資源簡介

教學(xué)基本信息
課題
植物細胞的吸水和失水
教材
義務(wù)教育教科書生物學(xué)（北京版）七年級上冊
教師姓名
所在學(xué)校
指導(dǎo)思想與理論依據(jù)
初中生物課程標準倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，面向全體學(xué)生，提高全體學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。這一理念提倡改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探索，逐漸培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等，對于突出創(chuàng)新精神和培養(yǎng)實驗探究能力都有極大的促進作用。
教學(xué)背景分析
（一）教材內(nèi)容分析
本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容位于北京版《生物學(xué)》（第一冊第四章生物的營養(yǎng)第一節(jié)綠色植物的生活需要水和無機鹽中。根主要是通過根毛從土壤中吸收水分，而根毛細胞是植物細胞的一種，所以只有理解植物細胞的吸水和失水原理，才能由此及彼，推理出根毛吸水的原理，所以該節(jié)課不僅是本節(jié)中的一個重要原理，為學(xué)生正確理解植物的根吸水這部分內(nèi)容作了很好的鋪墊；同時，這一內(nèi)容還起到承上啟下的重要作用，它使學(xué)生鮮活地理解植物細胞的“活”的生活狀態(tài)，加深前一章關(guān)于細胞知識的認識，提升學(xué)生的認知水準。該節(jié)課還為后面植物的光合作用等內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)。
（二）學(xué)生情況分析
1、知識儲備：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了植物細胞的結(jié)構(gòu)、水在植物體中的作用、根尖的結(jié)構(gòu)和功能等相關(guān)知識，為本節(jié)課學(xué)習(xí)做好了知識儲備和鋪墊。
2、認知特點：學(xué)生處于由感性認識到理性認識的過度階段，觀察、分析、理解能力較弱,但參與課堂積極性高漲，熱情濃厚，對生物學(xué)知識的學(xué)習(xí)具有較強的興趣。
3、學(xué)習(xí)障礙和解決措施：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中因觀察能力、分析能力、歸納總結(jié)能力的差異會產(chǎn)生不同層次的學(xué)習(xí)成果和不同的學(xué)習(xí)體會。由于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的探究思維比較薄弱，所以在教學(xué)中教師要充分采用直觀手段，通過展示圖片、播放視頻、組織小組探究實驗等教學(xué)手段，幫助學(xué)生理解相關(guān)知識。另外，學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)的意識還需提升，實驗技能方面有待提高，需要教師有效組織與引導(dǎo)。
教學(xué)目標
（一）知識目標
能夠闡述植物細胞吸水和失水的原理。
能夠描述根吸收水分的過程。
能夠闡釋施肥過多后“燒苗”的原因等實際問題。
（二）能力目標
1、通過植物細胞吸水和失水原理的課題研究，明確生物科學(xué)探究性實驗研究的基本過程。
2、通過分組實驗探究，提高學(xué)生的基本實驗技能以及分析、歸納、小組合作的能力。
3、通過理論知識的學(xué)習(xí)，能夠解釋或解決一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或生活實際方面的問題，提高理論聯(lián)系實際的能力。
（三）情感態(tài)度與價值觀目標www.
1、通過科學(xué)探究實驗，使學(xué)生形成實事求是的科學(xué)態(tài)度和探究精神。
2、通過小組討論，提升學(xué)生的團隊合作意識。
3、通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以利用所學(xué)知識解釋生活中一些常見的現(xiàn)象。
教學(xué)重難點
（一）教學(xué)重點
植物細胞吸水和失水的原理。
（二）教學(xué)難點
運用細胞吸水和失水的原理，解釋或解決生活中的實際問題。
教學(xué)方法
教法
主要采用啟發(fā)式講授法：通過展示圖片、設(shè)置問題串、分組實驗，引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生積極動腦、動口、動手參與合作，激發(fā)學(xué)生興趣。同時利用多媒體課件為輔助手段，增強學(xué)生的直觀感受，真正的把課堂還給學(xué)生。
學(xué)法
分組實驗探究法、小組討論法：在探究中發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，提高學(xué)生解決問題的能力。讓學(xué)生在討論中取長補短，在小組活動中培養(yǎng)合作意識。
教
學(xué)
過
程
教學(xué)
環(huán)節(jié)
教師為主的活動
學(xué)生為主的活動
設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情境，
導(dǎo)入新課
（觀察現(xiàn)象）
1min
提出問題并進行分析
3min
作出假設(shè)
3min
實驗探究
22min
分析實驗
現(xiàn)象和數(shù)據(jù)
3min
得出結(jié)論
3min
知識應(yīng)用：根吸收水分的過程
5min
知識反饋：解釋生活現(xiàn)象
3min
小結(jié)
2min
作業(yè)
師：在日常生活中，我們常看到這樣的現(xiàn)象，展示兩組圖片——新鮮的黃瓜經(jīng)過鹽水的腌制，萎蔫的油菜經(jīng)過清水澆灌：
提問1：觀察形態(tài)上分別發(fā)生了什么變化？這是什么成分發(fā)生了變化呢？
很顯然，是水分發(fā)生了變化。也就是說我們看到的是黃瓜失水和油菜吸水，這是宏觀現(xiàn)象。提問2：那么從微觀角度來講，是植物的什么結(jié)構(gòu)發(fā)生了失水和吸水呢？——細胞失水和吸水
這就是本節(jié)課我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
提出問題：植物細胞在什么情況下吸水，又在什么情況下失水呢？
首先，思考這樣一個問題：植物細胞中的水分主要儲存在哪兒？
我們先來回憶一下植物細胞的結(jié)構(gòu)組成。
展示植物細胞結(jié)構(gòu)模式圖：
提問1：植物細胞是由哪些結(jié)構(gòu)構(gòu)成的？
提問2：那么水分主要儲存在哪部分結(jié)構(gòu)中呢？——我們將液泡中的液體稱之為細胞液。提問3：那么，細胞液中除了水分，還包含哪些物質(zhì)？
因此，細胞液具有一定的濃度。那么，什么是溶液濃度呢？我們舉例說明。
例如：給你一杯清水和一杯鹽水，哪個更咸一些？那你來猜想一下哪個濃度高？——因為鹽水中含有食鹽而清水中不含有，所以鹽水濃度大于清水濃度。同理，細胞液中含有糖類、無機鹽、色素等物質(zhì)，而清水則沒有，因此，細胞液濃度大于清水濃度。由此，可以看出，溶液濃度指的是：溶液中物質(zhì)的多少。
回憶一下之前的兩組圖片：黃瓜經(jīng)過濃鹽水的腌制導(dǎo)致細胞失水，萎蔫的油菜經(jīng)過清水澆灌使得細胞吸水。可見，植物細胞的失水與吸水與細胞外界溶液的濃度有關(guān)。
請同學(xué)們以小組為單位討論一下，當(dāng)細胞外界溶液濃度與細胞內(nèi)的細胞液濃度存在什么關(guān)系時，分別使得細胞吸水和失水？并完成學(xué)案中“作出假設(shè)”部分。
請小組代表說出自己的假設(shè)。
過渡：那么，如何來證明你們的假設(shè)是否正確呢？下一步設(shè)計實驗并進行驗證。
實驗活動：探究植物細胞吸水和失水的條件
首先，我們一起來看本實驗的目的要求以及所需要的材料用具。下面利用這些材料器具設(shè)計實驗。
提問：同學(xué)們回憶一下設(shè)計實驗應(yīng)遵循的原則有哪些？
（1）單一變量原則，該實驗的單一變量是不同濃度的外界溶液。
（2）對照性原則：設(shè)置對照實驗，以新鮮蘿卜條作為實驗材料，主要分為兩組:對照組和實驗組，其中對照組為空白對照，即不加任何外界溶液，實驗組選用清水和20%的食鹽溶液作為外界溶液。
(3)重復(fù)性原則：多次重復(fù)實驗，結(jié)果更可靠。
具體實驗操作步驟如下：強調(diào)每步操作中的注意事項
（1）量筒讀數(shù)時，視線與凹液面持平；
（2）膠頭滴管懸空滴加溶液；
（3）用鑷子夾取蘿卜條；
（4）實驗過程中，小組分工合作，注意操作的規(guī)范性，并注意安全。
下面按照以上步驟開始分組實驗，有問題舉手示意。（分步操作，便于計時）
等待結(jié)果期間，同學(xué)們思考一個問題：我們可以從哪些指標看出蘿卜條是吸水還是失水了呢？
如果蘿卜條吸水了，細胞就會膨脹，細胞體積就會變大，相應(yīng)的蘿卜條長度增加；觸感，摸上去感覺變硬了；取出蘿卜條后，量筒液面下降。相反，如果蘿卜條失水了，細胞就會皺縮，觸感也會變軟，取出蘿卜條后，量筒液面上升。因此，我們可以通過蘿卜條的長度、硬度和量筒中液面變化來判斷蘿卜條細胞是吸水還是失水。
現(xiàn)在，根據(jù)假設(shè)和判斷指標，同學(xué)們預(yù)測一下實驗結(jié)果并填寫在學(xué)案的觀察記錄表中。
等實驗結(jié)果出來，驗證我們的預(yù)測是否正確。
顯微觀察（視頻）：植物細胞吸水過程
植物細胞失水過程
5分鐘時間到，用解剖針將蘿卜條分別取出，置于濾紙上，觀察三組蘿卜條的長度、硬度和量筒中液面的變化，看看是否與你們之前的預(yù)測結(jié)果一致。（如果不一致進行訂正）
隨機叫小組上臺投影展示他們的實驗結(jié)果。
思考：根據(jù)這一組的實驗結(jié)果能下結(jié)論嗎？
不能，因為一次實驗具有偶然性，需要進行重復(fù)實驗。那我們來看看其他小組的實驗結(jié)果都一樣嗎？
綜合全班每一組的實驗結(jié)果，我們就可以下結(jié)論了。
量筒編號
加入液體量筒液面高度變化
蘿卜條硬度變化
蘿卜條長度變化實驗前實驗后1空白對照0
2清水6毫升
320%食鹽溶液6毫升
過渡：那么由此我們可以得出什么樣的結(jié)論呢？
1.裝有清水的量筒液面下降，蘿卜條變硬、長度變長。說明蘿卜細胞吸水，也就是說此時外界溶液濃度小于細胞液濃度。
2.裝有20%食鹽溶液的量筒液面上升，蘿卜條變軟、長度變短。說明蘿卜細胞失水，也就是說此時外界溶液濃度大于細胞液濃度。
得出結(jié)論：當(dāng)外界溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水；當(dāng)外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水。（注意：當(dāng)外界溶液濃度等于細胞液濃度時，細胞吸水失水實現(xiàn)動態(tài)平衡，即細胞吸水速率與失水速率相等）
現(xiàn)在，請同學(xué)們思考另外一個問題：蘿卜屬于植物體的哪個器官？——根；那么，組成植物體其他器官的細胞是否也能在同樣的條件下吸水和失水呢？為此老師提前做了兩個衍生實驗。如圖，我用同樣的實驗器具，不同的是將實驗材料更換為白菜幫和冬瓜條，得到的實驗結(jié)果與蘿卜條完全相同，這說明組成植物體不同器官的細胞吸水和失水的原理都一樣。植物體的其它三大器官莖、花、種子同理，感興趣的同學(xué)可以課下親自驗證一下。
總結(jié)：至此，我們通過從微觀到宏觀、從局部到整體的思維意識，闡明了植物細胞吸水和失水的原理，使得我們的實驗結(jié)論更加嚴謹、完善，具有說服力。
過渡引導(dǎo)：通過之前的學(xué)習(xí)，我們知道了根是吸收水和無機鹽的主要器官，根尖成熟區(qū)是吸收水和無機鹽最活躍的部位。那么，為什么說根尖成熟區(qū)是吸收水和無機鹽最活躍的部位呢？我們知道，生物體的結(jié)構(gòu)和功能是相適應(yīng)的，什么樣的結(jié)構(gòu)就決定了它什么樣的功能。那么，根尖成熟區(qū)的什么結(jié)構(gòu)使得它是吸收水和無機鹽最活躍的部位？——根毛細胞
提問1：那通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，請同學(xué)們思考一下，根毛細胞要想從土壤中吸水，需要滿足什么條件？（根毛細胞液濃度
>
土壤溶液濃度）
提問2：根吸收水的具體過程是怎樣的呢？
下面播放根吸收水的視頻。請同學(xué)們用本節(jié)課所學(xué)的知識來解釋根為什么能夠從土壤中吸收水分，又是如何將水運輸至植物體各個部分的？
在一般情況下，根毛細胞液的濃度總是大于土壤溶液的濃度。于是，土壤溶液里的水分就通過根毛的細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)滲入到液泡里，從而導(dǎo)致根毛細胞液濃度小于內(nèi)側(cè)相鄰細胞層，進而使得水分流向內(nèi)層細胞，同理，由于相鄰細胞層的細胞液濃度因此降低，使水分逐步滲入到根內(nèi)的層層細胞，最后進入根內(nèi)部有輸導(dǎo)功能的導(dǎo)管，運輸?shù)街参矬w的各個部分。
提問3：根還有其他途徑吸收水分嗎？
根毛細胞液中的水分，除了通過逐步滲入到根表皮以內(nèi)的每層細胞，還可以通過根表皮以內(nèi)各層細胞之間的間隙進入導(dǎo)管，再由導(dǎo)管輸送到莖和其他器官。
提問4：植物體在吸收和運輸水分的過程中，還有一類物質(zhì)可以搭便車，是什么物質(zhì)？
看來根不但能從土壤中吸收水分,也能從土壤中吸收礦物質(zhì)。
過渡：今天我們學(xué)習(xí)了植物細胞吸水和失水的原理，現(xiàn)在我們來“小試牛刀”一下，看看同學(xué)們能不能利用所學(xué)知識解釋一些實際問題？
夏季，蔬菜水果為了保鮮，經(jīng)常噴灑清水，為什么？
農(nóng)作物一次施肥過多，往往造成“燒苗”，為什么？
通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，談一談你的收獲和體會。
精確制導(dǎo)：P41-43（A組、B組）
P41-45（
A組）
觀察圖片
回答問題
傾聽
回憶
思考
回答問題
傾聽
思考
完成學(xué)案中的“作出假設(shè)”部分
傾聽
思考
回憶設(shè)計實驗時應(yīng)遵循的原則
傾聽實驗注意事項，小組內(nèi)成員分工合作完成實驗操作
傾聽
思考
回答問題
完成導(dǎo)學(xué)案中的“實驗結(jié)果”部分
觀看視頻
小組代表匯報展示實驗結(jié)果，全班一起分析
思考
回答
得出結(jié)論，完善導(dǎo)學(xué)案中的“得出結(jié)論”部分
傾聽
思考
回答
觀察圖片
傾聽
思考
回答問題
用本節(jié)課所學(xué)的知識來解釋根能夠從土壤中吸收水分的原因
觀看視頻，尋找水分進入根細胞的途徑并進行描述
傾聽
思考
結(jié)合本節(jié)課的學(xué)習(xí)，思考并回答
自由發(fā)言，說出這節(jié)課自己學(xué)到了什么
分組記作業(yè)
通過對比形態(tài)變化，激發(fā)學(xué)生的好奇心和參與熱情，問題串的設(shè)置引導(dǎo)學(xué)生從宏觀到微觀說出植物吸水和失水實際上是細胞的吸水和失水，從而引入新課。
提出問題，讓學(xué)生根據(jù)老師的一步步引導(dǎo)進行分析，進而作出假設(shè)。
通過引入溶液濃度的概念，結(jié)合之前的生活經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)生作出假設(shè)：植物細胞吸水與失水與細胞內(nèi)外溶液濃度差有關(guān)。
引導(dǎo)學(xué)生參與實驗設(shè)計，體會實驗設(shè)計的科學(xué)性與嚴謹性。
學(xué)生分組進行實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生小組合作意識，提升實驗操作能力，體會探究過程中嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度對于科學(xué)結(jié)論形成的重要性。
通過老師引導(dǎo)，學(xué)生提前預(yù)測實驗結(jié)果，有助于提高學(xué)生的分析總結(jié)能力
通過直觀觀察植物細胞吸失水的過程，使學(xué)生感受細胞的微觀變化，加深理解
通過分析總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力，分析能力以及小組合作能力。幫助學(xué)生在實驗中形成實事求是的科學(xué)態(tài)度和探究精神。
通過分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。
通過衍生實驗結(jié)果，證明了植物體的6大器官細胞吸水和失水的原理都一樣，進一步完善了結(jié)論，使學(xué)生感悟科學(xué)探究實驗的嚴密性和完整性。
運用植物細胞吸水失水原理相關(guān)知識，解釋根為什么能從土壤中吸收水分和無機鹽。加強學(xué)生對新知識的理解和應(yīng)用
啟發(fā)學(xué)生發(fā)散思維，促進主動思考
檢測課堂所學(xué)知識點的掌握情況，落實本節(jié)課的知識目標，讓學(xué)生能夠運用所學(xué)知識解釋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活實踐中的一些實際問題。
回顧總結(jié)本節(jié)課重點知識，同時鍛煉學(xué)生的語言交流表達能力。
課下及時鞏固所學(xué)新知識。
板書設(shè)計
植物細胞的吸水和失水
植物細胞吸水和失水的條件
外界溶液濃度
<
細胞液濃度
植物細胞吸水
外界溶液濃度
>
細胞液濃度
植物細胞失水
根吸收水分的過程
教學(xué)反思
本節(jié)課的設(shè)計主要圍繞新課標的理念，著重倡導(dǎo)學(xué)生自主探究、分小組討論、親自動手操作完成“探究植物細胞的吸水和失水的條件”該教學(xué)內(nèi)容；之后，由此及彼，推理出根毛細胞吸水的原理，應(yīng)用這一原理解釋了植物根從土壤中吸收水分的過程，從而完成知識的應(yīng)用，內(nèi)化形成技能，可以解釋一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或生活實際方面的問題，提高理論聯(lián)系實際的能力。
對于本節(jié)課，我進行了深刻的反思。首先，這節(jié)課比較成功的地方包含以下幾個方面：
1、突出新課標理念，倡導(dǎo)小組自主合作探究，使學(xué)生更加明確科學(xué)探究實驗的一般過程。
2、改進課本實驗，嚴格控制條件，提升思考深度。本節(jié)課通過創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察到的生活現(xiàn)象來發(fā)現(xiàn)問題，根據(jù)問題提出假設(shè)，從而開始本節(jié)課的實驗探究。課本上的實驗設(shè)計只是將蘿卜條放入清水和10%食鹽溶液中，我覺得整個實驗中缺少對照組，因此，我在實驗設(shè)計時添加空白對照組，以便于學(xué)生理解溶液濃度對植物細胞吸水和失水的影響，從而更加直觀、清楚地看到相應(yīng)的現(xiàn)象，使學(xué)生能夠從宏觀上看到現(xiàn)象的同時進一步思考現(xiàn)象背后的原理，提升課堂的思考深度。另外，我將食鹽溶液濃度提升至20%，以便在較短時間內(nèi)觀察到明顯的實驗現(xiàn)象。
3、注重實驗現(xiàn)象分析，關(guān)注宏觀與微觀變化。本實驗通過觀察量筒液面高度變化、蘿卜條硬度變化、蘿卜條長度變化來總結(jié)細胞吸水和失水的原理。另外，通過增加衍生實驗，課前利用植物的不同器官（白菜的葉，冬瓜的果實）進行實驗，將實驗結(jié)果進行課上演示，使學(xué)生從植物的六大器官角度理解植物細胞吸水和失水的原理，形成植物是一個統(tǒng)一的整體的重要概念。
4、尊重事實，源于生活。這節(jié)課的探究問題，從生活實際出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強學(xué)生關(guān)注生活中的生物學(xué)問題的理念，突出了生物科學(xué)的實用價值。
本節(jié)課有待改進的方面如下：
課堂上，沒有完全放開，我說的多一些，應(yīng)該讓學(xué)生多說，把課堂真正還給學(xué)生。
2、語言的科學(xué)性、規(guī)范性不夠細致、嚴謹，有待改善。
3、學(xué)生實驗操作不夠規(guī)范，比如膠頭滴管的使用——不能倒放等。老師在巡視指導(dǎo)時，應(yīng)就集中出現(xiàn)的問題實時強調(diào)一下，更有針對性。
4、最后學(xué)生的知識反饋環(huán)節(jié)——說收獲談體會有些寬泛，具體些會更好。

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