“水分在植物體內(nèi)的運(yùn)輸和散失”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)

陳建媚

“水分在植物體內(nèi)的運(yùn)輸和散失”是人教版生物學(xué)七年級(jí)上冊(cè)第三單元第三章“綠色植物與生物圈的水循環(huán)”中的內(nèi)容。在第二單元中已經(jīng)學(xué)習(xí)了植物通過根吸收水分，本節(jié)課中主要通過實(shí)驗(yàn)理解水分在植物體內(nèi)的運(yùn)輸和通過蒸騰作用散失。為此，筆者利用蔥作為實(shí)驗(yàn)材料，按照認(rèn)知規(guī)律，先宏觀感知再到微觀觀察導(dǎo)管和氣孔。同時(shí)還把課后練習(xí)中實(shí)驗(yàn)“證明葉是蒸騰作用的主要部位”改為滿足在課堂上完成的演示實(shí)驗(yàn)，從而學(xué)生更能理解蒸騰作用能夠拉動(dòng)水分向上運(yùn)輸。

1.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

1.1 觀察導(dǎo)管

1.1.1 宏觀感知導(dǎo)管

提前把剝?nèi)ゼt色膜的蔥放在紅墨水中培養(yǎng)2小時(shí)，得到的效果如圖1所示。導(dǎo)管變紅，說明植物體內(nèi)具有運(yùn)輸水分的途徑。

1.1.2 微觀觀察導(dǎo)管

教材沒有安排此活動(dòng)。因?yàn)椴捎檬[作為實(shí)驗(yàn)材料，直接撕取葉鞘即可制作臨時(shí)裝片，操作簡(jiǎn)單。增加了用顯微鏡觀察導(dǎo)管的分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生更加充分地認(rèn)識(shí)導(dǎo)管——一種植物體內(nèi)的交通網(wǎng)絡(luò)。顯微鏡下觀察到的蔥導(dǎo)管如圖2所示。

1.2 觀察氣孔

1.2.1 宏觀感知?dú)饪?/p>

教材中沒有安排宏觀感知?dú)饪椎膶?shí)驗(yàn)，但按照認(rèn)知規(guī)律，宏觀感知?dú)饪子兄趲椭鷮W(xué)生理解認(rèn)識(shí)該結(jié)構(gòu)。參考其他老師的做法，一般是把葉片放在熱水中觀察氣泡的產(chǎn)生，或者使用注射器向浸在水中的通菜注射空氣，觀察氣泡的產(chǎn)生，以上兩種做法均可達(dá)到宏觀感知?dú)饪椎哪康?。筆者對(duì)第二種做法進(jìn)行改進(jìn)，用注射器向浸在水中蔥的筒狀葉注射空氣，因?yàn)槿~為中空的，所以注射無需裝上針頭，既安全，用時(shí)又短，10秒即可完成本實(shí)驗(yàn)，而且氣泡數(shù)量多，效果明顯，如圖3所示。

1.2.2 微觀觀察氣孔

以蔥葉表皮作為實(shí)驗(yàn)材料，用刀片把葉肉刮去，制作臨時(shí)裝片，在顯微鏡下觀察氣孔，氣孔數(shù)量多，現(xiàn)象如圖4所示。

1.3 證明葉是蒸騰作用的主要部位

本實(shí)驗(yàn)為教材114課后練習(xí)的第4題，原設(shè)計(jì)是把帶葉枝條和去葉枝條分別放在盛有清水并滴加油滴的量筒中進(jìn)行培養(yǎng)。因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)除了證明葉是蒸騰作用的主要部位外，同時(shí)能夠說明蒸騰作用可以拉動(dòng)水向上運(yùn)輸，這是蒸騰作用對(duì)植物生活的意義，也是教學(xué)的難點(diǎn)。因此如果能夠在課堂上演示該過程，把該過程直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，則有助于突破難點(diǎn)。原實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中采用量筒進(jìn)行培養(yǎng)，但實(shí)驗(yàn)室中配有的最小量筒內(nèi)徑都比較大，液面不能在短時(shí)間內(nèi)明顯降低。筆者采用內(nèi)徑只有6mm的透明膠管做成U型管，用紅墨水進(jìn)行培養(yǎng)枝條，實(shí)現(xiàn)2分鐘即可看出液面降低。

制作方法如下：

（1）實(shí)驗(yàn)器具和材料：鐵架臺(tái)、透明膠管、橡皮圈、龍船花枝條、紅墨水、植物油、凡士林。

（2）用橡皮圈把透明膠管固定在鐵架臺(tái)上，成為U型管。采用膠管做U型管，而不用玻璃的U型管原因是：①膠管有彈性，用橡皮圈固定后會(huì)變扁，再插入植物時(shí)無需另外再固定，即可卡住植物枝條。②可以通過調(diào)節(jié)膠管的高度來調(diào)節(jié)液面高度，方便在不同班級(jí)授課。③安全，不易損毀。

（3）用滴管向U型管滴加紅墨水，分別將帶葉枝條和去葉枝條（傷口涂上凡士林）插在U型管的一端，滴加植物油，標(biāo)記液面高度后觀察液面變化。

具體實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示，2分鐘后液面降低情況如圖6所示，4分鐘后的液面降低情況如圖7所示。

2.教學(xué)過程

學(xué)生喜歡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，但抽象思維薄弱。水分在植物體內(nèi)的運(yùn)輸和散失的過程條理性強(qiáng)，通過實(shí)驗(yàn)把該過程可視化，可以有效地幫助學(xué)生構(gòu)建概念。

本課導(dǎo)入采用教師課前準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，即套袋培養(yǎng)蔥，發(fā)現(xiàn)液面降低，塑料袋有水珠。通過3個(gè)問題引導(dǎo)學(xué)生思考，并引出本課解決的三個(gè)問題：①水在植物體內(nèi)如何散失？②水是通過什么途徑散失在空氣中的？③水分的散失有何意義呢？ 問題①和問題②通過分組實(shí)驗(yàn)完成，均先宏觀感知再進(jìn)行微觀觀察，問題③進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。課后在校本課上帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)深入探究相關(guān)問題，提升科學(xué)探究能力，并能為常規(guī)教學(xué)提供素材。 教學(xué)過程如圖8所示。

以水分在植物體內(nèi)的去向作為主要線索進(jìn)行學(xué)習(xí)，邏輯清晰，通過實(shí)驗(yàn)生物基本事實(shí)，有效幫助學(xué)生建構(gòu)概念。實(shí)驗(yàn)包括經(jīng)過向蔥葉片注射空氣、制作兩個(gè)臨時(shí)裝片并使用顯微鏡導(dǎo)管和氣孔三個(gè)分組實(shí)驗(yàn)以及證明葉是蒸騰作用的主要部位的演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后能夠在一節(jié)課完成。

責(zé)任編輯? ? 錢昭君