资源简介

《植物体内的物质运输》（教学设计）-2024-2025学年
北京版（2024）初中生物七年级上册
一、教材分析
《植物体内的物质运输》首先介绍了植物根吸收水分和无机盐的过程及原理，包括根毛的结构和功能、细胞吸水和失水的原理在根吸收水分中的应用。接着阐述了水分和无机盐在植物体内的运输途径，通过导管向上运输，强调了导管的结构特点与运输功能的适应性。然后教材讲述了有机物在植物体内的运输，主要通过筛管向下运输，以及有机物运输与植物生长和果实发育的关系。最后提及了植物体内物质运输的意义，对于维持植物的正常生命活动和生长发育具有重要作用。通过本节课的学习，学生将了解植物体内物质运输的基本过程和机制，为理解植物的生长、发育和生态适应等方面的知识奠定基础。
二、教学设计理念
1. 以学生为中心：注重激发学生的学习兴趣和主动性，通过引导学生观察、思考、实验探究和讨论等活动，让学生积极参与课堂教学，自主构建知识体系。
2. 联系生活实际：将植物体内物质运输的知识与生活中的农业生产、植物养护等实际现象相结合，让学生感受到生物学知识的实用性，培养学生运用知识解决实际问题的能力。
3. 直观教学：运用图片、视频、实物模型等直观教学手段，帮助学生更好地理解抽象的生物学概念和过程，如导管和筛管的结构、物质运输的途径等。
4. 培养科学思维：在教学过程中，注重培养学生的观察能力、分析问题能力、逻辑推理能力和实验探究能力，引导学生像科学家一样思考和探索，提高学生的科学素养。
三、教学目标
（一）知识目标
1. 描述植物根吸收水分和无机盐的过程及原理。
2. 说出水分和无机盐在植物体内的运输途径及导管的结构特点。
3. 阐明有机物在植物体内的运输途径及筛管的功能。
4. 理解植物体内物质运输的意义。
（二）能力目标
1. 通过观察根毛的结构和导管、筛管的模型，培养学生的观察能力和空间想象能力。
2. 分析植物吸水和失水的现象，以及物质运输的实例，培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
3. 设计并实施探究植物体内水分运输的实验，培养学生的实验设计能力和动手操作能力。
（三）情感目标
1. 体验科学探究的过程，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神。
2. 认识到植物体内物质运输的奇妙和复杂性，激发学生对生物学的学习兴趣和探索欲望。
3. 了解植物体内物质运输与农业生产的关系，培养学生关注农业、热爱自然的情感。
四、教学重难点
（一）教学重点
1. 植物根吸收水分和无机盐的原理及过程。
2. 水分和无机盐、有机物在植物体内的运输途径。
（二）教学难点
1. 理解细胞吸水和失水的原理与植物根吸水的关系。
2. 认识导管和筛管的结构与功能相适应的特点。
五、教学准备
多媒体课件、植物根的实物、根毛细胞模型、导管和筛管的模型、放大镜、显微镜、载玻片、盖玻片、蔗糖溶液、清水、红墨水、芹菜茎等实验材料
六、教学过程
（一）导入新课
1. 展示现象
教师通过多媒体展示一些植物生长的图片，包括在不同土壤环境中生长的植物、浇水前后植物的变化等。
师：同学们，我们观察这些图片，发现植物在生长过程中需要不断地从土壤中吸收水分和营养物质。那植物是如何吸收这些物质的呢？它们在植物体内又是如何运输的呢？今天我们就一起来探究植物体内的物质运输。
2. 提出问题
师：大家想一想，植物的根为什么能够吸收水分和无机盐呢？水分和无机盐在植物体内是沿着怎样的路径运输的呢？有机物在植物体内又是如何运输的呢？带着这些问题，让我们开始今天的学习。
设计意图：通过展示植物生长的图片，引发学生对植物体内物质运输的思考，激发学生的好奇心和求知欲。提出问题，引导学生明确本节课的学习目标，为后续的学习做好铺垫。
（二）植物根对水分和无机盐的吸收
1. 根毛的结构和功能
（1）观察根毛
教师展示植物根的实物，让学生用放大镜观察根的表面，找到根毛。
师：同学们，大家仔细观察根的表面，看看能发现什么？
生：我看到了很多细小的根毛。
师：对！这些根毛非常细小，但它们在植物根吸收水分和无机盐的过程中起着重要的作用。
（2）讲解结构和功能
教师结合根毛细胞模型，讲解根毛的结构特点和功能：根毛是由根表皮细胞向外突出形成的，根毛细胞的细胞壁很薄，细胞质少，液泡大。这样的结构特点使得根毛具有很大的表面积，有利于与土壤溶液充分接触，从而更好地吸收水分和无机盐。
（3）师生互动
师：大家想一想，根毛数量的多少对植物吸收水分和无机盐有什么影响呢？
生：根毛越多，吸收面积就越大，植物就能吸收更多的水分和无机盐。
师：非常正确！所以植物的根会通过不断生长和分化出更多的根毛，来提高对水分和无机盐的吸收能力。
设计意图：通过观察根毛和讲解根毛的结构与功能，让学生直观地认识根毛在植物吸收水分和无机盐中的重要作用。师生互动讨论根毛数量的影响，培养学生的思维能力和对知识的理解能力。
2. 细胞吸水和失水的原理
（1）实验演示
教师进行细胞吸水和失水的实验演示：准备两个大小相同的萝卜条，分别放在盛有清水和浓盐水的烧杯中。
师：同学们，我们来观察一下这两个萝卜条会发生什么变化。
（2）观察现象
学生观察萝卜条在不同溶液中的变化，发现放在清水中的萝卜条变硬、变长，而放在浓盐水中的萝卜条变软、变短。
（3）分析原理
教师引导学生分析细胞吸水和失水的原理：当萝卜条放在清水中时，细胞液的浓度大于外界溶液的浓度，水分子会通过细胞膜进入细胞，导致细胞吸水，萝卜条变硬、变长。而当萝卜条放在浓盐水中时，细胞液的浓度小于外界溶液的浓度，细胞内的水分子会向外扩散，导致细胞失水，萝卜条变软、变短。
（4）联系实际
师：同学们，在生活中有很多细胞吸水和失水的例子，谁能说一说？
生：腌制咸菜时，咸菜会出水，就是因为细胞失水了。
生：给植物施肥过多，植物会“烧苗”，也是因为土壤溶液浓度过高，导致植物根细胞失水。
设计意图：通过实验演示和观察现象，让学生直观地感受细胞吸水和失水的过程。引导学生分析原理，使学生理解细胞吸水和失水的本质。联系实际生活中的例子，让学生将所学知识与生活现象相结合，加深对知识的理解和应用。
3. 植物根吸收水分和无机盐的过程
（1）讲解过程
教师结合示意图，讲解植物根吸收水分和无机盐的过程：植物根在吸收水分时，土壤溶液中的水分首先通过根毛细胞的细胞膜进入细胞，然后通过细胞间的缝隙进入根的内部导管。同时，根毛细胞也会吸收土壤溶液中的无机盐离子，这些无机盐离子随着水分一起进入导管，从而被运输到植物的其他部位。
（2）举例说明
师：比如，当我们给植物浇水时，水分就会沿着这样的路径被植物根吸收并运输到植物体的各个部分。谁能再举一些植物吸收水分和无机盐的实际例子呢？
生：植物在干旱的环境中，会努力吸收更多的水分来维持生命活动。
生：植物在生长过程中，需要不断地从土壤中吸收氮、磷、钾等无机盐来促进生长。
设计意图：讲解植物根吸收水分和无机盐的过程，让学生了解物质吸收的具体路径和机制。举例说明，让学生进一步理解植物根吸收水分和无机盐的过程在实际生活中的体现，增强学生对知识的理解和记忆。
（三）水分和无机盐在植物体内的运输
1. 运输途径的探究
（1）实验准备
教师介绍实验目的和材料：我们要通过一个实验来探究水分和无机盐在植物体内的运输途径。实验材料有带叶的芹菜茎、红墨水、烧杯、小刀等。
（2）实验步骤
教师演示实验步骤：
① 将带叶的芹菜茎放入盛有红墨水的烧杯中，让芹菜茎的底部浸泡在红墨水中。
② 放置一段时间后，取出芹菜茎，用小刀将芹菜茎横切和纵切，观察切面的颜色变化。
（3）学生观察
学生分组进行观察，记录实验现象。
（4）实验结果分析
教师引导学生分析实验结果：
师：同学们，你们观察到了什么现象？
生：我们看到芹菜茎的横切面和纵切面都变成了红色。
师：非常好！这说明什么呢？
生：说明红墨水沿着芹菜茎向上运输了，水分和无机盐可能也是沿着这样的路径运输的。
（5）得出结论
教师总结：通过这个实验，我们可以得出结论，水分和无机盐在植物体内是通过导管向上运输的。
设计意图：通过实验探究，让学生亲身体验水分和无机盐在植物体内的运输途径，培养学生的实验操作能力和观察分析能力。引导学生分析实验结果，得出结论，使学生理解水分和无机盐在植物体内的运输方向和途径。
2. 导管的结构特点
（1）展示导管模型
教师展示导管的模型，让学生观察导管的结构。
（2）讲解结构特点
教师结合模型，讲解导管的结构特点：导管是由许多长形、管状的细胞组成，这些细胞上下连接，形成了一个中空的管道。导管细胞的细胞壁木质化，失去了活性，只具有支持和运输的功能。
（3）师生互动
师：大家想一想，导管的这种结构特点有什么好处呢？
生：中空的管道可以让水分和无机盐顺利通过。
生：细胞壁木质化可以增强导管的强度，防止在运输过程中破裂。
师：同学们说得很对！导管的结构特点与它的运输功能是相适应的，有利于水分和无机盐在植物体内的高效运输。
设计意图：展示导管模型并讲解其结构特点，让学生直观地认识导管的形态结构。师生互动讨论导管结构特点的好处，培养学生的分析问题能力和对结构与功能相适应观念的理解。
（四）有机物在植物体内的运输
1. 运输途径的推测
（1）提出问题
师：我们知道了水分和无机盐在植物体内是通过导管向上运输的，那有机物在植物体内是如何运输的呢？
（2）引导思考
教师引导学生观察植物的叶片和果实，思考有机物的产生和运输方向。
师：同学们，植物的叶片通过光合作用制造有机物，这些有机物要运输到植物的其他部位，如根、茎、花、果实等。你们觉得有机物可能是向哪个方向运输的呢？
生：可能是向下运输的，因为果实长在下面，需要有机物来生长。
生：也有可能是向各个方向运输的，因为植物的各个部位都需要有机物。
（3）教师总结
师：同学们的思考很有道理。有机物在植物体内主要是通过筛管向下运输的，但也会在植物体内进行一定的横向运输，以满足各个部位的需求。
设计意图：通过提出问题和引导思考，激发学生的探究欲望，培养学生的观察能力和逻辑推理能力。教师总结有机物的运输途径，为后续的学习做好铺垫。
2. 筛管的功能
（1）讲解功能
教师结合示意图，讲解筛管的功能：筛管是运输有机物的管道，它由一些管状细胞上下连接而成。筛管细胞之间有筛板，筛板上有筛孔，有机物可以通过筛孔在筛管中运输。筛管细胞具有生活的原生质体，能够进行一定的代谢活动，与有机物的运输和分配密切相关。
（2）举例说明
师：比如，我们吃的水果中的糖分就是通过筛管从叶片运输到果实中的。在植物生长过程中，筛管不断地将叶片制造的有机物运输到植物的各个部位，为植物的生长、发育和繁殖提供能量和物质基础。谁能再举一些有机物在植物体内运输的例子呢？
生：植物的根需要有机物来维持生长，有机物会从叶片运输到根。
生：植物开花时，也需要有机物来支持花朵的开放和发育，有机物会从其他部位运输到花。
设计意图：讲解筛管的功能，让学生了解有机物在植物体内的运输机制。举例说明有机物运输的实例，让学生将所学知识与实际生活相结合，加深对知识的理解和记忆。
3. 有机物运输与植物生长和果实发育的关系
（1）分析关系
教师组织学生讨论有机物运输与植物生长和果实发育的关系：
师：同学们，想一想，如果有机物运输不畅，会对植物的生长和果实发育产生什么影响呢？
生：植物可能会生长缓慢，果实可能会变小或者发育不良。
生：叶子可能会变黄，因为没有足够的有机物供应。
（2）教师总结
师：同学们说得很对。有机物运输对于植物的生长和果实发育至关重要。充足的有机物供应能够保证植物正常的生长和发育，使植物茁壮成长，果实饱满。如果有机物运输受到阻碍，植物的生长和发育就会受到影响，甚至导致植物死亡。所以，我们要关注植物体内有机物的运输情况，采取适当的措施来保证植物的健康生长。
设计意图：通过组织学生讨论，培养学生的合作学习能力和分析问题的能力。教师总结有机物运输与植物生长和果实发育的关系，使学生深刻理解有机物运输在植物生命活动中的重要性。
（五）植物体内物质运输的意义
1. 讨论交流
教师组织学生分组讨论植物体内物质运输的意义：
师：同学们，我们已经了解了植物体内水分、无机盐和有机物的运输途径和方式。那你们想一想，植物体内物质运输有什么重要意义呢？
（学生分组讨论，教师巡视指导）
讨论结束后，各小组派代表发言。
生：物质运输可以将水分和无机盐运输到植物的各个部位，保证植物的正常生长和生理功能。
生：有机物的运输可以为植物的生长、发育和繁殖提供能量和物质基础，使植物能够开花结果。
生：物质运输还可以调节植物体内的水分平衡和营养平衡，使植物适应不同的环境条件。
2. 教师总结
师：同学们总结得非常好！植物体内物质运输的意义主要体现在以下几个方面：首先，它保证了植物各器官、组织和细胞之间的物质交流和营养供应，使植物能够正常生长、发育和繁殖。其次，物质运输能够调节植物体内的水分平衡和渗透压，维持植物细胞的正常形态和生理功能。此外，物质运输还参与了植物的新陈代谢和生态适应过程，使植物能够更好地适应环境变化。例如，在干旱环境中，植物可以通过调节物质运输来减少水分的散失，保持体内的水分平衡。总之，植物体内物质运输是植物生命活动中不可或缺的重要环节，对于植物的生存和发展具有至关重要的意义。
设计意图：通过组织学生讨论，让学生积极参与课堂教学，培养学生的合作学习能力和思维能力。教师总结植物体内物质运输的意义，使学生对本节课的重点知识有一个全面、深入的理解，同时培养学生的总结归纳能力和对知识的整体把握能力。
（六）课堂总结
1. 引导回顾
师：同学们，通过这节课的学习，我们一起探究了植物体内的物质运输。谁能来回顾一下我们都学习了哪些重要内容呢？
生：我们学习了植物根对水分和无机盐的吸收过程和原理，包括根毛的结构和功能，细胞吸水和失水的原理。
生：还学习了水分和无机盐在植物体内的运输途径是通过导管向上运输，以及导管的结构特点。
生：知道了有机物在植物体内是通过筛管向下运输的，以及有机物运输与植物生长和果实发育的关系。
生：了解了植物体内物质运输的意义。
2. 教师总结
师：非常好！同学们对本节课的内容掌握得很扎实。植物体内的物质运输是一个非常复杂而又神奇的过程，它涉及到植物的各个部分和多种生理活动。通过根对水分和无机盐的吸收，以及导管和筛管对物质的运输，植物能够将所需的物质输送到各个部位，保证了植物的正常生长、发育和繁殖。我们要深刻理解植物体内物质运输的机制和意义，认识到植物生命活动的精妙之处。同时，我们也要将所学知识与实际生活联系起来，思考如何在农业生产和植物养护中应用这些知识，促进植物的健康生长。希望同学们在今后的学习中，继续保持对生物学的好奇心和探索精神，不断深入学习和研究植物的生命现象和规律。
设计意图：通过课堂总结，引导学生回顾本节课的重点知识，强化记忆，加深理解。教师对学生的回答进行总结和补充，进一步梳理知识脉络，使学生对本节课的内容有一个系统、完整的认识。同时，培养学生的总结归纳能力和语言表达能力，激发学生对生物学的学习兴趣和对自然现象的探究欲望。
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