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3.3绿色植物与生物圈的水循环 教学设计
一、教学目标：
生命观念：简述水分在植物体内的吸收和运输途径；阐述蒸腾作用的概念和主要部位；描述叶片的结构和气孔的开闭机制；说出绿色植物参与生物圈的水循环。
科学思维：从直观的观察实验结果中，构建抽象的概念和原理。
探究实践：观察实验结果，分析证据，得出实验结论
态度责任：认同生物学结构与功能相适应的观点；形成保护植物和森林的环保意识。
二、教学重点和难点：
教学重点：绿色植物在生物圈中的作用。
教学难点：制作叶片横切面的临时切片，认识叶片的结构。
三、教学设计思路
本章没有分节，章下主要有三个学习主题：“植物对水分的吸收和运输”、“植物的蒸腾作用”和“绿色植物参与了生物圈的水循环”。
教学设计思路可以自然界中的水循环作为落脚点构建教学框架：土壤中的水→根尖成熟区根毛吸收→根、茎、叶中的导管运输→叶片上的气孔散失到大气中→参与生物圈中的水循环。
首先是“植物对水分的吸收和运输”，先通过复习根的结构和功能，巩固根是吸收水和无机盐的主要部分。然后提出问题：植物体内什么结构自下而上运输水呢？学生作出假设，师组织学生进行观察活动，直观理解茎中运输水的结构——导管。
关于植物的蒸腾作用，可以先通过演示实验引入，引导学生直接构建蒸腾作用的概念。并同时得出蒸腾作用主要是通过叶片散失水分，自然引出观察叶片的结构的实验。这个是教学难点，师可通过视频或示范让学生动手制作叶的临时切片并用显微镜观察，再讲解叶片的结构和功能，侧重点在于认识与蒸腾作用有关的结构——气孔。有条件可拓展气孔在上下表皮的分布气孔。
绿色植物在生物圈的水循环的作用，绿色植物通过吸收水→运输水→散失水参与到生物圈的水循环。蒸腾作用散失的水分有两大意义，一是用于自身的生命活动，二是参与生物圈的水循环。从而引出植物在提高大气湿度、保持水土、促进水循环等方面的作用，从而进行保护植被和森林的态度责任等核心素养的培养。
四、教学过程
【新课导入】 课前直观展示演示实验，设疑导入：塑料袋内的水是从哪里来的呢？从而引出蒸腾作用。
【新课学习】
学习目标一、植物对水分的吸收和运输
水分的吸收
图片展示根尖结构示意图，师生回顾根的结构与功能，巩固根尖成熟区是吸收水和无机盐的主要部分。
水分的运输
师提出问题：被根毛吸收的水分会一直停留在根里吗？
生：不会。
师继续追问：那根吸收的水分怎样运输到茎、叶、花等器官？
引导学生阅读教材P109页观察与思考，并作出假设。
生观察师下发的是观察材料：芹菜叶的纵切面和横切面，整体上直观感受茎内运输水的结构的存在，从而构建水分运输的路径。
师展示图片从微观角度补充导管的结构和功能：
1.结构层次：属于输导组织
2.导管细胞特点：长形管状的死细胞，上下细胞间的细胞壁消失，形成中空的管道，没有细胞质、细胞核。
3.功能特点：自下向上运输水和无机盐。
4.分布：根、茎、叶中都有导管，上下相通。
生归纳水分在植物体内的吸收和运输途径，从而理解“结构与功能相适应”的生物学观点。
学习目标二、植物的蒸腾作用
水分的散失
师设疑：根吸收水，茎运输水，植物体吸收的水从哪里散失出去呢？
生作出假设。
师展示演示对照实验（或播放视频），师生进行探讨，从而得出结论。植物体主要通过叶片散失水分。
学生通过实验现象，尝试构建蒸腾作用的概念：水分从活的植物体内表面以水蒸气的状态散失到大气中的过程，叫做蒸腾作用。
观察叶片的结构
师提出问题：为什么植物蒸腾作用的主要器官是叶片，而不是茎和根，这与叶片的结构特点分不开，下面我们就来通过实验来观察叶片的结构。
引导学生阅读教材的实验步骤，师进行演示，并把关键的环节讲解清晰。
学生动手制作菠菜叶横切面临时切片，并在显微镜下观察。（此环节对于学情有困难的学生，可让其进行尝试，如果观察效果不佳，师可以发放永久叶片横切面，也是可以清晰观察到相应结构的）。
教师多媒体展示叶片的结构示意图，师生一起辨别上表皮、下表皮、叶肉和叶脉、气孔等结构。并引导学习各结构的功能。
观察到叶片结构后，再制作菠菜叶下表皮临时临时装片，利用显微镜观察气孔。
上表皮、下表皮主要属于保护组织，细胞排列紧密，无色透明，起到保护作用；
夹在中间的叶肉内含叶绿体，进行光合作用制造有机物，主要属于营养组织；
而叶脉主要是输导组织，起到运输的作用。
气孔主要分布在下表皮。
（4）图片展示气孔的张开和闭合图，明确气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔。
师补充孔张开、闭合的机制。
知识拓展
师提出疑问：叶片上下表皮的气孔一样多吗？
生进行思考并回答。
师播放陆生植物叶片放在热水中的视频，引导学生观察气泡的产生。并展示王莲的图片
进行知识补充。一般来说，陆生植物绝大数叶的下表皮气孔多,上表皮气孔少。但浮水植物的气孔一般分布在叶的上表皮。这都是生物对不同环境的一种适应。
蒸腾作用的意义
出示资料：一株玉米从苗到结实的一生中，大约要消耗200kg以上的水。约1%留在植物体内进行光合作用等生理活动，约99%通过蒸腾作用散失到大气中。
提出疑问：这是一种浪费吗？这对植物自身的生活有什么意义？对自然界呢？
引导学生阅读教材P113-114，了解蒸腾作用散失的水分对于自身和生物圈的意义。
师：蒸腾作用对于植物自身来说，主要是两大意义： 拉动水分与无机盐在植物体内的运输和降低叶片表面的温度。而99%的水分散失到大气中，冷凝后变成雨雪冰雹等降落到地面，补充地下水，所以说，对于是生物圈来说，蒸腾作用提高大气湿度，增加降水，促进生物圈的水循环。
蒸腾作用的原理在生产中的运用
链接生活，引发思考：春季植树，移栽树苗时，地下根部总带着一个土团，地上的枝条常被剪去了大量的枝叶，为什么？
学生引用所学知识，理解根部带土团是为了保护吸收水和无机盐的幼根和根毛；而地上剪掉部分枝叶是为了减弱蒸腾作用，减少水分的散失。
学习目标三、绿色植物参与生物圈的水循环
出示生物圈水循环的示意图，了解水循环的过程。师重点引导学生思考：绿色植物在生物圈的水循环还有哪些作用。
出示资料分析，通过阅读资料，直观了解森林的蒸腾作用在水循环中的重要作用。
师生总结绿色植物在生物圈的水循环中的作用，尤其是植被丰富的森林生态系统。由此森林不仅是“地球之肺”，还是“绿色水库”，自然形成学生爱护植被，保护森林的社会责任。。
【课堂总结】 通过这些课的学习，我们了解绿色植物怎么参与到生物圈的水循环：首先植物的根从土壤中吸收的水分，通过茎中的导管运输到叶，大部分水分通过叶片的蒸腾作用散失到大气中，参与生物圈的水循环。由此，绿色植物在生物圈中的水循环有着重要的作用。我们应该爱护植被，保护森林。
【板书设计】
【课堂练习】教材P114页1、2、3

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