綠色植物參與生物圈的水循環(huán)

馮未名

教材說明

這是七年級上學期的生物課，共兩課時。

教學目標

1.嘗試用徒手切片的方法制作臨時切片，認識綠色植物葉片的基本結構。

2.解釋氣孔控制水蒸氣和二氧化碳進出植物葉片的機制。（重點難點）

3.認同綠色植物通過蒸騰作用促進生物圈水循環(huán)的意義，初步形成保護森林的意識。（重點難點）

課前準備

1.學生準備。

①預習本課實驗操作內容。②課前調查：利用干濕計測量裸地、林地的空氣濕度，并進行比較。

③查詢書籍、網站、錄像，搜集一些有關綠色植物通過蒸騰作用促進水循環(huán)、保持水土方面的資料。

2.教師準備。

①根據課本準備實驗《觀察葉片的結構》的材料用具。不同之處：一是準備兩種菠菜葉片，一種新鮮的葉片（保衛(wèi)細胞內含水較多，一般氣孔張開），另一種稍微有些萎蔫的葉片（保衛(wèi)細胞失水較多，一般氣孔關閉）。二是準備幾種不同植物葉片（一些葉肉分化明顯的，一些葉肉分化不明顯的）。

②準備課本P117進一步探究的第二個實驗將一片剛摘下的葉片浸在盛有70C以上熱水的燒杯中，看葉片表面會不會產生氣泡）的材料用具。

③查詢書籍、網站、錄像，搜集一些有關綠色植物促進水循環(huán)、保持水土方面的資料。

④制作有關氣孔開閉機制的課件。

教學過程

一、導入新課。

教師出示資料：

一株玉米從出苗到結果實的生長中，大約要消耗200kg以上的水，大致情況如下：

引導學生通過閱讀資料，產生疑問并自己提出問題：植物為什么需要那么多的水呢？吸收的水分中大約99%的水哪里去了？水是從哪兒散失的？等等。以此引發(fā)學生的好奇心，激發(fā)學生探究的興趣。

引導學生聯(lián)想小學自然課的內容，自己找出答案：植物體內的水分是通過葉的蒸騰作用散失的。

二、探究過程。

（一）葉片的基本結構。

方案一

學生兩人一組。

①練習徒手切片，制作菠菜葉橫切面的臨時切片。

②使用顯微鏡先觀察葉片橫切面的臨時切片，再觀察葉片的永久橫切片。根據葉片結構示意圖》對比歸納葉片基本結構。

教師：巡回指導，提示切割方向橫切）、觀察角度等。組織討論，通過問題提示，鼓勵與同學合作共同歸納葉片的基本結構。要提的問題有：徒手切片是否成功？你是怎樣做的？制作切片時應注意些什么？怎樣做才更容易成功？對其他同學的做法有何意見？你看到了葉片的哪些結構？

方案二

①觀察圖《葉片結構示意圖》或模型，自學葉片的基本結構。

②練習制作不同植物葉片的徒手切片，用顯微鏡觀察、對比，進一步了解葉片的結構。

教師：引導學生討論：菠菜葉片的正面與背面的綠色一樣深嗎？為什么？學會區(qū)分上、下表皮及其結構特點。

學生討論：你有沒有觀察到與課本的示意圖不相同的葉片結構？想一想為什么？

（二）氣孔控制水蒸氣和二氧化碳等氣體進出葉片的機制。

方案一

學生兩人一組實驗。

①將一片剛摘下的葉片浸在盛有70C以上熱水的燒杯中。觀察現(xiàn)象并討論，最后得出結論：

般葉片的上下表皮都有氣孔，而且下表皮氣孔數目多于上表皮。

教師：指導學生實驗，通過問題引導學生討論，共同得出結論。問題：葉片表面是否產生氣泡？如果有，比較葉片正面和背面，哪一面氣泡數目較多？為什么？）

②制作菠菜葉下表皮臨時切片，顯微鏡下對比觀察新鮮的菠菜葉和萎蔫的菠菜葉制作的下表皮;臨時切片，了解氣孔的結構，保衛(wèi)細胞含水量與氣孔開閉有關。

教師：指導學生實驗探究，引導學生發(fā)現(xiàn)問題，并提出問題，通過學生對實驗結果的討論解決問題。問題：氣孔是怎樣構成的？為什么氣孔可以張開和閉合？是誰來調節(jié)的？是否與葉片所含水分的多少有關？）

③用顯微鏡觀察蠶豆葉下表皮的永久切片，了解保衛(wèi)細胞壁厚薄不均勻，理解氣孔控制水蒸氣和二氧化碳等氣體進出葉片的機制。

教師提示：保衛(wèi)細胞的形狀是怎樣的？細胞璧的厚度是否均勻？受到拉力時伸展情況是否一樣？

④按課本要求畫圖。

教師提示繪圖的要求。

方案二

學生兩人一組。

①制作新鮮的菠菜葉上、下表皮的臨時切片，比較得出：一般葉片的上下表皮都有氣孔，而且下表皮氣孔數目多于上表皮。

教師：指導學生實驗，通過問題引導學生得出結論。問題：葉表皮上是否有氣孔？上、下表皮氣孔數目是否一樣多？）

②觀看課件，總結氣孔開閉的機制。

教師：播放氣孔開閉的動畫課件。提示問題：當保衛(wèi)細胞吸水失水）時，氣孔怎樣變化？保衛(wèi)細胞壁有什么特點？

③再次用顯微鏡觀察菠菜葉下表皮的臨時切片，并畫圖。

教師：提示繪圖的要求。

（三）認同綠色植物通過蒸騰作用促進生物圈水循環(huán)的意義。

方案一

學生四人一組。

①根據問題討論總結出蒸騰作用對植物自身的意義。

教師：根據問題引導學生討論總結。問題：1.植物吸水量的99%都通過蒸騰作用散失掉了，這是不是一種浪費呢？2.俗話說：水往低處流，為什么植物體內的水卻是往高處流的？動力是什么？為什么在炎熱的夏季，樹林里的空氣涼爽濕潤，而操場或馬路上的空氣就顯得燥熱呢？）

②觀察圖I—25《生物圈的水循環(huán)》略），描述地球上水循環(huán)的過程。根據課前測量的林地和裸地空氣濕度的對比資料，分析講解綠色植物在水循環(huán)中的作用。

教師：引導學生觀察，師生共同構建水循環(huán)的圖表。組織學生展示自己調查的資料，發(fā)表意見，各小組互相補充。

③觀看資料、結合課前搜集的資料談一談自己所受到的啟發(fā)和感受。進一步明確保護森林、愛護綠色植物的重要意義。

教師：播放錄像、展示資料，進行熱愛自然、保護森林的情感教育。

方案二

學生四人一組。

①觀察思考實驗現(xiàn)象，討論歸納蒸騰作用對植物自身的意義。

教師：演示實驗（附1），引導學生討論：縱切兩根枝條，比較染色有何不同？這一現(xiàn)象說明了什么？蒸騰作用在植物的正常生活中有什么意義？想一想，對植物體來說，蒸騰作用還有沒有其他意義？

②觀察圖《生物圈的水循環(huán)》，描述地球上的水循環(huán)過程。討論總結綠色植物在水循環(huán)中的作用。

教師：引導學生討論P116討論題（綠色植物在水循環(huán)中起什么作用？2.如果地球上沒有綠色植物，水循環(huán)還能進行嗎？）。

③閱讀課文P116最后兩段：森林如何能保持水土），可以根據教師展示的資料或結合課前自己準備的資料，談一談綠色植物如果被大量破壞，對生物圈會產生什么樣的影響，說一說自己應該怎樣做。

教師：展示長江洪水和水土流失的資料，激發(fā)學生熱愛自然、保護森林的情感意識。

附1：演示實驗：取甲、乙兩枝大葉的木本植物的枝條，摘掉甲枝條全部的葉片，保留乙枝條全部的葉片。將它們插入盛有紅墨水的錐形瓶中，移到有陽光照射之處。待到乙枝條葉脈微紅時，取出甲、乙兩根枝條，用清水洗凈縱切枝條，進行觀察比較。可放在實物投影儀上）

三、課堂小結。

引導學生回顧本節(jié)課的主要內容，理清思路：葉片的基本結構——氣孔的構成——氣孔的開閉控制蒸騰作用的強弱一綠色植物參與生物圈的循環(huán)的意義與保護森林的情感意識。

四、作業(yè)。

請學生課下查找資料，了解黃河的現(xiàn)狀并根據自己對本課內容的理解，談一談怎樣才能使黃河恢復詩人筆下君不見黃河之水天上來，奔流到海不復回的壯觀景象。

課后反思

本教案力求通過富有吸引力的教學過程，使學生成為教學的主體，以達到新的課程標準要求，主要突出了兩點：

一是通過探究性實驗激發(fā)學生的學習興趣和好奇心，引導學生積極主動地獲取生物科學知識、領悟科學研究的方法。但低年級的初中學生在學習過程中具有自己的特點，獨立完成探究實驗比較困難，因此教案設計了一些學生感興趣，而且邏輯性強的思考題對學生進行引導。例如：植物的一生為什么需要那么多的水呢？吸收的水分中大約99%的水哪里去了？激發(fā)學生探究的好奇心。又例如：在氣孔控制氣體進出葉片的探究實驗中，通過一系列的問題，使學生在主動思考、探究的過程中自然而然地獲得了新的知識。這種方式簡單、直觀、啟發(fā)效果好，同時鍛煉了學生的邏輯思維能力，還增強了學生進行科學探究的愿望。

二是通過教學過程對學生進行了有效的情感教育，使學生進步增強了熱愛自然、保護環(huán)境的意識，從而達到促進素質教育的目的。比如，在學習綠色植物對生物圈水循環(huán)的意義這一知識點時，要求學生在課前搜集有關森林保護、水土保持等生態(tài)方面的資料，不僅能夠鍛煉學生搜集資料獲得信息的能力，而且使學生在準備過程中開闊了眼界，擴大了知識面。學生通過親自測量空氣濕度，感受綠色植物對空氣溫度的影響，可以深刻認識到綠色植物在生物圈水循環(huán)中的重要意義，很容易使學生樹立起保護環(huán)境必須要從現(xiàn)在做起，從我做起的社會責任感。