讓學生動手制作葉的臨時切片并用顯微鏡觀察，再講解葉片的結構和功能，側重點在于認識與蒸騰作用有關的結構——氣孔。有條件可拓展氣孔在上下表皮的分布氣孔。
綠色植物在生物圈的水循環的作用，綠色植物通過吸收水→運輸水→散失水參與到生物圈的水循環。蒸騰作用散失的水分有兩大意義，一是用于自身的生命活動，二是參與生物圈的水循環。從而引出植物在提高大氣濕度、保持水土、促進水循環等方面的作用，從而進行保護植被和森林的態度責任等核心素養的培養。
四、教學過程
【新課導入】 課前直觀展示演示實驗，設疑導入：塑料袋內的水是從哪里來的呢？從而引出蒸騰作用。
【新課學習】
學習目標一、植物對水分的吸收和運輸
水分的吸收
圖片展示根尖結構示意圖，師生回顧根的結構與功能，鞏固根尖成熟區是吸收水和無機鹽的主要部分。
水分的運輸
師提出問題：被根毛吸收的水分會一直停留在根里嗎？
生：不會。
師繼續追問：那根吸收的水分怎樣運輸到莖、葉、花等器官？
引導學生閱讀教材P109頁觀察與思考，并作出假設。
生觀察師下發的是觀察材料：芹菜葉的縱切面和橫切面，整體上直觀感受莖內運輸水的結構的存在，從而構建水分運輸的路徑。
師展示圖片從微觀角度補充導管的結構和功能：
1.結構層次：屬于輸導組織
2.導管細胞特點：長形管狀的死細胞，上下細胞間的細胞壁消失，形成中空的管道，沒有細胞質、細胞核。
3.功能特點：自下向上運輸水和無機鹽。
4.分布：根、莖、葉中都有導管，上下相通。
生歸納水分在植物體內的吸收和運輸途徑，從而理解“結構與功能相適應”的生物學觀點。
學習目標二、植物的蒸騰作用
水分的散失
師設疑：根吸收水，莖運輸水，植物體吸收的水從哪里散失出去呢？
生作出假設。
師展示演示對照實驗（或播放視頻），師生進行探討，從而得出結論。植物體主要通過葉片散失水分。
學生通過實驗現象，嘗試構建蒸騰作用的概念：水分從活的植物體內表面以水蒸氣的狀態散失到大氣中的過程，叫做蒸騰作用。
觀察葉片的結構
師提出問題：為什么植物蒸騰作用的主要器官是葉片，而不是莖和根，這與葉片的結構特點分不開，下面我們就來通過實驗來觀察葉片的結構。
引導學生閱讀教材的實驗步驟，師進行演示，并把關鍵的環節講解清晰。
學生動手制作菠菜葉橫切面臨時切片，并在顯微鏡下觀察。（此環節對于學情有困難的學生，可讓其進行嘗試，如果觀察效果不佳，師可以發放永久葉片橫切面，也是可以清晰觀察到相應結構的）。
教師多媒體展示葉片的結構示意圖，師生一起辨別上表皮、下表皮、葉肉和葉脈、氣孔等結構。并引導學習各結構的功能。
觀察到葉片結構后，再制作菠菜葉下表皮臨時臨時裝片，利用顯微鏡觀察氣孔。
上表皮、下表皮主要屬于保護組織，細胞排列緊密，無色透明，起到保護作用；
夾在中間的葉肉內含葉綠體，進行光合作用制造有機物，主要屬于營養組織；
而葉脈主要是輸導組織，起到運輸的作用。
氣孔主要分布在下表皮。
（4）圖片展示氣孔的張開和閉合圖，明確氣孔是由一對半月形的保衛細胞圍成的空腔。
師補充孔張開、閉合的機制。
知識拓展
師提出疑問：葉片上下表皮的氣孔一樣多嗎？
生進行思考并回答。
師播放陸生植物葉片放在熱水中的視頻，引導學生觀察氣泡的產生。并展示王蓮的圖片
進行知識補充。一般來說，陸生植物絕大數葉的下表皮氣孔多,上表皮氣孔少。但浮水植物的氣孔一般分布在葉的上表皮。這都是生物對不同環境的一種適應。
蒸騰作用的意義
出示資料：一株玉米從苗到結實的一生中，大約要消耗200kg以上的水。約1%留在植物體內進行光合作用等生理活動，約99%通過蒸騰作用散失到大氣中。
提出疑問：這是一種浪費嗎？這對植物自身的生活有什么意義？對自然界呢？
引導學生閱讀教材P113-114，了解蒸騰作用散失的水分對于自身和生物圈的意義。
師：蒸騰作用對于植物自身來說，主要是兩大意義： 拉動水分與無機鹽在植物體內的運輸和降低葉片表面的溫度。而99%的水分散失到大氣中，冷凝后變成雨雪冰雹等降落到地面，補充地下水，所以說，對于是生物圈來說，蒸騰作用提高大氣濕度，增加降水，促進生物圈的水循環。
蒸騰作用的原理在生產中的運用
鏈接生活，引發思考：春季植樹，移栽樹苗時，地下根部總帶著一個土團，地上的枝條常被剪去了大量的枝葉，為什么？
學生引用所學知識，理解根部帶土團是為了保護吸收水和無機鹽的幼根和根毛；而地上剪掉部分枝葉是為了減弱蒸騰作用，減少水分的散失。
學習目標三、綠色植物參與生物圈的水循環
出示生物圈水循環的示意圖，了解水循環的過程。師重點引導學生思考：綠色植物在生物圈的水循環還有哪些作用。
出示資料分析，通過閱讀資料，直觀了解森林的蒸騰作用在水循環中的重要作用。
師生總結綠色植物在生物圈的水循環中的作用，尤其是植被豐富的森林生態系統。由此森林不僅是“地球之肺”，還是“綠色水庫”，自然形成學生愛護植被，保護森林的社會責任。。
【課堂總結】 通過這些課的學習，我們了解綠色植物怎么參與到生物圈的水循環：首先植物的根從土壤中吸收的水分，通過莖中的導管運輸到葉，大部分水分通過葉片的蒸騰作用散失到大氣中，參與生物圈的水循環。由此，綠色植物在生物圈中的水循環有著重要的作用。我們應該愛護植被，保護森林。
【板書設計】
【課堂練習】教材P114頁1、2、3

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