初中“根對水分的吸收”一節課的教學設計與思考

李麗潔　彭華

1.教材分析

“根對水分的吸收”是冀少版八年級上冊生物教材第三單元“植物的生活”第二章“根的吸收作用”第二節的內容。教材在前面介紹了根尖的結構，本節課進一步學習根對水分的吸收，通過對這一節內容的學習，學生弄清水分進入植物體的來龍去脈，這為其以后學習葉、莖等器官的水分輸導打下基礎；同時也為高中進一步學習滲透作用做好鋪墊。

本節課也是學生學習科學探究和進行概念教學的一個很好的載體，筆者對這節課的教學設計進行了大膽的嘗試。課堂教學突出“探”字，通過課堂生成，激活學生思維；教師注重感性認識，通過獲得真實證據，捕象概括建立概念；教學內容聯系學生的生活經驗，使教材更加鮮活，課堂更具本土性和時代性；教師強化科學實驗，通過使學生經歷研究過程，提升他們的科學素養。

2.教學目標

2.1知識目標

舉例說明植物細胞吸水和失水的現象；概述根毛吸水和失水的道理；舉例說出對植物進行合理灌溉的方法。

2.2能力目標

通過對演示實驗的觀察，提高觀察能力和思維能力；通過對生活實例、實驗結果的分析，提高分析問題和解決問題的能力。

2.3情感目標

通過學習根毛細胞適于吸收水分的結構特點，初步樹立植物體結構與其功能相適應的觀點。

3.教學重點

分析細胞吸水和失水的實驗和原理；闡述根毛吸水和失水的原理和過程。

4.教學難點

分析細胞和根毛吸水和失水的原理。

5.教學過程

本節課通過3個科學實驗把5個相關內容聯系起來，從科學實驗的設計、預期到實驗過程，教師課前進行實驗，課堂展示，讓學生完整地經歷科學研究的過程，了解科學研究的一般方法。教師強化科學實驗，使學生親身經歷科學研究的過程，提升其生物科學素養。教學流程如下。

5.1課前實驗

學生實驗（課前學生分組實驗材料）：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皿中，準備觀察。

5.2情景引入

師：今天給同學帶來兩把菠菜（新鮮的和萎蔫的），請同學幫助選擇你會買哪把菠菜。為什么？如果菜農發現菠菜葉子萎蔫兒了，一般會怎么做？

生：會選擇新鮮的、水分充足的。菜農往菠菜上噴水，一會兒葉子就硬挺了。

師：馬鈴薯、黃瓜等蔬菜也會出現這種情況嗎？

生：應該會。

師總結：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？

學生：做出猜測。

師：植物吸水的主要器官是什么？請學生利用教師給出的實驗材料探究植物吸水的主要器官是根，還是莖、葉？

學生小組合作設計實驗；小組匯報設計實驗的結果，師生、生生及時進行評價。

師生共同分析實驗設計，總結出對照、變量和重復組；預測會出現什么實驗結果；并概括設計實驗的一般規律。

師生總結歸納：作出假設：植物吸水的主要器官是根。實驗步驟：（1）稱10份等質量的蒜苗，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。預測結果：根浸入水中的蒜苗比較重；莖葉浸入水中的蒜苗比較輕。

設計實驗的一般規律：（1）取等量，分組。（2）設置對照，其他條件相同。（3）觀察現象。

演示實驗：教師課前進行具體實驗操作，完成實。驗過程。

學生：根浸入水中的蒜苗長勢較好，比較重；莖葉浸入水中的蒜苗長勢稍差些，比較輕。

學生得出結論：植物吸水的主要器官是根。

師生總結歸納：觀察到的現象跟預測的結果一致。

5.4觀察分析

請學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：根的成熟區有哪些適于吸水的特點？

在成熟區每平方毫米的表皮上的根毛數目，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9000多km。從資料中，你可以得出什么結論？

生：根毛數量多，擴大了根的吸收面積。

師：我們把局部放大，觀察根毛細胞的結構。

生：根毛是成熟區表皮細胞壁向外突起形成的，細胞壁薄，細胞質少，液泡大。

進一步觀察根尖的模式圖。

生：在成熟區的內部細胞分化，形成導管，它們能運輸水分。

學生得出結論：根毛成熟區的吸水能力最強。

5.5實驗分析

師：細胞是怎樣吸水的呢？

學生實驗：將蘿卜條（課前學生分組實驗準備）分別取出，放在吸水紙上，分別與預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。小組代表匯報實驗現象。

學生分組實驗。

實驗現象：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，蘿卜條的長度發生變化的根本原因是什么？

生：放在清水中的蘿卜條細胞吸水和放在鹽水中的蘿卜條細胞失水。

師：細胞的吸水和失水與什么因素有關呢？

學生結論：外界溶液的濃度。

學生得出實驗結論：發生細胞吸水時，周圍水溶液的濃度一般比較低；發生細胞失水時，周圍水溶液的濃度一般比較高。

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

學生觀察得出結果。

師：可以看出細胞吸水的過程中，水依次經過細胞的哪些結構？

學生觀察：依次經過細胞壁、細胞膜、細胞質，進入液泡中。

師：細胞失水的過程中，水依次經過細胞的哪些結構？

生：從液泡，依次經過細胞質、細胞膜、細胞壁到外界。

生：細胞吸水還是失水，主要跟周圍水溶液濃度和細胞液濃度有關。

教師演示兩組“半透膜實驗”，模擬內、外兩側有濃度差時，判斷水往哪里流？

演示實驗一：膜內為蔗糖溶液，膜外為蒸餾水，20min后觀察現象變化。

演示實驗二：膜內為蒸餾水，膜外為蔗糖溶液，20min后觀察現象變化。

學生得出結論：水往濃度高處流。

師：比較蘿卜條的細胞液濃度與清水、鹽水濃度的大小。

生：清水<細胞液濃度<鹽水。

師：我們來看一場拔河比賽動態模擬。這是一個正常形態的細胞模式圖，把它放在清水中時，細胞液的濃度和周圍水溶液濃度有什么關系？

學生總結：細胞液濃度大于周圍水溶液濃度。

師：我們用小人的數量來表示濃度的大小。當細胞處于清水中時，細胞液濃度比較大，用3個小人表示；周圍水溶液濃度比較小，用2個小人表示，他們手中的繩子代表水。假定每個小人的力量一樣大，那小人拽著繩子，會往哪邊走？

生：液泡里。繩子代表的水進入細胞的液泡里，細胞膨脹。這個過程就是細胞吸水，相反的情況是細胞失水。

師生得出結論：細胞吸水與失水的原理，細胞液濃度大于周圍溶液的濃度，細胞吸水；細胞液濃度小于周圍溶液的濃度，細胞失水。

師：知道了細胞吸水和失水的過程，我們來看根毛細胞的吸水。

5.6深層分析

師：你認為根毛細胞吸水的條件是什么呢？

生：根毛細胞中細胞液的濃度大于周圍水溶液的濃度。

師：在生活中，我們怎么做到使植物細胞液濃度大于周圍水溶液濃度呢？

生：給植物澆水等方法。

師：請一位同學給大家描述一下根毛細胞吸水的過程。

學生：土壤水分→細胞壁→細胞膜→細胞質→液泡。

師：根吸水首先是根毛細胞吸水，根毛細胞吸水后細胞液的濃度降低，接下來會發生什么情況呢？

生：根毛細胞→根內層層細胞→導管→莖和其他器官。

學生得出結論：這樣就滿足了植物體不同器官對水分的需求。

5.7實例分析

師：你認識這兩種花卉（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。我們在日常生活中，要考慮到植物的實際情況，合理澆水，既要保證植物的正常生活，也要節約用水。

5.8學習歸納（略）

5.9實際應用（略）

整節課教師力圖依據科學學習的認知過程，及時診斷學生的前概念，聯系學生生活，通過強化學生進行科學實驗、親身經歷觀察等探究活動，增強其感性認識，獲得充分的真實證據，抽象概括建立概念，實現學生從前概念向科學概念的轉變，從而提升學生生物科學素養。