七年级上册《绿色植物与生物圈的水循环》学案新人教版

1 / 15 七年级上册绿色植物与生物圈的水循环学案新人教版 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 七年级上册绿色植物与生物圈的水循环学案新人教版 教材分析 本章教学内容围绕绿色植物与生物圈的水循环展开，描述了水的吸收、运输、散失三个过程。水分的吸收与根有关，根有许多特点与吸收水分相适应。水分的运输与木质部的导管有关，根、茎、叶中的导管相互连通，适于水分运输。水分的散失通过蒸腾作用进行，叶片的结构中有与水的散失有关的结构。水分吸收、运输、散失三个过程紧密相联，并体现了植物结构 与功能相适应的特点。 关于根适于吸水的特点的教学，可利用学生已有的知识 植物通过根吸水，引起学生探索植物根吸水的具体部位的兴趣。然后，通过实际观察和估算，确定根吸水的主要部位；也可借助多媒体辅助教学，安排学生课前独立完成植物根的培养实验等方法。最后，组织学生讨论大量的根毛对吸水有什么意义。在这里要特别注意引导学生开始从生物圈的水循环的高度认识大量根毛吸水的意义。 关于水分的运输途径的教学，通过让学生观察教师事先做好的实验结果，引导学生讨论水分在茎内的运输途径是什么，2 / 15 或让学生就水在植物体内运输的途径设计 探究方案，并进行实验，证实植物茎内有专门运输水的结构。在此基础上，通过观察图片、模型、切片或多媒体课件等，进一步了解植物(草本和木本 )茎中运输水、无机盐和有机物的结构特点。 关于蒸腾作用的教学，通过测定植物的蒸腾作用和植物叶表皮的气孔及观察叶片结构的实验，认识植物进行蒸腾作用的主要场所 叶片的结构，特别是理解叶片上与蒸腾作用直接相关的结构 气孔的作用。初步形成生物体的结构与功能是相适应的基本观点。同时利用气孔的 “ 开 ” 与 “ 闭 ” 的关系，使学生初步形成辩证的观点，使学生认识到植物通过根部吸水和蒸腾作用参与生 物圈中的水循环。 课时安排： 2 课时。 三维目标 知识与技能 1说出大量根毛对植物吸水的意义。 2说明水分在植物体内的运输途径，初步了解茎的结构和各部分的作用。 3描述绿色植物叶片的基本结构。 4解释气孔控制水蒸气和二氧化碳等气体进出植物叶片的机制。 5说出绿色植物在生物圈水循环中的作用。 过程与方法 3 / 15 1通过水分在茎内的运输途径的探究，学会生物实验的处理方法和技术。提高实验能力、分析能力和解决问题的能力。 2通过测定植物的蒸腾作用和观察植物叶表皮的气孔的实验，培养学生分析和 综合的能力、画图能力以及实验探究能力。 3尝试用徒手切片的方法制作临时装片，明确探究的过程，学会探究的一般方法。 情感态度与价值观 1与他人协作完成实验，交流经验，培养表述能力、团队合作精神。 2激发学生关注生态环境、热爱自然的情感，初步形成保护森林的形态意识。 教学重点 1水在植物体内运输的途径。 2制作并观察叶表皮的临时装片。 3描述气孔的组成及开闭原理。 4蒸腾作用的概念及意义。 教学难点 1水在植物体内的运输途径。 2解释气孔开闭原理。 课前准备 教师准 备：准备一盆已经萎蔫的植株；半杯水；茎的切面模4 / 15 型及导管模型；搜集与水在植物体内运输有关的生活实例或相关资料并制作课件；事先培养好的长出根毛的幼根；木质部已变红的植物纵剖开的茎；指导学生培养材料 可见根毛的小麦或者其他幼苗，芹菜或带有叶柄的青菜叶及稀释红墨水、放大镜等。制作好观察蒸腾作用的演示实验；准备观察叶片的结构实验的材料用具；准备新鲜的菠菜叶片 (一般气孔张开 )和稍微有些萎蔫的菠菜叶片 (一般气孔关闭 )；查询书籍、网站、录像，搜集一些有关绿色植物促进水循环、保持水土方面的资料；准备气孔开闭原理的动画课 件。 学生准备：培养实验材料；在网上或图书馆查找不同植物根毛的数量；搜集因缺水而引起变化的植物的图片或实物；生物课外小组的同学参与教师准备的过程。 导入新课 创设情境导入新课 教师就绿色植物的生活需要水的内容提出问题。 (1)水是如何在大气、海洋、陆地之间循环流转的？ (2)水在植物体内的用途有哪些？ 学生思考回答问题。教师引导：水对植物体具有重要的作用，那么水是怎样进入植物体的？学生根据小学学习的知识知道植物是通过根吸收水分的。根有哪些结构特点适于吸收水分呢？通过这节课的探究我们会找到答案。 联系生活实际导入新课 5 / 15 教师展示一盆有些萎蔫的花，提出问题：请分析这盆花主要是缺少什么营养造成的。学生分析原因：缺水。然后请一位同学上来浇水，提醒其他同学注意观察他浇水的过程。教师质疑：我们看到的是叶、花缺水，而这位同学为什么把水全浇到了花的根上？学生积极发言并解释原因：根是植物吸水的主要器官。进一步引导：根吸收的水分是怎样到达叶和花的？ 推进新课 学习目标一：植物对水分的吸收和运输 1根适于吸水的特点 方案一：教师播放水在植物体内运输途径的动画。质疑：水是由植物体的什么部位进入到植物体内的呢 ？水的去向如何呢？学生认真思考，在教师的引导下得出：水由根部进入，再由根 茎 叶、花、果实等。教师引出下面的问题：根适于吸水的主要部位是成熟区，那么根的成熟区有哪些特点适于吸水？ 请学生拿出自己培养的幼苗，先用肉眼观察幼根，找到生在幼根上的白色绒毛，这就是根毛，再用放大镜仔细观察这一段幼根，估算一下幼根的数量。教师也可拿出自己培养的幼根，适时引导学生的观察活动。学生通过小组讨论交流，进一步认识到：大量的根毛可以大大增加根吸水的表面积，提高根吸水的效率，即增加单位时间的吸水量。 6 / 15 方案二：教师用课件展示根部 完好的植物和根的结构图片。 (1)引导学生通过观察图片，结合生活经历，回答问题：植物吸水的主要部位在哪儿？你们认为植物的根有哪些特点利于吸水？学生可以说出根比较多、比较细、比较长等特点。 (2)教师引导：根适于吸水的特点还有哪些？ 先由生物课外活动小组的同学讲述参与老师培养 “ 长出根毛的幼苗 ” 的过程，再把培养的已经生出了幼根的小麦，发给学生观察。并出示问题以明确观察任务：是否看到白色的“ 绒毛 ” ？它在幼根上的分布有何特点？学生仔细观察，会发现大量白色的 “ 绒毛 ” ，即根毛。随后教师再用动画展示根毛的形 成过程，让学生认识到根毛的形成增大了细胞的表面积。学生也能发现大量的根毛并非生长在幼根的最前端，而是长在成熟区。结合展示的根尖结构图，加深学生对根毛的分布及数量多的认识。进一步引导：大量的根毛对吸水有什么意义？让学生思考后与同组成员讨论交流，结合分析准备移栽的秧苗，根部总是带有一个土坨，这是为什么？ 最后得出结论：大量的根毛可以大大增加根吸水的表面积，提高根吸水的效率。因为植物主要是通过根部的根毛从外界吸收水分，如果根毛受损，植物就会因缺水而死亡，所以移栽植物时总带着土坨，以免损伤根毛，保证移栽后植物仍能正常生长。 7 / 15 2水分的运输途径 (1)茎的结构和作用。 教师展示图片和文字资料，提出问题，引导学生进行思考、分析、讨论、交流。 资料 1：千年的古槐树，树心已经烂成一个大洞，只剩下部分木质部和厚厚的树皮在支撑着树冠。可是，这棵古树依旧枝繁叶茂。 资料 2：上小学时，小刚在自家的院子里栽了几棵竹子和梧桐树。几年过去了，梧桐树长得又高又粗，可竹子却明显细一些，特别是去年以来，竹子好像一点儿也没有长粗。 质疑： 千年古树枝繁叶茂的原因是什么？ 梧桐树能逐年长粗，而竹子不能长粗的原因是什么？ 学生 阅读教材，先了解木本植物茎的结构：由外向内依次是树皮 (内有韧皮部，韧皮部中有筛管 )、形成层、木质部 (本质部中有导管 )，再小组讨论归纳，明确茎各部分的作用：韧皮部中的筛管将叶片中的有机物运输到其他器官；形成层中的中间一层细胞能不断分裂，形成新的韧皮部细胞和木质部细胞；木质部中的导管是水分在茎中的运输途径。 教师强调：导管和筛管的结构是有区别的。构成导管的上下细胞间的细胞壁已经消失，形成了一根中空的管道，根、茎和叶中的导管都是贯通的，保证了水分的及时运输。 通过上面的学习，组内讨论交流，教师及时指导学生的讨 论，8 / 15 帮助学生分析不能解决的问题。最后得出正确的结论。 古槐树心部分烂掉的是储藏营养的髓和部分木质部，植物根吸收的水分仍可通过剩余的木质部中的导管运输到茎和叶等器官。叶制造的有机物通过树皮韧皮部的筛管，向下运输到根。所以古槐树仍能正常生长。 梧桐树茎内有形成层，能形成新的韧皮部细胞和木质部细胞，而竹子没有形成层。 (2)探究茎对水分的运输。 教师提出问题：水分为什么靠茎的导管运输？茎的筛管为什么不能运输水分？引导学生设计实验进行探究。 学生分组设计实验方案，完成操作。在实验方法上有两种设计方案：一是假设导管运输水分，把带叶枝条的树皮剥去，去掉筛管，只留导管，再把枝条的下段插入染色液中， 10 分钟后，观察现象；二是假设筛管运输水分，把带叶枝条的下端去掉木质部，只留下树皮即筛管，再插入染色液中， 10 分钟后，观察现象。 学生讨论、分析实验的现象，经过推理得出结论：采用方案一的小组， 10 分钟后，发现枝条顶端变了颜色，由此得出导管运输水分。采用方案二的同学等了很久，也没见枝条的顶端变色，分析原因：筛管不能运输水分，只能是由导管运输水分。 学习目标 二：植物的蒸腾作用 9 / 15 1蒸腾作用 方案一：教师演示实验：课前用透明干燥的塑料袋将一株生长旺盛的盆栽植物罩起来，在茎部扎紧。放在阳光下照射，请学生观察塑料袋内壁上有什么现象出现。引导学生思考，产生疑问：塑料袋内壁上的小水珠的来源是什么？ 学生结合教材内容，交流课前收集的资料，得出结论：植物通过蒸腾作用散失大量的水分。 方案二：学生展示课前准备的测定植物蒸腾作用的实验结果并描述实验现象。对实验现象进行分析，讨论交流，得出结论：植物体内的水分是通过蒸腾作用散失的。 在学生明确了植物通过蒸腾作用散失水分后 ，进一步引导：水蒸气到底是从叶片中的什么结构中跑掉的呢？ 教师演示实验，取一片开始萎蔫的菠菜叶，将叶片放入盛有清水的大烧杯中。用嘴含着叶柄的断面用力吹气。学生观察现象：看到有气泡从叶表面冒出来，还可以看到叶片的下表皮上冒出的气泡比上表皮上冒出的气泡的数目多。质疑：气体是由叶片上的什么结构出来的？该结构是怎样控制气体进出叶片的呢？下面通过实验来探究。 2叶片的基本结构 教师展示 “ 叶片结构 ” 的图片或模型，引导学生观察，学会区分上、下表皮并了解其结构特点。引导学生共同合作，通过实验来验证叶片的结构，提出问 题。 10 / 15 菠菜叶片的正面与背面的颜色一样深吗？为什么？ 观察到的叶片结构与教材示意图的结构是否完全一样？为什么？ 学生通过观察 “ 叶片结构示意图 ” 或模型，自学叶片的基本结构；小组合作练习制作植物叶片的徒手切片，用显微镜观察、对比，进一步了解叶片的基本结构：表皮、叶肉和叶脉。 3气孔及其开闭原理 方案一：学生完成观察叶片的下表皮实验。结合实验中观察到的现象，阅读教材，产生疑问，学生互答，小组内不能解决的全班交流。教师及时引导学生提出有价值的问题。学生提出的问题如下。 气孔是怎样构成的？上 、下表皮的气孔数量有没有区别？为什么气孔可以张开和闭合？其张开和闭合是由什么结构控制的？ 保卫细胞和它周围的细胞在结构上有什么不同？保卫细胞的这种结构特点对蒸腾作用有什么意义？ 学生结合实验观察到的结构，并对照教材中气孔的张开和闭合图片，认识气孔的结构；观看气孔开闭原理的动画，了解气孔的张开和闭合的情况。 通过观察讨论、推理解决问题，得出以下结论。 气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔。一般植物的下表皮气孔数量多于上表皮。气孔的开闭是由保卫细胞来调11 / 15 节的，而且与细胞内水分的多少有关。当保卫细胞含 水多时气孔张开，当保卫细胞含水较少时气孔闭合。 保卫细胞呈半月形，靠近气孔一侧的壁厚，远离气孔一侧的壁薄。当保卫细胞吸水膨胀时，气孔张开；当保卫细胞失水收缩时，气孔关闭。 当太阳升起，温度升高时，气孔张开，植物的蒸腾作用加强，降低了叶表面的温度，避免叶片被阳光灼伤。同时，随着水分的散失，使水向上运输的动力增强，促进植物根部吸水，使植物能够进行旺盛的生命活动。当夜幕降临时，气温下降，光合作用、蒸腾作用等逐渐减弱，甚至停止，这时，大多数气孔也关闭了。 教师强调生物绘图的要求，安排学生绘出观察到的图像。学生按课本要求画图，互相评价、相互认同。 方案二：教师演示实验：将一片刚摘下的叶片浸在盛有 70以上热水的烧杯中。学生观察现象并讨论交流，得出结论：一般植物叶片的上、下表皮都有气孔，而且下表皮气孔数目多于上表皮。教师播放气孔开闭的动画，引导学生观看，完成问题。 1当保卫细胞吸水或失水时，气孔会发生怎样的变化？ 2保卫细胞在结构上有什么特点？ 学生观看课件，讨论交流气孔开闭的原理。 教师演示保卫细胞控制气孔开闭的模拟实验：取一对气球当12 / 15 保卫细胞，外侧贴上透明胶相当于细胞壁，往气球里注水和放水时，观察 气孔开闭情况。进一步理解气孔控制气体进出叶片的机制。最后得出结论：保卫细胞呈半月形，一对保卫细胞围成的空腔即气孔，靠近气孔一侧的壁厚，远离气孔一侧的壁薄。当保卫细胞吸水膨胀时，气孔张开；当保卫细胞失水收缩时，气孔关闭。 为强化学生记忆，教师指导学生绘图。学生再次观察菠菜叶下表皮的临时切片，完成画图。 学习目标三：绿色植物参与了生物圈的水循环 方案一：学生阅读教材，就其中不明确的问题提问，学生互答，不能解释的教师点拨。 教师指导学生阅读，并引导学生产生疑问，对学生提出的问题进行评价，引导学生提出有价值 的问题。倾听学生的问题及理解，把学生不清楚的问题集中展示给所有学生，共同讨论交流。学生提出的共性问题。 1绿色植物在水循环中起什么作用？ 2如果地球上没有绿色植物，水循环还能进行吗？ 教师展示生物圈的水循环动画，引导学生观看并讨论交流，描述地球上水循环的过程。 学生根据课前测量的林地和裸地空气湿度的对比资料，分析绿色植物在水循环中的作用。讨论交流如果没有绿色植物会对水循环产生什么影响。最后得出正确结论。 13 / 15 1绿色植物通过根部从土壤中吸收水分，绝大部分水分又通过蒸腾作用散失了，促进了生物圈中水循 环的进行。 2如果没有绿色植物，水循环仍然可以进行。海洋、湖泊等蒸发的水蒸气进入大气中，形成云，继而形成雨、雪，再回到海洋或陆地。但是，如果没有绿色植物，生物圈中的水循环会受到一定影响，如陆地的降雨会减少；降雨造成的地表径流会增多、加快，等等。 教师强调：绿色植物通过蒸腾作用不但促进了生物圈的水循环。同时蒸腾作用对植物自身也具有非常重要的作用，如降低叶片表面的温度，促进水分的吸收和运输，促进无机盐的运输等。 方案二：生物课外小组展示课前完成的实验：取两盆长势相同的盆栽植物 (其中一盆的叶片全部剪掉 )， 用透明干燥的塑料袋罩住并在茎部扎紧。将两装置同时置于阳光下，进行观察比较。 教师引导学生观察现象，思考问题：蒸腾作用对植物自身的生活具有什么意义？ 学生结合前面学习的知识，明确蒸腾作用能够带动植物体对水分和无机盐的吸收和向上运输，还能降低叶片表面的温度，避免被强烈的阳光灼伤，等等 教师引导学生观察 “ 生物圈的水循环 ” 图片，描述地球上水循环的过程。分析绿色植物在水循环中的作用。 14 / 15 教师展示：我国森林覆盖率只有 %，大大低于全世界 27%的平均水平，人均森林面积仅有公顷，相当于世界人均水平的1/5。学生根据资料