“有機物的運輸”實驗教學設計*

文 靜 劉鍇棟 李 嬋

（嶺南師范學院生命科學與技術學院 廣東湛江 524048）

1 教學內容分析及教學目標

“有機物的運輸”是北師大版初中生物學7年級上冊第3 單元第5 章第5 節“運輸作用”中的內容。教材通過觀察枝瘤的實驗，推斷有機物的運輸方向和部位。為使實驗現象更加直觀，本文對教材中觀察枝瘤的實驗進行調整：通過環割茉莉枝條后生根現象的觀察，與對照組相比較，使實驗現象更直觀，激發學生的學習興趣［1］。由學習者的學情分析，學生已經學習了綠色植物的光合作用和木本植物莖的結構等知識，并且了解到根吸收的水和無機鹽是通過木質部運輸的。基于對教材和學習者實際情況的分析，以及對中學生物學核心素養的理解，制定了如下教學目標：說出有機物在莖中的運輸部位及方向；能設計可行的實驗方案進行實驗探究，發展科學探究、觀察分析能力；形成保護樹木的意識。

2 教學準備

1）材料和用具：燒杯或透明玻璃瓶、茉莉枝條、清水、小刀。

2）可以提前做好實驗并錄制微課供學生觀察，也可放在教室中培養，讓學生能每天觀察茉莉的生根情況。

3 教學過程

3.1 聯系生活現象，自然導入 通過展示龍眼樹枝被環割的圖片導入情境：農家樂里龍眼樹的部分枝條上有被環割的現象，而被環割的樹枝上龍眼長得更大、更甜，有機物更豐富。設置疑問，為什么龍眼樹枝被環割后果實中的有機物更豐富？有機物的運輸與樹皮有關嗎［2］？

設計意圖：利用生活現象，扣住學生心弦，激發學生的學習興趣，自然導入新課，同時也為后續設計對照實驗的枝條處理環節作鋪墊。同時使學生明確本節課的內容，即探討有機物的運輸部位。

3.2 舊知回顧，作出猜想 引導學生回顧上節課所學習的木本植物莖的結構（展示木莖結構圖），由內到外，可以看到最里面的是髓，它主要儲存營養物質；往外一層是木質部，主要運輸水和無機鹽；木質部再往外一層是形成層，是一種分生組織；而包裹在莖最外面的一層是樹皮，由保護組織和韌皮部組成的。通過龍眼樹枝被環割的現象，引導學生猜測有機物的運輸與樹皮有關，進而提出問題：植物光合作用產生的有機物是通過樹皮的哪個部位運輸的？

設計意圖：復習木莖結構知識，幫助學生梳理知識邏輯，引導學生作出實驗猜想：光合作用制造的有機物在韌皮部中運輸。為驗證此猜想，引導學生進行實驗設計。

3.3 師生互動，確定探究思路

1）綠色植物哪些生長發育過程需要有機物？引導學生思考植物有哪些容易觀察到的生長現象，例如生根、開花和結果等。因為植物生根需要的時間相對較短，且容易觀察，從而啟發學生設計一組植物生根的對照實驗驗證猜想。

設計意圖：通過問題串的設計，啟發學生將觀察植物生根的情況作為本次實驗的驗證依據，化抽象為直觀。

2）確定要觀察的生長現象后，引導學生選擇實驗材料。提供甘薯藤和茉莉枝條2 種材料讓學生選擇，引導學生思考進行實驗選材要考慮哪些因素？學生經過思考得出：甘薯藤沒有環狀的韌皮部，不利于本次實驗的進行，而茉莉枝條有環狀韌皮部，且容易扦插生根，所以選擇生長情況相近的茉莉枝條作為實驗材料。

設計意圖：以選擇題的形式巧妙地讓學生明白將生長情況相近的茉莉枝條作為實驗材料的原因。

3）分組討論如何處理選好的枝條，即如何進行實驗設計？學生在龍眼樹枝被環割的啟發下進行小組討論：將茉莉枝條平均分成2 組，A 組做環割處理；而B 組為對照組，不做任何處理。在常溫下將2 組茉莉枝條分別放入等量的水中培養一段時間后，觀察茉莉枝條的生根情況。

設計意圖：用龍眼樹枝被環割的現象啟發學生確定本次實驗的單一變量，從而引導學生進行實驗設計。

3.4 觀察實驗結果 由于茉莉生根的時間較長，可讓學生根據討論的結果，處理好實驗組和對照組的茉莉枝條，并將其放在教室中每天觀察茉莉枝條的生根情況。可進行拍照記錄，并引導學生利用1 個月的觀察照片，制作茉莉枝條生根過程的微課視頻，可以提高學生觀察的興趣，并直觀感受到植物的生命活動。

圖1 非環割（左瓶）與環割（右瓶）茉莉枝條生根的比較

以上圖片依次是扦插茉莉枝條后第1 天、11天、16 天、22 天、28 天、31 天的生根情況照片，左瓶中為非環割枝條，右瓶中為環割后的枝條。

可以明顯地觀察到枝條環割的切口上方有根生長，切口下方沒有生根，而沒有進行環割的茉莉枝條莖的各個部位都有生根。

設計意圖：指導學生觀察并記錄2 組茉莉枝條的生根情況，使學生更直觀地比較環割與非環割茉莉枝條生根的差異，同時提高學生的觀察、分析能力。

3.5 得出結論 在觀察茉莉枝條的生根情況后，引導學生思考：茉莉枝條進行光合作用的主要部位在哪里？有機物從葉片運輸到根部，說明有機物在植物體內的運輸方向是怎樣的？

通過觀察，可以看到茉莉枝條環割的切口上方有生根，切口下方沒有生根，而沒有進行環割處理的茉莉莖各部位都有生根，說明環割阻斷了有機物往下的運輸，使茉莉枝條切口下方的部位得不到有機物，無法生根。引導學生得出結論：光合作用制造的有機物在韌皮部中運輸。

這也解釋了龍眼樹枝被環割后，有機物不能通過韌皮部運輸到樹木的其他部位，反而更多地積累在果實中，所以果實長得更大、更甜。

3.6 課堂延伸 引導學生評價以下2 種行為是否正確？A.將鐵絲拴在樹皮上晾衣服；B.用小刀在樹皮上刻字。

這些行為很容易使植物的韌皮部受到傷害，長期將會導致有機物不能往下運輸，樹木有可能面臨死亡的危險。

引導學生在日常生活中，看到這些行為時要及時制止，并且利用本節課所學內容傳播科學道理，形成愛護樹木的良好習慣。

設計意圖：鼓勵學生結合本節課內容評價日常生活中破壞樹皮的不良行為，檢驗學生所學，再次強化本節課的重點知識。利用這2 種不良行為教誨學生形成愛護樹木的良好習慣，實現學生從理論知識到情感升華的轉變。

4 小結

本節教學設計的亮點在于選擇觀察直觀的植物生根現象代替教材中觀察枝瘤的實驗，以及實驗教學過程中問題串的設計。

通過引導學生進行實驗探究的問題串設計，可以化難為易，將教材中復雜、晦澀、難懂的知識轉化成簡單、明了、易懂的教學形式。用盡量輕松的問題設計，引導學生思考，學習抽象的知識。

植物生根現象的觀察比枝瘤的觀察更直觀，更能體現植物的生命活動，讓學生產生身心上的愉悅感，享受到學習的樂趣，激發學習的熱情。該實驗取材容易，具有廣泛的應用性和可操作性。