【任务学习设计】4.3.1土壤与植物的生长（1） 教学设计

/第3节土壤与植物的生长（第1课时）教学设计——植物的根系、根的吸水和失水【核心概念】生命系统的构成层次、生物体的稳态与调节【学习内容与要求】生物体具有一定的结构层次：了解植物的根系及功能。植物能获取养分来维持自身的生存：1.说出植物体对无机盐的吸收、运输过程；2.说出植物对水分的吸收、利用过程。【教学目标】1.了解直根系和须根系；了解根的主要功能；了解影响根系分布的主要因素；2.通过实践活动，观察幼根和装片，了解根尖的基本结构特点和功能，以及吸水原理。3.通过观察不同植物的根系，区别直根系和须根系；提升观察、比较和归纳能力；4.建立结构与功能相适应的辩证观点；增强爱护环境的意识。【教学思路】本节课的主要内容是植物的根系与根尖的结构。在观察不同植物根的基础上，让学生自己发现植物根系的不同；明白植物的根系分为直根系和须根系两大类；了解根的分布却受多种因素的影响，如水分和肥力等，从而将土壤结构质地与植物生长联系起来，理解为什么农业上要松土、施肥的道理。通过实践活动观察小麦的幼根，认识里观察根尖的结构及功能，建立结构与功能相适应的辩证观点。【教学过程】一、创设情境，激发疑问，引入学习任务【引入】一株玉米从发芽到结果，大约需要吸收200kg以上的水以及无机盐。这些水和无机盐是通过植物的什么器官吸收的?它的结构又是什么样的？二、新知展开，围绕任务，引导问题解决（一）植物的根系1.植物的根系类型【探索活动】取带根的大豆、青菜、水稻和葱的植株各1株。仔细观察它们的根，描述这些根的形态特征并归类。大豆的根小麦的根根的数目(多或少)少多有无明显发达的根有无还有哪些植物具有类似的根白菜、萝卜、青菜、菠菜、香菜等葱、韭菜、大蒜、水稻、玉米等【思考与讨论】两类根系的主要区别是什么？根有哪些功能？（1）有没有明显的主根和侧根之分。（2）吸收功能：根系最主要的功能是从土壤中吸收水分和溶于水中的矿物质。固定支持功能：自然界中，根深深扎根于土壤之中，固定土壤上部的植株，防止发生倒伏的情况。【知识归纳】1、植物通过根吸收营养物质：大多数陆生植物是通过根来吸收土壤中各种营养物质的。经科学家统计，植物根的总表面积可达茎和叶总表面积的一百多倍。2、植物的根系：（1）根系：一株植物上所有的根，总称为根系；（2）根系的类型：根据有无明显的主侧根之分，植物的根系可分为直根系和须根系；①直根系：主根发达，长而粗，侧根不发达，短而细；②须根系：主根不明显，主要由不定根组成。（3）根系的功能：植物通过根系将自己牢牢固定在土壤中，同时组成根系的每条根均能从土壤中吸收水分和无机盐等营养物质。【实践活动】观察菜地里、路边、山坡上的植物，先猜测植物的根系，再小心挖出植物，观察植物根的形状，判断其根系的类型。观察后请将植物种回土壤中。2.根的分布【思考与讨论】哪种根系更有利于固定植物？不同环境中的植物体根系为什么各有不同？结合科学拓展分析植物根分布的影响因素？生长在雨林中的浅根系植物生长在沙漠中的深根系植物【拓展】直根系具有大而粗的主根及有主根分支而出的各级侧根，主根是由胚根发育而来的，不断向土壤深处生长，有利于固定植物体；而须根系由大量不定根组成，主根退化或消失，一般分布于土壤的浅层，不定根是指从茎、叶、老根上长出的根。发达的根系是植物对干旱环境的一种适应。【小结】植物根在土壤中的分布，与植物的种类以及外界环境等密切相关，如土壤的结构、水分、通气状况和肥力。在缺水地区生长的植物根往往比在水源充足地区生长的植物根更为发达。在农业上，常利用控水、控肥来调整作物的根系，以达到丰产的目的。【过渡】绿色开花植物都有发达的根系。植物根的各个部位是否都能吸收水分?根吸收水分的主要部位在哪里?（二）根的吸水与失水1、探究根吸收水分的主要部位【探索活动】1.培育小麦种子，直到它们长出较长的根。2.选取4株生长旺盛、带有绿叶和根系的幼苗，随机分为A、B两组。将A组的2株小麦植株所有根的尖端剪去3~5mm(即根尖),并在切口处涂上石蜡；B组不做处理，如图4.3-4所示。3.将两组小麦幼苗分别放在土壤浸出液中培养，观察其生长情况。4.一段时间后，哪组幼苗开始出现萎蔫现象?【实验现象】A组小麦停止生长，b组小麦正常生长。一段时间后，A组小麦开始萎蔫。【实验结论】实验表明，根尖是植物吸收水分的主要部位。【思考与讨论】“涂上石蜡”的目的是什么？为保证实验结果更准确，该实验有哪些注意事项？1、涂上石蜡防止根的切口处吸水；2、选材时要注意几点：必须以同种植物作为实验对象；选取的植物生长越茂盛，现象越明显；在选取植物时要小心，不能破坏幼苗的根；土壤浸出液也可用无土营养液替代现象。【思考与讨论】在农业生产中，移植作物幼苗时为什么要带土移植?根尖是植物吸收水分的主要部位。带土移植能防止损伤幼苗的根尖，提高移栽成活率。【归纳总结】各种植物的根，其尖端部分通常都有根毛。根尖是指从根的尖端到着生根毛的部分，它是根生长、分化、吸收养料最活跃的部位。从根尖的尖端起，根据它的形态结构和生理功能的不同，依次可分成根冠、分生区、伸长区和根毛区四个部分，图4.3-6为小麦的根尖示意图。【问题】那么，根尖有哪些结构特点与其功能相适应呢?2.根尖的结构和功能【实践活动】1.取小麦的幼根，先用放大镜观察它的外形，根据图4.3-7所示的根尖结构图找到各部分结构，注意根毛的数量和着生部位。2.用显微镜(低倍镜，不加盖玻片)观察根毛细胞的结构特点。3.用显微镜观察植物根尖纵切的永久装片，根尖四个组成部分的细胞形状、排列各有什么特点?将观察结果记录在图4.3-7根尖的结构模式图中。参考答案：突起、伸长、紧密、疏松【思考与讨论】根据植物根尖各部分细胞的特点，猜猜它们的主要功能分别是什么。根尖的结构细胞结构特点主要作用根冠细胞壁薄，外层细胞排列较疏松，内部细胞小、排列紧密起保护作用，有利于根在土壤中不断地生长分生区细胞壁薄，细胞核较大，细胞质浓，细胞排列紧密具有很强的分裂能力，能使根的细胞数量不断增加伸长区细胞逐渐停止分裂，但能较快生长，细胞壁薄，有较小液泡使根不断地伸长根毛区表皮细胞向外突起，形成不同长度的根毛，增大了与土壤颗粒的接触面积，有利于吸收土壤中的水分和无机盐。三、总结归纳，理清概念，落实课堂任务（一）基础知识：1、大多数陆生植物是通过根来吸收土壤中各种营养物质的。2、根据有无明显的主侧根之分，植物的根系可分为直根系和须根系；3、植物根在土壤中的分布，与植物的种类以及外界环境等密切相关，如土壤的结构、水分、通气状况和肥力。4、根尖是植物吸收水分的主要部位。从根尖的尖端起，根据它的形态结构和生理功能的不同，依次可分成根冠、分生区、伸长区和根毛区四个部分。（二）随堂任务：1.如图所示的植物的根系发达，推测该植物生存的环境是()A．干旱的荒漠 B．泥泞的沼泽 C．多水的农田 D．湿润的森林【答案】A2.下列植物中，与大豆根系相同的一组是（）A.大麦、青菜B.棉花、甘蔗C.萝卜、白菜