第5章第2節綠色植物從土壤中獲得什么一、設計思路：生物實驗在中學階段的生物學教學中占有非常重要的地位。它既是對學生進行基本技能訓練的重要手段，也能激發學生的學習興趣，提高教學質量和培養學生的分析和觀察能力。本節課第一課時通過含氮的無機鹽對植物生長的影響實驗，可使學生了解植物生長需要無機鹽、無機鹽溶解液中、根可以從土壤溶液中吸收無機鹽，同時植物生長不僅需要含氮的無機鹽，還需要含磷的、含鉀的無機鹽，并對它們的作用加深了解，從而進一步了解合理施肥的原理和意義等。本節課第二課時首先通過實驗來驗證外界溶液的濃度對細胞吸水的影響，并進一步讓學生自己設計實驗來驗證根的吸水原理。從而使學生對植物吸水和失水的原理具有感性認識，在這個基礎上，重點闡明了植物吸水和失水的原因。通過探究性實驗，激發學生的學習興趣，引導學生積極主動地獲取生物科學知識，領悟科學研究方法，聯系實際，用學生熟悉的生活現象來驗證原理。二、學習目標：1、知識目標：（1）舉例說明植物生長需要的主要無機鹽及其作用。（2）通過具體的實驗使學生記住植物的吸水特點，并由細胞吸水失水推導說出植物吸水和失水的原理。2、技能目標：通過實驗分析現象，培養類比觀察能力，通過實驗聯系生活實際，培養發散思維和創新能力。3、情感態度和價值觀目標：（1）培養學生積極參與討論并與他人協作的精神。（2）以實驗的形式，師生與生生之間展開豐富活動，讓學生在實驗中進行交流，從而激發學生們的學習興趣，培養了學生熱愛自然，關愛生物的情感意識。使學生體味生命活力的魅力。（3）在探究實驗的過程中體驗科學實驗的艱辛與快樂，培養學生持之以恒的科學意志，領悟科學方法，培養學生崇尚科學探究的情感。三、學習重點、難點：重點：通過實驗和觀察，說明綠色植物的生長需要水和無機鹽。難點：植物吸水和失水的原理四、教學過程：第一課時教學內容學生活動教師活動設計意圖導入新課思考并回答教師提出的問題，進入學習情境。出示土地崇拜的圖片。說明土地是萬物生長的依托。讓學生思考，土地究竟給植物提供了什么？用古老的土地崇拜現象，讓學生認識到土地的重要性，進一步引發土地對生物的作用的思考。思考，設想，有的學生想到現在我們來設想一下：能不能改變千百年來傳統的耕作習慣，種植植物不用土壤呢？（介紹無土栽培的知識）讓學生認識到現代農業技術的發展。蕃茄植株學生分析討論得出實驗結論：植物的生長需要無機鹽，是本節課的重點。讓學生自己動手培養、觀察幼苗生長狀況，分析無土栽培成功的原因，驗證無土栽培培養液和土壤溶液中含有無機鹽，自己得出“植物的生長需要無機鹽”的結論，這個結論不是老師教的，而是由學生自己探究獲得的，體現了新課標“提倡探究性學習”的理念。學生分析討論得出實驗結論：無機鹽。為什么在土壤浸出液、無土栽培營養液中植物就能正常生活呢？土壤浸出液、中除了含有水以外，還含有什么物質呢？讓我們再做一個實驗。小組交流，討論，得出結論：植物生長需要無機鹽。引導學生概括討論無機鹽對植物生長發育的作用根據思考實際問題。課堂小結第二課時教學內容學生活動教師活動設計意圖導入新課思考并回答教師提出的問題，進入學習情境。提問：水分究竟是怎樣進入植物體的呢？設疑，導入學生敘述自己在家中所做實驗的過程和實驗現象。布置學生課前一天在家里進行植物吸收水分的探究性實驗。讓學生自己動手嘗試學生思考、理解“溶液”和“濃度”的概念。（1）在甲乙兩個燒杯里放上等量的清水，分別加入一勺鹽。說明燒杯里的鹽水就是鹽的水溶液。（2）再在甲燒杯里加一勺鹽。甲燒杯水里鹽多濃度就大，乙燒杯水里鹽少濃度就小。“溶液”和“濃度”的概念比較抽象，初一的學生難以理解，用演示實驗淺顯地說明這些概念。肯定細胞液是溶液，因為其中溶解有許多物質。提問：細胞內的細胞液是溶液嗎？為什么？引導學生思考，為后面的細胞吸水知識作鋪墊。學生注意觀察實驗現象，發現馬鈴薯里鹽水的液面升高，清水的液面下降。認同：注入鹽水的馬鈴薯，水分從細胞內流出所以鹽水液面上升；注入清水的馬鈴薯，水分進入細胞內，所以清水液面下降。（課前一天，把兩個相似大小的馬鈴薯中間挖一個同樣大小的坑，分別注入清水和濃鹽水，并使液面等高。）出示兩個馬鈴薯，介紹實驗的處理經過，引導學生觀察所發生的現象。提問：（指放清水的馬鈴薯）減少的水到哪里去了？（指放鹽水的馬鈴薯）坑里多出來的水是從哪里來的？在學生課前嘗試用蘿卜條放在清水和濃鹽水中，感受細胞的吸水和失水后，課上，用不同的材料進行演示實驗，得出同樣的結果，使試驗結果更具說服力。學生分析條件得出結論：周圍水溶液濃度＞細胞液濃度——細胞失水周圍水溶液濃度＜細胞液濃度——細胞吸水播放細胞吸水和失水的FLASH動畫。提問：假如我們把馬鈴薯邊緣的細胞放大，這些細胞在什么情況下吸水（失水）？細胞吸水和失水是微觀現象，用FLASH動畫，幫助學生增強感性認識。（1）細胞可以吸水、也可以失水，主要決定于細胞周圍水溶液的濃度。（2）水分走向的規律是：“水總是往溶液濃度大的方向走”提問：通過這個實驗，證明了什么？知識概括，小結。當細胞吸水后，由于液泡里水分增多，細胞漲大而顯出硬挺；細胞失水后，液泡中水分減少，細胞壁受的壓力變小、變松馳，顯出軟縮。用糖拌番茄或用鹽拌黃瓜，盤子里出現許多水。把發蔫的青菜泡到清水里，青菜會硬挺起來。細胞在吸水和失水時，是什么狀態呢？（展示植物細胞吸水和失水的模式圖）生活中有許多實例能用這個道理去解釋，你能舉出實例嗎？讀圖，思考，分析聯系所學知識，解決實際問題。根吸水的原理和過程先在對好光的顯微鏡上更換上5倍的目鏡，觀察縱切面和全貌，再換上10—15倍的目鏡，認真觀察根尖各部分細胞的特點，并思考這部分細胞具有什么功能。說明根吸收水分和無機鹽的部位主要在根尖。指導學生觀察根尖縱切片。全面觀察根尖的結構選擇一條根毛明顯的幼根，用放大鏡觀察，看到長有許多細毛的部位就是根毛區。在實驗桌上放置一個培養皿，里面裝有小麥、白菜和黃瓜三種種子萌發出的幼根。介紹培養幼根的方法，鼓勵學生回去嘗試。突出觀察根毛。驚嘆根毛的數量，更直觀地理解了成熟區的吸水能力。[舉例]：一株黑麥具有1381萬條根，約有15億條根毛。用數據更直觀的說明問題。學生開始討論，設計實驗方案。每個小組的設計的實驗方案基本上都是使用濃鹽水和清水來進行對照實驗。植物是如何通過根來吸水的呢？通過實驗來證明你們的猜想，怎么設計這個實驗呢？讓學生自己嘗試設計對照實驗，培養學生實事求是的科學態度。小組探究：外界溶液濃度影響根細胞的吸水。（1）我們小組將兩株幼苗分別插于盛有濃鹽水和清水的細口瓶中。（2）我們小組將兩株幼苗分別插于盛有濃鹽水和清水的細口瓶中，另選一株放在紙上作為對照。（3）我們小組將三株幼苗分別插于盛有濃鹽水、稀鹽水和清水的細口瓶中。觀察發現放入鹽水的幼苗出現萎蔫現象，根變軟，根尖下垂。課前準備好帶根的幼苗若干根（每四人小組一根），用清水洗凈根部土粒。做實驗時，將幼苗發下。指導學生探究，引導學生觀察實驗現象并思考：幼苗為什么會出現這種現象？共同探究，培養分析問題、解決問題和實際動手操作的能力。(1)當外界溶液濃度小于根細胞液的濃度時，根細胞吸水。(2)當外界溶液濃度大于根細胞液的濃度時，根細胞失水。引導學生根據實驗結果，討論外界溶液濃度對根細胞吸水的影響。引導學生討論自然地了解到根毛只有在根毛細胞液的濃度大于土壤溶液濃度的時候，才能從土壤中吸收水分。認識到一般情況下，根毛細胞液濃度總是大于土壤溶液濃度。出示根毛區局部放大的教學掛圖，啟發學生回答：根毛是怎樣形成的？根毛吸收的水分是從哪里來的？引導學生邊回答邊與植物細胞吸水相比較根毛與植物細胞比較，土壤溶液與植物細胞周圍水溶液比較，根毛吸水與植物細胞吸水相比較等。引導學生分析，在比較的基礎上自己得出結論。思考并回答：鹽堿地、一次施肥過多造成“燒苗”等。請設想一下：如果根毛細胞濃度小于土壤溶液濃度，會發生什么情況呢？現實中會不會有這種情況呢？聯系所學知識，解決實際問題。當根毛細胞吸水后，根毛吸收的水分通過根毛的細胞壁、細胞膜、細胞質，滲入到液泡里。與它鄰近的細胞沒有吸水，相比之下，細胞液的濃度就高。根據水分的走向規律：“水總是往溶液濃度大的方向走”，水分逐步滲入到表皮以內的層層細胞，最后進入導管，再由導管輸送到莖和其它器官里去。這樣，從根毛區吸收來的水分，在植物生命活動中就可以源源