初中七年级生物《绿色植物的蒸腾作用》教学设计

初中七年级生物《绿色植物的蒸腾作用》教学设计

一、教学内容与学情分析

（一）教材分析

本节课选自济南版初中生物七年级上册第二单元第一章第二节，主题为“绿色植物的蒸腾作用”。在本章“生物圈中的绿色植物”中，本节内容具有承上启下的关键作用。承上，它是在学习了绿色植物的主要类群、种子的结构和萌发、植株的生长（根、茎、叶的结构与功能）之后，对植物体作为一个整体进行生命活动的进一步探究，将植物体的器官（根、茎、叶）功能联系起来，形成“植物体是一个有机整体”的观念。启下，它为学生后续理解植物的光合作用、呼吸作用以及水分在生物圈中的循环奠定了基础。【重要】【承上启下】蒸腾作用的概念、过程、意义及其影响因素是本课的核心知识。教材通过“观察植物的蒸腾现象”、“探究影响蒸腾作用的因素”等活动，引导学生从现象入手，探究本质，最终理解蒸腾作用对植物自身生命活动及生物圈水循环的重要意义。【核心概念】

（二）学情分析

授课对象为七年级学生。他们已经具备了一定的观察、分析和逻辑思维能力，并对植物体的基本结构（根、茎、叶）有了初步了解。在日常生活中，学生对“浇水后塑料袋上有水珠”、“夏天大树下凉爽”等现象有感性认识，但对这些现象背后的生物学原理知之甚少。【基础】此外，七年级学生好奇心强，对实验探究充满兴趣，但设计对照实验、控制变量、分析数据等科学探究能力尚在形成中，需要教师在课堂上进行有效引导和搭建“脚手架”。同时，学生可能存在的认知障碍是：将蒸腾作用与简单的物理蒸发相混淆，不理解气孔如何调控蒸腾，以及难以从植物体整体生命活动的高度理解蒸腾作用的意义。【难点】

二、教学目标与核心素养

基于课程标准与学生实际，确立本节课教学目标如下：

1.生命观念：通过分析蒸腾作用对植物体自身的重要意义（如降低叶片温度、促进水分和无机盐的吸收与运输），形成植物体是一个统一的整体、结构与功能相适应、生物与环境相互影响的生态观。【重要】

2.科学思维：通过设计探究实验“影响蒸腾作用的因素”，运用观察、比较、分析、归纳等方法，推导出蒸腾作用的概念、过程及影响因素，培养理性思维和逻辑推理能力。【核心】【高频考点】

3.科学探究：在“探究影响蒸腾作用的因素”活动中，能够提出可探究的科学问题，作出假设，制定并实施计划，分析实验现象并得出结论，体验科学探究的一般过程，提升合作交流能力。【热点】

4.社会责任：能够运用蒸腾作用的原理解释生活中的相关现象（如移栽植物时剪去部分枝叶、选择阴天或傍晚移栽等），关注水资源与植物栽培的关系，形成节约用水、爱护植被的意识，增强社会责任感。

三、教学重难点

（一）教学重点

1.蒸腾作用的概念、过程和意义。【基础】【高频考点】

2.气孔的结构及其对蒸腾作用的调节作用。【重要】

3.通过实验探究影响蒸腾作用的环境因素。【核心】

（二）教学难点

1.理解气孔开闭的原理及其与蒸腾作用的关系。【难点】

2.设计并实施对照实验，探究影响蒸腾作用的环境因素。【难点】【高频考点】

3.从植物体整体生命活动的角度理解蒸腾作用的意义（如“拉力”的形成）。【重要】

四、教学方法与准备

（一）教学方法

本课将采用“情境创设—问题驱动—实验探究—模型建构—迁移应用”的教学模式。主要运用探究式教学法、直观演示法、合作学习法，将信息技术（如微观视频、动态模拟）与传统实验相结合，引导学生主动建构知识。【先进理念】

（二）教学准备

1.教师准备：已进行暗处理并选取健康天竺葵盆栽、透明塑料袋、细线、剪刀、载玻片、盖玻片、显微镜、氯化钴蓝色试纸（或滤纸条）、植物油、清水、烧杯、量筒、实验记录表。制作气孔开闭原理、水分蒸腾动态过程的动画或微视频。

2.学生准备：预习教材，分组（4-5人一组），回顾显微镜的使用方法。

五、教学实施过程（核心环节）

（一）创设情境，激趣导入

上课伊始，教师展示两幅对比鲜明的校园图片：一张是烈日下暴晒的水泥地面，另一张是枝繁叶茂的大树下。提出问题：【非常重要】

“同学们，炎炎夏日，当我们站在大树下和站在空旷的水泥地面上，感觉有何不同？为什么大树下会更凉爽？”引导学生结合生活经验回答（树荫遮挡阳光、树下温度低）。

教师进一步引导：“除了树荫的遮挡，植物本身有没有‘降温’的本领呢？”由此引出“俗话说‘水往低处流’，可是植物体内的水分为什么能从几十米高的树干底部上升到顶端叶片？这强大的‘拉力’来自哪里？”【问题链驱动】

教师顺势揭示课题：带着这些问题，让我们一起走进“绿色植物的蒸腾作用”，探索植物体内的奥秘。

（二）实验观察，建构概念——探秘蒸腾现象

1.【基础实验】演示“植物的蒸腾失水”

教师出示提前准备的两组装置（课前4-6小时准备）：

装置A：取两株大小相似、叶片繁茂的天竺葵，一株保留全部叶片，另一株摘除全部叶片。分别用透明干燥的塑料袋将植株罩住，将袋口在茎基部扎紧。

装置B：取两个相同的锥形瓶，分别加入等量清水，滴加植物油覆盖水面（防止水分蒸发）。选取一枝带叶的枝条和一枝无叶的枝条，插入瓶中，用瓶塞密封瓶口，并在瓶外壁标记初始水位。

【重要】【分组观察】引导学生分组观察两组装置的现象，并记录。

2.【合作探究】引导分析，构建概念

（1）现象描述：学生汇报观察结果——装置A中，带叶的塑料袋内壁出现大量水珠，而无叶的塑料袋内壁水珠很少或没有。装置B中，插有带叶枝条的瓶内水位明显下降，而另一瓶水位基本不变。

（2）问题链驱动思维：【非常重要】

教师提问：“塑料袋内壁的水珠可能来自哪里？（土壤中的水分通过植物体散失）”“为什么要设置无叶的植株/枝条作对照？（证明水珠主要是通过叶片散失的）”“植物油在此实验中起什么作用？（防止水分直接从液面蒸发，确保水位变化是由植物吸收引起的）”

（3）归纳概念：学生讨论后，教师引导总结：水分以气体状态从植物体内通过叶片（主要器官）散失到大气中的过程，就是蒸腾作用。【核心概念板书】

（4）拓展认知：教师补充讲解，蒸腾作用的“门户”主要是叶片上的气孔，此外，叶柄和幼嫩的茎上也有少量气孔，也能进行微弱的蒸腾作用。

（三）微观探秘，突破难点——气孔与调节

1.【难点突破】观察气孔结构

（1）教师提问：“水分是如何从叶片内部散发出去的？叶片上有什么特殊的结构吗？”引导学生推测气孔的存在。

（2）实验操作：【分组实验】学生撕取天竺葵叶片的下表皮（提示：颜色较浅的一面，气孔较多），制成临时装片，在显微镜下进行观察。寻找半月形的保卫细胞及其围成的空隙——气孔。

（3）动态模拟：学生观察静态装片的同时，教师播放气孔开闭的3D动画模拟视频，并配以讲解。【非常重要】展示保卫细胞的结构特点（细胞壁厚薄不均，靠近气孔一侧的壁厚，背向气孔一侧的壁薄）。当保卫细胞吸水膨胀时，由于厚壁不易伸展，薄壁易伸展，导致保卫细胞向外弯曲，气孔张开；当保卫细胞失水收缩时，细胞恢复原状，气孔闭合。

2.【模型建构】理解调节机制

教师引导学生用手边的材料（如两本书、气球等）模拟气孔开闭的原理，加深理解。随后引导学生思考：“气孔的这种开闭特性对植物体有何意义？（既能保证气体交换（二氧化碳、氧气），又能有效控制水分散失，是对干旱环境的一种适应）。”【重要】【结构与功能观】

3.【热点追踪】验证气孔存在

教师演示“氯化钴蓝色试纸实验”。将干燥的蓝色氯化钴试纸分别贴在叶片的上、下表皮上，并用载玻片压住。观察并记录试纸变红所需的时间。学生分析实验结果：贴在上下表皮的试纸均变红，但下表皮变红更快、颜色更深。结论：叶片表皮有气孔，且下表皮气孔数量多于上表皮，这是植物减少水分蒸腾、适应环境的又一表现。【高频考点】

（四）定量探究，深化认知——探究影响因素

1.【核心环节】提出问题，作出假设

教师引导：“蒸腾作用的强弱（即单位时间、单位叶面积水分散失的量）可能受哪些环境因素的影响？”引导学生结合生活经验和已有知识进行推测：光照、温度、空气湿度、风速等。【热点】【探究能力】

以小组为单位，选择自己最感兴趣的一个因素进行探究。例如，第一组探究“光照对蒸腾作用的影响”，第二组探究“风速的影响”等。

2.【科学方法】设计实验，控制变量

（1）教师提供材料用具：相同大小的天竺葵枝条、锥形瓶、水、植物油、刻度尺、钟表、吹风机（冷风）、透明黑罩子、塑料袋等。

（2）小组合作讨论，制定实验方案。教师巡回指导，重点关注变量的控制和对照组的设置。【难点】【重要】

例如，探究光照的影响：

A组（实验组）：将带叶枝条插入装有等量水（滴油）的锥形瓶，置于阳光下。

B组（对照组）：将另一相同带叶枝条插入相同装置中，用黑罩子遮光（或用纸盒罩住）。

其他条件（如温度、湿度、枝条大小）均相同。

（3）方案交流与完善：选取1-2个小组汇报他们的实验设计，全班共同评议，指出优点和不足，完善方案。教师强调重复实验和计算平均值的重要性，以减少误差。

3.【动手实践】分组实验，收集证据

各小组根据完善后的方案进行实验。每隔一段时间（如10分钟）记录一次水位变化，或观察、记录塑料袋内水珠产生的快慢和多少。教师巡视指导，提醒学生注意安全，规范操作，及时记录数据。

4.【数据分析】交流讨论，得出结论

实验结束后，各小组整理数据，分析结果，形成结论。例如：光照组比遮光组水位下降快，证明光照能促进蒸腾作用；有风组比无风组蒸腾快，证明空气流动能促进蒸腾作用。【基础】各小组派代表汇报本组探究过程和结论，教师进行点评和总结，归纳出影响蒸腾作用的主要环境因素：光照强度、环境温度、空气湿度、空气流动状况（风速）。

（五）系统梳理，价值引领——意义与应用

1.【整体建构】蒸腾作用的意义

教师结合板书，引导学生从植物体自身和生物圈两个层面，系统梳理蒸腾作用的意义。【非常重要】

（1）对植物自身：

A.形成蒸腾拉力：教师结合“水分吸收和运输的动态示意图”讲解：叶片蒸腾失水后，细胞液浓度相对升高，便从叶脉导管中吸水；叶脉导管失水后，压力降低，形成一种向上的拉力，这种拉力通过茎中导管一直传递到根，促进根从土壤中吸收水分。这是植物吸收和运输水分的主要动力。【核心难点】

B.促进无机盐的运输：溶解在水中的无机盐也随水分的吸收和流动被运输到植物体的各个部分。

C.降低叶片温度：水在由液态变为气态的过程中吸收大量的热能（汽化热），从而有效降低叶片在烈日下的温度，避免叶片被灼伤。

（2）对生物圈：

A.提高大气湿度，增加降水。

B.参与生物圈的水循环，是连接土壤水与大气水的桥梁。【高频考点】

2.【迁移应用】学以致用

教师呈现生产生活中的实际问题，引导学生运用蒸腾作用原理解释或解决：【热点】【社会责任】

（1）问题1：为什么在移栽植物时，常常要剪掉一部分枝叶，并选择在阴天或傍晚进行，有时甚至要带土移栽？（剪枝叶：降低蒸腾作用，减少水分散失；阴天傍晚：光照弱、温度低，蒸腾弱，利于成活；带土：保护幼根和根毛，保证吸水能力。）

（2）问题2：俗话说“大树底下好乘凉”，除了遮阴外，还有什么原因？（蒸腾作用散失水分，增加了周围空气的湿度，同时水分的汽化吸热带走了热量，使周围温度降低。）

（3）问题3：新疆地区盛产瓜果，如哈密瓜、葡萄，这些瓜果特别甜，这与当地的气候（如白天光照强、昼夜温差大）有什么关系？（引导学生从蒸腾作用促进水分和矿质元素吸收，进而促进光合作用的角度进行思考，并引出蒸腾与光合、呼吸等生命活动的联系，为后续学习做铺垫。）

（六）课堂小结，构建网络

教师引导学生回顾本节课的核心内容，构建知识网络图。【重要】

以“一个概念（蒸腾作用）、一个结构（气孔）、两个意义（对自身、对生物圈）、三个影响因素（光、温、风、湿）”为线索，将零散的知识点串联起来，形成系统化的认知结构。

六、板书设计

初中七年级生物《绿色植物的蒸腾作用》教学设计

一、蒸腾作用的概念

水分以气体状态，从植物体（主要是叶片）散失到大气中的过程。

二、蒸腾作用的主要器官——叶片

1.结构：气孔（由保卫细胞围成）

2.调节：保卫细胞吸水→气孔张开

保卫细胞失水→气孔关闭

3.分布：一般下表皮多于上表皮

三、探究影响蒸腾作用的因素

1.环境因素：光照、温度、空气湿度、空气流动

2.内部因素：气孔数量、叶片面积

四、蒸腾作用的意义

1.对植物自身：

（1）形成拉力，促进水和无机盐的吸收与运输

（2）降低叶片温度，防止灼伤

2.对生物圈：

（1）提高大气湿度，增加降水

（2）参与生物圈水循环

七、教学反思

本节课的设计，力求将知识传授、能力培养与素养提升融为一体。通过创设生活情境激发兴趣，以实验探究为主线贯穿全程，让学生在“做中学”、“思中悟”。微观动画的运用化解了气孔开闭这一难点，