初中“根對(duì)水分的吸收”一節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)與思考

李麗潔　彭華

1.教材分析

“根對(duì)水分的吸收”是冀少版八年級(jí)上冊(cè)生物教材第三單元“植物的生活”第二章“根的吸收作用”第二節(jié)的內(nèi)容。教材在前面介紹了根尖的結(jié)構(gòu)，本節(jié)課進(jìn)一步學(xué)習(xí)根對(duì)水分的吸收，通過對(duì)這一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生弄清水分進(jìn)入植物體的來龍去脈，這為其以后學(xué)習(xí)葉、莖等器官的水分輸導(dǎo)打下基礎(chǔ)；同時(shí)也為高中進(jìn)一步學(xué)習(xí)滲透作用做好鋪墊。

本節(jié)課也是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究和進(jìn)行概念教學(xué)的一個(gè)很好的載體，筆者對(duì)這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了大膽的嘗試。課堂教學(xué)突出“探”字，通過課堂生成，激活學(xué)生思維；教師注重感性認(rèn)識(shí)，通過獲得真實(shí)證據(jù)，捕象概括建立概念；教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，使教材更加鮮活，課堂更具本土性和時(shí)代性；教師強(qiáng)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過使學(xué)生經(jīng)歷研究過程，提升他們的科學(xué)素養(yǎng)。

2.教學(xué)目標(biāo)

2.1知識(shí)目標(biāo)

舉例說明植物細(xì)胞吸水和失水的現(xiàn)象；概述根毛吸水和失水的道理；舉例說出對(duì)植物進(jìn)行合理灌溉的方法。

2.2能力目標(biāo)

通過對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的觀察，提高觀察能力和思維能力；通過對(duì)生活實(shí)例、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提高分析問題和解決問題的能力。

2.3情感目標(biāo)

通過學(xué)習(xí)根毛細(xì)胞適于吸收水分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，初步樹立植物體結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。

3.教學(xué)重點(diǎn)

分析細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)和原理；闡述根毛吸水和失水的原理和過程。

4.教學(xué)難點(diǎn)

分析細(xì)胞和根毛吸水和失水的原理。

5.教學(xué)過程

本節(jié)課通過3個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)把5個(gè)相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來，從科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、預(yù)期到實(shí)驗(yàn)過程，教師課前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，課堂展示，讓學(xué)生完整地經(jīng)歷科學(xué)研究的過程，了解科學(xué)研究的一般方法。教師強(qiáng)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)研究的過程，提升其生物科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)流程如下。

5.1課前實(shí)驗(yàn)

學(xué)生實(shí)驗(yàn)（課前學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)材料）：將若干等長的蘿卜條留1條待用，其余的平均分成2份放入盛有清水和鹽水的培養(yǎng)皿中，準(zhǔn)備觀察。

5.2情景引入

師：今天給同學(xué)帶來兩把菠菜（新鮮的和萎蔫的），請(qǐng)同學(xué)幫助選擇你會(huì)買哪把菠菜。為什么？如果菜農(nóng)發(fā)現(xiàn)菠菜葉子萎蔫兒了，一般會(huì)怎么做？

生：會(huì)選擇新鮮的、水分充足的。菜農(nóng)往菠菜上噴水，一會(huì)兒葉子就硬挺了。

師：馬鈴薯、黃瓜等蔬菜也會(huì)出現(xiàn)這種情況嗎？

生：應(yīng)該會(huì)。

師總結(jié)：植物的器官有一定的吸水和失水能力。

5.3合作探究

師：植物吸水的主要器官是什么？

學(xué)生：做出猜測。

師：植物吸水的主要器官是什么？請(qǐng)學(xué)生利用教師給出的實(shí)驗(yàn)材料探究植物吸水的主要器官是根，還是莖、葉？

學(xué)生小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；小組匯報(bào)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，師生、生生及時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

師生共同分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，總結(jié)出對(duì)照、變量和重復(fù)組；預(yù)測會(huì)出現(xiàn)什么實(shí)驗(yàn)結(jié)果；并概括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一般規(guī)律。

師生總結(jié)歸納：作出假設(shè)：植物吸水的主要器官是根。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）稱10份等質(zhì)量的蒜苗，分為2組。（2）一組根浸入水中，另一組莖葉浸入水中，其他條件保持一致。（3）一晝夜后，比較重量變化。預(yù)測結(jié)果：根浸入水中的蒜苗比較重；莖葉浸入水中的蒜苗比較輕。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一般規(guī)律：（1）取等量，分組。（2）設(shè)置對(duì)照，其他條件相同。（3）觀察現(xiàn)象。

演示實(shí)驗(yàn)：教師課前進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)操作，完成實(shí)。驗(yàn)過程。

學(xué)生：根浸入水中的蒜苗長勢(shì)較好，比較重；莖葉浸入水中的蒜苗長勢(shì)稍差些，比較輕。

學(xué)生得出結(jié)論：植物吸水的主要器官是根。

師生總結(jié)歸納：觀察到的現(xiàn)象跟預(yù)測的結(jié)果一致。

5.4觀察分析

請(qǐng)學(xué)生觀察圖片中幼苗的根（圖1），嘗試判斷根吸水的主要部位。

師：根的成熟區(qū)有哪些適于吸水的特點(diǎn)？

在成熟區(qū)每平方毫米的表皮上的根毛數(shù)目，玉米約有420條，豌豆約有230條。一顆黑麥約有40億條根毛，總長度可達(dá)9000多km。從資料中，你可以得出什么結(jié)論？

生：根毛數(shù)量多，擴(kuò)大了根的吸收面積。

師：我們把局部放大，觀察根毛細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。

生：根毛是成熟區(qū)表皮細(xì)胞壁向外突起形成的，細(xì)胞壁薄，細(xì)胞質(zhì)少，液泡大。

進(jìn)一步觀察根尖的模式圖。

生：在成熟區(qū)的內(nèi)部細(xì)胞分化，形成導(dǎo)管，它們能運(yùn)輸水分。

學(xué)生得出結(jié)論：根毛成熟區(qū)的吸水能力最強(qiáng)。

5.5實(shí)驗(yàn)分析

師：細(xì)胞是怎樣吸水的呢？

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：將蘿卜條（課前學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備）分別取出，放在吸水紙上，分別與預(yù)留的蘿卜條比較長短，觀察清水和鹽水中取出的蘿卜條的長度變化情況。小組代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：放在清水中的蘿卜條長度增加，放在鹽水中的蘿卜條長度減少。

師：放在不同的溶液里，蘿卜條的長度發(fā)生變化的根本原因是什么？

生：放在清水中的蘿卜條細(xì)胞吸水和放在鹽水中的蘿卜條細(xì)胞失水。

師：細(xì)胞的吸水和失水與什么因素有關(guān)呢？

學(xué)生結(jié)論：外界溶液的濃度。

學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：發(fā)生細(xì)胞吸水時(shí)，周圍水溶液的濃度一般比較低；發(fā)生細(xì)胞失水時(shí)，周圍水溶液的濃度一般比較高。

師：大家觀察兩張細(xì)胞吸水和失水的模式圖，哪個(gè)是放在清水中的，哪個(gè)是放在鹽水中的，你做出判斷的根據(jù)是什么？

學(xué)生觀察得出結(jié)果。

師：可以看出細(xì)胞吸水的過程中，水依次經(jīng)過細(xì)胞的哪些結(jié)構(gòu)？

學(xué)生觀察：依次經(jīng)過細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)，進(jìn)入液泡中。

師：細(xì)胞失水的過程中，水依次經(jīng)過細(xì)胞的哪些結(jié)構(gòu)？

生：從液泡，依次經(jīng)過細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜、細(xì)胞壁到外界。

生：細(xì)胞吸水還是失水，主要跟周圍水溶液濃度和細(xì)胞液濃度有關(guān)。

教師演示兩組“半透膜實(shí)驗(yàn)”，模擬內(nèi)、外兩側(cè)有濃度差時(shí)，判斷水往哪里流？

演示實(shí)驗(yàn)一：膜內(nèi)為蔗糖溶液，膜外為蒸餾水，20min后觀察現(xiàn)象變化。

演示實(shí)驗(yàn)二：膜內(nèi)為蒸餾水，膜外為蔗糖溶液，20min后觀察現(xiàn)象變化。

學(xué)生得出結(jié)論：水往濃度高處流。

師：比較蘿卜條的細(xì)胞液濃度與清水、鹽水濃度的大小。

生：清水<細(xì)胞液濃度<鹽水。

師：我們來看一場拔河比賽動(dòng)態(tài)模擬。這是一個(gè)正常形態(tài)的細(xì)胞模式圖，把它放在清水中時(shí)，細(xì)胞液的濃度和周圍水溶液濃度有什么關(guān)系？

學(xué)生總結(jié)：細(xì)胞液濃度大于周圍水溶液濃度。

師：我們用小人的數(shù)量來表示濃度的大小。當(dāng)細(xì)胞處于清水中時(shí)，細(xì)胞液濃度比較大，用3個(gè)小人表示；周圍水溶液濃度比較小，用2個(gè)小人表示，他們手中的繩子代表水。假定每個(gè)小人的力量一樣大，那小人拽著繩子，會(huì)往哪邊走？

生：液泡里。繩子代表的水進(jìn)入細(xì)胞的液泡里，細(xì)胞膨脹。這個(gè)過程就是細(xì)胞吸水，相反的情況是細(xì)胞失水。

師生得出結(jié)論：細(xì)胞吸水與失水的原理，細(xì)胞液濃度大于周圍溶液的濃度，細(xì)胞吸水；細(xì)胞液濃度小于周圍溶液的濃度，細(xì)胞失水。

師：知道了細(xì)胞吸水和失水的過程，我們來看根毛細(xì)胞的吸水。

5.6深層分析

師：你認(rèn)為根毛細(xì)胞吸水的條件是什么呢？

生：根毛細(xì)胞中細(xì)胞液的濃度大于周圍水溶液的濃度。

師：在生活中，我們?cè)趺醋龅绞怪参锛?xì)胞液濃度大于周圍水溶液濃度呢？

生：給植物澆水等方法。

師：請(qǐng)一位同學(xué)給大家描述一下根毛細(xì)胞吸水的過程。

學(xué)生：土壤水分→細(xì)胞壁→細(xì)胞膜→細(xì)胞質(zhì)→液泡。

師：根吸水首先是根毛細(xì)胞吸水，根毛細(xì)胞吸水后細(xì)胞液的濃度降低，接下來會(huì)發(fā)生什么情況呢？

生：根毛細(xì)胞→根內(nèi)層層細(xì)胞→導(dǎo)管→莖和其他器官。

學(xué)生得出結(jié)論：這樣就滿足了植物體不同器官對(duì)水分的需求。

5.7實(shí)例分析

師：你認(rèn)識(shí)這兩種花卉（仙人球、綠蘿）嗎？它們都有凈化空氣的作用。你知道在日常生活中，種植這兩種植物對(duì)需水量有什么不同要求嗎？

生：仙人球需水量小，綠蘿需水量大。不同植物需水量不同。

師：我們來看一張圖表（圖2），你從中得出什么信息？

生：同一植物在不同生長期需水量不同。我們?cè)谌粘Ｉ钪?，要考慮到植物的實(shí)際情況，合理澆水，既要保證植物的正常生活，也要節(jié)約用水。

5.8學(xué)習(xí)歸納（略）

5.9實(shí)際應(yīng)用（略）

整節(jié)課教師力圖依據(jù)科學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)知過程，及時(shí)診斷學(xué)生的前概念，聯(lián)系學(xué)生生活，通過強(qiáng)化學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、親身經(jīng)歷觀察等探究活動(dòng)，增強(qiáng)其感性認(rèn)識(shí)，獲得充分的真實(shí)證據(jù)，抽象概括建立概念，實(shí)現(xiàn)學(xué)生從前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變，從而提升學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)。