植物的根能够吸收水和无机盐教学设计-2024-2025学年济南版（2024）初中生物学七年级下册

《植物的根能够吸收水和无机盐）教学设计-2024-2025学年济南版（2024）初中生物学七年级下册一、教材分析（一）教材地位本节课选自新教材济南版（2024）初中生物学七年级下册第三单元《植物的生活》第一章《植物能进行光合作用等生命活动》。植物的生活离不开水和无机盐，而植物主要通过根来吸收这两者，因此本节课是理解植物生命活动的基础，为后续学习植物的光合作用、蒸腾作用等生理过程奠定了重要基石。它在教材中起着承上启下的关键作用，既承接了前面植物结构的相关知识，又为后面深入探究植物的物质和能量代谢做好铺垫。（二）内容结构教材首先以美国学者迪特玛的有趣实验引入，激发学生对根的探究兴趣。接着介绍了根系的概念及分类，重点阐述了根尖的结构及其各部分的功能，让学生明白根是如何通过特定结构实现生长和吸收功能的。之后深入探讨植物对水和无机盐的吸收，包括吸收的部位、方式以及无机盐对植物生长发育的重要作用，并引入无土栽培这一现代技术，让学生将理论知识与实际应用相联系，体现了生物学知识与生活、生产实践的紧密结合。二、教学目标（一）知识目标准确描述根系的类型，能清晰区分直根系和须根系。详细阐述根尖的结构，包括根冠、分生区、伸长区和成熟区的细胞特点及功能，并理解根尖各部分与根生长和吸收功能的适应性。明确说明植物吸收水和无机盐的主要部位，解释植物吸收水和无机盐的原理。举例说出不同无机盐对植物生长发育的影响，了解无土栽培的原理和应用。（二）能力目标通过观察根尖结构的实验，提高学生的观察能力和实验操作技能，学会使用放大镜等简单工具进行生物学观察。分析相关实验数据和现象，培养学生的逻辑思维能力、归纳总结能力以及运用所学知识解决实际问题的能力。在小组讨论和交流中，提升学生的合作能力和表达能力，能够与他人分享自己的观点和见解。（三）情感态度与价值观目标培养学生对生物学的浓厚兴趣，激发学生对大自然的好奇心和探索精神，使学生主动关注植物的生命活动。通过了解无土栽培等现代生物技术，让学生感受科学技术对农业生产的重要推动作用，培养学生热爱科学、勇于创新的科学态度。树立生物体结构与功能相适应的辩证唯物主义观点，认识到植物的根在维持植物生命活动中的重要意义，增强学生对生命的敬畏之心。三、教学重难点（一）教学重点根尖的结构及其各部分的功能，尤其是成熟区与吸收功能的关系。植物吸收水和无机盐的主要部位及原理。不同无机盐对植物生长发育的作用。（二）教学难点理解根尖各部分细胞特点与根生长和吸收功能的适应性。解释植物细胞吸收水和无机盐的原理，这涉及到一定的微观生理过程，对于七年级学生来说较难理解。四、教学过程（一）课程导入（5分钟）展示图片：呈现一组生长在不同环境中的植物图片，如沙漠中的仙人掌、水田中的水稻、山坡上的大树等，并提出问题：“同学们，观察这些植物，它们生长的环境差异很大，那大家思考一下，植物生长所需要的水分是从哪里来的呢？”引导学生思考并回答，多数学生能够回答出植物从土壤中获取水分。引出课题：接着进一步提问：“植物是通过身体的哪个部位从土壤中吸收水分的呢？”在学生回答出是根之后，顺势引出本节课的主题——植物的根能够吸收水和无机盐。【设计意图】通过展示不同环境下的植物图片，激发学生的学习兴趣和好奇心，引导学生思考植物与水的关系，自然地引出本节课的主题，让学生快速进入学习状态，同时也培养了学生的观察能力和思考能力。（二）根系的类型（8分钟）展示图片：展示大豆、小麦等植物根系的图片，向学生介绍一株植物地下部分根的总和叫作根系。讲解分类：对照图片，详细讲解直根系和须根系的特点。直根系主根明显，主根上生出侧根，如大豆的根系；须根系没有明显的主根，由许多不定根组成，像小麦的根系。让学生仔细观察图片，区分两种根系的不同，并请几位学生站起来描述他们所看到的两种根系的差异。举例巩固：请学生列举生活中常见的具有直根系和须根系的植物，教师进行补充和纠正，强化学生对两种根系类型的认识。【设计意图】通过直观的图片展示和教师的讲解，让学生清晰地了解根系的概念和类型，通过学生自己观察和描述，以及举例巩固，加深学生对直根系和须根系特点的记忆，培养学生的观察能力和知识迁移能力。（三）根尖的结构（15分钟）实验观察：分发培养好的带根幼苗（如绿豆幼苗）给学生，每个小组若干株，同时发放放大镜。指导学生先用肉眼观察根尖，找到根尖的大致位置，然后用放大镜仔细观察根尖的外形，看看能发现什么。教师在教室里巡回指导，提醒学生观察根尖不同部位的形态差异。讲解结构：利用根尖结构的示意图或模型，结合学生的观察结果，详细讲解根尖各部分的结构。根冠：位于根尖的顶端，形状像帽子，细胞比较大，排列不够整齐。根冠的作用是保护根尖，在根生长过程中，根冠细胞不断受到土壤颗粒的磨损，但能通过分生区细胞分裂产生新细胞来补充。提问学生：“根冠在根生长时起到保护作用，大家想想，如果没有根冠，根在生长过程中会遇到什么问题？”引导学生思考根冠的重要性。分生区：分生区细胞体积小，近似正方形，排列紧密，细胞核大，具有旺盛的分裂能力。分生区细胞不断分裂产生新细胞，补充根冠细胞和伸长区细胞。向学生提问：“分生区细胞不断分裂，这对根的生长有什么重要意义呢？”让学生理解分生区与根生长的关系。伸长区：伸长区细胞逐渐停止分裂，开始迅速伸长，是根生长最快的部位。细胞中出现了小液泡。教师提问：“伸长区细胞迅速伸长，这对根的生长又有什么作用呢？”引导学生思考伸长区在根生长过程中的作用。成熟区：成熟区细胞停止伸长，表皮细胞的一部分向外突出形成根毛，增大了吸收面积。部分内部细胞分化形成导管，具有输导作用。成熟区是根吸收水和无机盐的主要部位。向学生强调成熟区结构与吸收功能的适应性，提问：“成熟区有大量根毛，这对根吸收水和无机盐有什么好处呢？”让学生理解根毛对吸收功能的重要性。总结归纳：和学生一起总结根尖各部分结构的特点和功能，以表格的形式呈现在黑板上（如下表），方便学生对比记忆。根尖结构细胞特点功能根冠细胞大，排列不整齐保护根尖分生区细胞体积小，近似正方形，排列紧密，细胞核大分裂产生新细胞伸长区细胞迅速伸长，出现小液泡根生长最快的部位成熟区表皮细胞向外突出形成根毛，内部细胞分化形成导管吸收水和无机盐的主要部位【设计意图】通过实验观察，让学生亲身体验根尖的结构，培养学生的实验操作能力和观察能力。教师结合示意图或模型进行详细讲解，并通过提问引导学生思考根尖各部分结构与功能的关系，帮助学生理解根尖的结构特点以及这些特点如何适应根的生长和吸收功能，最后以表格形式总结归纳，有助于学生系统地掌握知识，培养学生的归纳总结能力。（四）植物对水和无机盐的吸收（15分钟）吸收部位：回顾根尖结构，再次强调成熟区是植物吸收水和无机盐的主要部位，因为成熟区具有大量根毛，大大增加了吸收面积。吸收原理：利用动画或示意图，简单讲解植物细胞吸收水的原理——渗透作用。向学生解释，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水。可以举例说明，比如将一个新鲜的萝卜条放在清水中，萝卜条会变硬，这是因为细胞吸水；若放在盐水中，萝卜条会变软，这是因为细胞失水。让学生思考生活中还有哪些类似的现象。对于植物吸收无机盐，向学生说明是通过主动运输的方式，需要消耗能量，将无机盐从低浓度向高浓度运输。由于主动运输较为抽象，可简单比喻为细胞像一个勤劳的搬运工，主动将外界的无机盐搬运到细胞内。无机盐的作用：展示缺乏不同无机盐时植物生长异常的图片，如缺氮时植株矮小瘦弱，叶片发黄；缺磷时植株矮小，叶片暗绿带红；缺钾时植株茎秆软弱，易倒伏，叶片边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。讲解不同无机盐对植物生长发育的作用，含氮的无机盐能促进细胞的分裂和生长，使枝叶繁茂；含磷的无机盐可以促进幼苗的发育和花的开放，使果实、种子提早成熟；含钾的无机盐使茎秆健壮，促进淀粉的形成与运输。让学生分组讨论，分析图片中植物生长异常可能是缺乏哪种无机盐导致的，然后每组派代表发言。无土栽培：介绍无土栽培技术，说明科学家依据植物生活所需无机盐的种类和数量，将无机盐按照一定的比例溶解到水中配制成营养液，用以培养植物。展示一些无土栽培的图片或视频，让学生了解无土栽培在现代农业中的应用。组织学生讨论无土栽培的优点，如节省土地、避免土壤污染、产量高、品质好等，以及可能存在的问题，如成本较高、技术要求较严格等。【设计意图】通过回顾根尖结构确定吸收部位，利用动画和生活实例讲解吸收原理，帮助学生理解较为抽象的知识。通过展示缺乏无机盐的图片和学生讨论，让学生深刻理解无机盐对植物生长发育的重要作用。介绍无土栽培技术，拓宽学生的知识面，培养学生将理论知识与实际应用相联系的能力，同时通过讨论无土栽培的优缺点，培养学生的辩证思维能力和团队合作能力。（五）课堂小结（5分钟）引导回顾：引导学生回顾本节课所学内容，从根系的类型开始，到根尖的结构及其功能，再到植物对水和无机盐的吸收部位、原理、无机盐的作用以及无土栽培技术等。让学生自己梳理知识框架，教师在黑板上进行简单的板书总结。强调重点：重点强调根尖成熟区的结构与吸收功能的适应性，植物吸收水和无机盐的原理，以及不同无机盐对植物生长发育的影响。答疑解惑：给学生留出时间提问，解答学生在本节课学习过程中遇到的疑问，确保学生对知识的理解和掌握。【设计意图】通过引导学生回顾和教师总结，帮助学生梳理本节课的知识体系，强化重点内容。通过答疑解惑，及时解决学生的问题，使学生对知识的理解更加透彻，提高学习效果。（六）布置作业（2分钟）基础作业：让学生完成教材课后相关练习题，巩固本节课所学的基础知识，如根尖结构的特点、植物吸收水和无机盐的部位等。拓展作业：查阅资料，了解更多关于无土栽培的详细信息，包括不同植物适合的营养液配方、无土栽培在实际生产中的应用案例等，下节课进行分享交流。【设计意图】通过布置基础作业，帮助学生巩固课堂所学知识，加深对重点内容的记忆。拓展作业则鼓励学生自主查阅资料，拓宽知识面，培养学生自主学习的能力和对生物学的探索精神，同时为下节课的交流讨论做好准备。五、教学反思在本节课的教学过程中，通过多种教学方法的运用，如实验观察、图片展示、动画演示、小组讨论等，有效地激发了学生的学习兴趣，提高了学生的参与度。学生在观察根尖结构的实验中表现出了浓厚的兴趣，能够积极动手操作，认真观察并思考问题，对根尖的结构有了较为直观的认识。在讲解植物对水和无机盐的吸收原理时，通过生活实例的引入，降低了知识的难度，学生能够较好地理解。然而，在教学过程中也存在一些不足之处。例如，在讲解植物细胞吸收无机盐的主动运输方式时，虽