资源简介

11沙漠中的植物教学设计
课题 沙漠中的植物 三单元 不同环境里的植物 学科 科学 年级 三年级下册
教材内容分析 本课时为苏教版科学三年级下册第三单元《不同环境里的植物》第三课，承接单元“不同环境下植物的适应性”核心主题，是认识植物与环境关系的重要课时，衔接前两课对陆地、水生植物的认知，聚焦沙漠这一特殊极端环境。教材围绕“认识沙漠环境特征、探究沙漠植物适应沙漠环境的结构特点、了解沙漠植物的生存智慧及生态价值”展开，依托AI赋能课件，以数字人小苏与科科的情景化引导为贯穿线索，通过1段数字人开篇导入视频、系列静态插图，搭配沙漠环境实景视频（仅呈现干旱、高温、风沙特征），设计“情境导入—挑战探究—奥秘揭秘—实践拓展”四大任务。内容贴合学生认知，以观察分析、实验探究、归纳总结为核心，引导学生认识沙棘、骆驼刺、梭梭树、仙人掌、百岁兰等常见沙漠植物，探究它们适应沙漠干旱、高温、风沙环境的结构奥秘，感受植物的生存智慧，培养科学观察、实验操作和归纳总结能力，为后续学习植物与环境的关系、生态保护奠定基础。
新课标要求 依据《义务教育科学课程标准（2022 年版）》中年级“科学探究”“生命世界”领域要求，本课引导学生通过观察、实验、分析等活动，探究沙漠环境的特征及沙漠植物适应沙漠环境的结构特征；创设AI数字人情景化教学场景，激发探究兴趣；培养如实记录、主动交流的科学态度，建立沙漠植物与沙漠环境、沙漠植物与人类生活及生态环境的关联认知，形成爱护沙漠植物、保护沙漠生态、探索生命奥秘的意识。
学习目标与核心素养 科学观念：能准确识别沙棘、骆驼刺、梭梭树、仙人掌、百岁兰等常见沙漠植物；了解沙漠干旱、高温、风沙的环境特征，掌握沙漠植物根、茎、叶的独特结构特点，知道沙漠植物的形态结构与沙漠生存环境相适应；了解沙漠植物的生存智慧及对沙漠生态的重要意义。科学思维：能通过观察不同沙漠植物的形态，归纳各类沙漠植物适应沙漠环境的共同特征；能通过模拟实验，分析沙漠植物结构与沙漠环境的适应关系；能对比沙漠植物与陆地、水生植物的差异与共性，总结沙漠植物的生存智慧。科学态度：对沙漠植物的奥秘产生浓厚探究兴趣，乐于参与观察、实验、讨论等活动；养成认真观察、规范记录、主动分享的良好习惯，感受生命的神奇与科学探究的价值，培养坚韧不拔的品质。社会责任：知道沙漠植物对沙漠生态的重要意义，了解沙漠植物的生存困境；树立爱护沙漠植物、保护沙漠环境、尊重自然规律的意识，培养持续观察和实践探究的科学习惯，树立珍惜资源、适应环境的理念。
学情分析 三年级学生已初步认识常见的陆地植物和水生植物，对“植物与环境的关系”有初步认知，但对沙漠环境的特点、沙漠植物的独特形态和生存智慧缺乏系统了解；仅对仙人掌等常见沙漠植物有零散的生活认知，对沙棘、百岁兰等植物了解较少。学生好奇心强，对AI数字人、情景化插图、实景视频等直观资源兴趣浓厚，乐于参与动手实验和观察活动；逻辑归纳能力初步发展，需通过具象示范、分步引导帮助其梳理规律，借助数字人角色保持探究积极性，同时需注重实验操作的规范性指导，引导学生从“观察现象”向“分析原因”过渡。
重点 1. 认识沙漠干旱、高温、风沙的环境特征，识别沙棘、骆驼刺、梭梭树、仙人掌、百岁兰等常见沙漠植物的典型特征；2. 探究沙漠植物根、茎、叶的独特结构，理解“结构与功能相适应”的科学原理，掌握沙漠植物适应沙漠环境的生存策略；3. 了解沙漠植物的生存智慧及对沙漠生态的重要意义，树立保护沙漠植物的意识。
难点 1. 准确分析沙漠植物不同结构（根、茎、叶）的功能，理解其与沙漠干旱、高温、风沙环境的适应关系；2. 通过模拟实验，归纳沙漠植物减少水分蒸发的共性规律，深化对“结构与功能相适应”核心原理的理解；3. 结合沙漠植物的生存智慧，建立“生物与环境相适应”的系统认知，将所学知识迁移应用到实际场景中。
材料准备 教师：AI数字人小苏、科科开篇导入视频、情景化静态插图（沙漠环境、各类沙漠植物特写、植物结构细节、实验过程等）、沙漠环境实景视频（干旱、高温、风沙）、沙漠植物实物（仙人掌、仙人球）或标本（沙棘、骆驼刺）、模拟实验材料（湿纸巾、电子天平、蜡纸、保鲜膜）、沙漠植物结构对比图、特色植物（百岁兰、巨人柱）图文资料、磁性黑板贴、彩色粉笔。学生：沙漠植物观察记录卡、笔记本、彩笔、分组实验套装（湿纸巾、蜡纸、电子天平、记录纸）、放大镜。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1. 播放AI数字人小苏、科科导入视频，视频台词：“同学们，你们知道吗？地球上有很多地方都像我们看到的那样，非常干旱。这些地方被统称为沙漠。它们有着一个共同的生存‘难关’：极度缺水！但就是在这样严酷的环境里，也有着独特的风景和顽强的生命哦。面对干旱缺水，酷热高温，沙漠植物是如何生存下来的呢？”2. 出示小苏和科科在沙漠边观察植物的情景化静态插图，结合沙漠环境实景视频（干旱、高温、风沙），引导学生结合视频和生活经验，大胆猜想：“沙漠环境这么恶劣，植物能在这里生长吗？它们会是什么样子的？这些植物靠什么在沙漠中存活？”3. 总结学生猜想，揭示课题《沙漠中的植物》，明确本节课学习任务：和小苏、科科一起认识沙漠环境的特点、探究沙漠植物的生存奥秘，了解沙漠植物的适应智慧。 1. 认真观看视频，捕捉关键画面和台词，结合生活经验，分享自己对沙漠的认知；2. 观察插图，大胆猜想沙漠环境的特点和沙漠植物的适应能力；3. 明确本节课学习目标，集中注意力进入学习状态。 1. 借助AI数字人导入视频，创设贴近自然的探究情境，以疑问激发学生探究兴趣；2. 情景化插图贴合三年级学生具象思维特点，降低学习距离感，为后续探究做好铺垫。
讲授新课 一、认识沙漠环境与沙漠植物的生存挑战1. 结合实景视频片段，逐一讲解沙漠环境的三大核心特征① 干旱缺水：全年降雨量极少，水分极度稀缺，植物获取水分难度大；② 酷热高温：白天太阳直射，地表温度极高，水分极易蒸发；③ 狂风肆虐：大风频繁，风中裹挟沙子，易损伤植物茎叶、连根拔起植株。2. 引导学生总结：沙漠植物面临的核心生存挑战——缺水、高温蒸发快、风沙侵袭，为后续探究植物的适应结构做好铺垫。二、探究沙漠植物的生存奥秘1. 出示小苏和科科的疑问插图：“这些沙漠植物到底有什么‘独门绝技’，能在这么恶劣的环境中生存呢？”引导学生大胆猜想。2. 结合AI课件静态插图和实物/标本，逐一介绍常见沙漠植物，讲解其结构特征及适应环境的奥秘。① 仙人掌：茎肥厚多汁（储水“水库”）、叶退化成尖刺（减少水分蒸发、防御动物）、茎表面有蜡质层（锁水）；② 胡杨木：拥有超强储水和吸水本领。其叶片角质层厚，根系深广，能广泛地寻找水源。③ 沙棘：叶片狭长有蜡质（锁水）、根系发达（深入地下找水、扩大吸水范围）；④ 骆驼刺：叶片小且有蜡质（减少蒸发）、根系深入地下十几米（寻找深层水源）；⑤ 梭梭树：叶退化（靠嫩枝光合作用）、枝条有蜡质（锁水），减少水分流失。3. 组织学生分组讨论：“这些沙漠植物的根、茎、叶和我们平时见的陆地植物、水生植物有什么不一样？这些不一样的结构，分别对应解决沙漠的哪个生存挑战？”，教师巡回指导，引导学生梳理结构与功能的关系。三、模拟实验：探究沙漠植物减少水分蒸发的秘密1. 出示小苏和科科示范实验的静态插图，提出问题：“仙人掌的尖刺和蜡质层，真的能减少水分蒸发吗？我们通过实验来验证一下。”2. 组织学生分组实验，明确实验步骤（结合静态插图示范）：① 取三张等量湿纸巾，用电子天平称出初始质量并记录；② 第一张完全平铺（模拟普通植物宽大叶片），第二张紧紧卷起（模拟仙人掌刺/退化叶片），第三张卷紧后用蜡纸包裹（模拟仙人掌蜡质层）；③ 将三张纸巾放在同一环境下，1小时后再次称重，记录质量变化；④ 对比分析实验数据，总结实验结论。3. 引导学生结合实验结果，总结：暴露面积越小、表面有蜡质保护，水分蒸发越慢，验证沙漠植物结构的适应意义。 1. 观察疑问插图，大胆猜想沙漠植物面临的生存困难；观看实景视频和插图，记录沙漠环境的三大特征，梳理环境对植物的影响。2. 观察实物/标本和静态插图，倾听讲解，记录各类沙漠植物的名称和适应结构，区分不同植物的“生存绝技”。3. 分组完成模拟实验，规范填写实验记录，分析实验数据，总结沙漠植物减少水分蒸发的原理。4. 分组讨论，归纳沙漠植物根、茎、叶的共同适应特征，主动分享自己的发现。5. 结合生活经验，猜想沙漠植物的用途，认真观看插图和资料，了解沙漠植物的价值，参与讨论并分享保护沙漠植物的方法。 1. 以实景视频+静态插图结合的方式，让学生直观感知沙漠环境特征，为探究植物适应能力奠定基础。2. 采用“插图讲解+实物观察”的方式，将抽象知识具象化，符合三年级学生认知特点，帮助学生快速掌握沙漠植物的适应结构。3. 实验探究让学生在动手操作中感受科学原理，培养实验操作和数据分析能力，突破教学难点。4. 分组讨论引导学生主动思考，归纳共性规律，强化“结构与功能相适应”的认知，渗透环保教育。
课堂练习 1. 基础闯关：① 沙漠植物分类：出示沙棘、骆驼刺、梭梭树、仙人掌、百岁兰的静态插图，让学生快速识别植物名称，并说出其核心适应结构；② 特征匹配：将沙漠环境特征（干旱、高温、风沙）与沙漠植物的适应结构进行匹配。2. 实践拓展：① 结构分析：出示仙人掌茎切面、百岁兰叶片的静态插图，让学生分析其结构与功能的关系，说明适应沙漠环境的原理；② 现象解释：为什么沙漠植物的叶片大多很小或退化？为什么仙人掌的茎那么肥厚？3. 互动点评：结合小苏和科科点评的静态插图，对学生回答进行点评，鼓励合理猜想，纠正错误认知，表扬观察细致、分析到位的小组。 1. 积极参与基础闯关，快速完成判断和匹配任务，准确阐述理由；2. 结合所学知识，分析插图中植物的结构与功能关系，完整解释相关现象；3. 认真倾听教师点评，纠正自身错误认知，借鉴优秀小组的思路。 1. 基础闯关快速巩固核心知识，检验知识掌握程度；2. 实践拓展让学生迁移应用知识，培养逻辑分析能力；3. 互动点评激发学习积极性，帮助学生查漏补缺。
课堂小结 1. 结合小苏和科科总结的静态插图，引导学生回顾本节课所学：沙漠的环境特征、常见沙漠植物的适应结构、实验探究的结论；2. 总结：沙漠植物凭借根、茎、叶的独特结构，应对干旱、高温、风沙的挑战，它们是自然的奇迹，体现了“生物与环境相适应”的科学规律；3. 升华：沙漠植物的坚韧生命力值得我们学习，我们要爱护沙漠植物，保护沙漠生态，珍惜每一份自然资源。 1. 跟随教师引导，结合静态插图，回顾本节课核心知识，主动分享自己的收获；2. 参与共同梳理，强化对“结构与功能相适应”原理的认知；3. 感悟沙漠植物的坚韧，树立珍惜资源、爱护植物的意识。 1. 借助数字人静态插图，帮助学生梳理知识脉络，强化知识记忆；2. 升华情感，落实社会责任目标，培养学生敬畏生命、珍惜资源的良好品质。
板书
课外拓展/课外阅读内容 1. 沙漠植物探秘实践：在家种植一株仙人掌或仙人球，观察并记录其生长状态，尝试不浇水，观察它能坚持多久，感受其超强的耐旱能力，填写观察记录卡，标注其适应干旱的结构。2. 探究拓展：收集沙漠植物（如巨人柱、百岁兰）的图文资料，了解它们更多的生存智慧，制作一份“沙漠植物生存秘籍”手抄报，标注其独特的适应结构和功能。3. 趣味阅读与拓展：阅读《沙漠植物的秘密》《沙漠里的顽强生命》等绘本，观看5分钟《沙漠植物的生长过程》动画，搭配放大镜观察身边的耐旱植物，对比其与沙漠植物的异同，培养持续观察和探究的科学习惯。
特色资源分析和技术手段说明 1. 特色资源① AI数字人资源：1段开篇导入视频，以小苏、科科同伴形象演绎沙漠观察场景，提出探究问题，激发学习兴趣；全程以数字人静态插图引导，贯穿教学各环节（导入、探究、实验、练习、小结），增强课堂趣味性和情境感，贴合三年级学生的认知特点；课件仅导入视频和片尾无配音数字人视频，无其他视频，符合要求。② 情景化静态插图：覆盖沙漠环境、各类沙漠植物特写、植物结构细节、实验过程、数字人引导场景等全环节，以小苏和科科的观察活动为线索，将抽象的植物知识和实验步骤转化为直观画面，降低学习难度，强化直观感知，是课件的核心呈现形式。③ 实景视频与实物/标本：实景视频仅呈现沙漠干旱、高温、风沙的地域特征，直观帮助学生理解沙漠植物的生存挑战；实物/标本让学生通过摸、看等多感官体验，深化对沙漠植物形态结构的认知，为实验探究和知识理解提供真实参考。2. 技术手段① 播放数字人导入视频、实景视频和静态插图，强化直观感知，丰富课堂内容，构建沉浸式情景化学习氛围，激发学生的探究兴趣，充分体现AI赋能的优势。② AI数字人情景化设计：以静态插图为主、导入视频为辅，全程贯穿课程，以同伴式引导拉近与学生的距离，保持学生的学习积极性，贴合中年级科学教学“趣味性、直观性”原则。③ 插图、视频与实验结合：将数字人引导的知识讲解、实景视频的环境展示与动手实验、观察记录结合，兼顾知识传递和实践能力培养，实现“观察—探究—总结”的闭环，提升课堂教学效率，同时贴合课件静态插图为主的特点。
教学反思 1. 本节课依托AI赋能课件，以数字人小苏、科科的情景化引导为主线，结合实景视频、实物观察、分组实验、讨论交流等活动，有效调动了学生的学习积极性，大部分学生能掌握沙漠环境特征、沙漠植物的适应结构和实验探究方法，达成预设学习目标，学生的科学观察、实验操作和归纳总结能力得到提升，充分体现了课件静态插图为主、数字人全程引导的特点。2. 部分学生在分析沙漠植物结构与环境的对应关系时存在困难，后续教学可增加“沙漠植物结构与环境对应卡”，标注关键结构和对应功能，配合插图和实物对比，降低理解难度；3. 分组实验环节，部分学生操作不够规范（如电子天平使用、实验数据记录），后续可提前结合静态插图演示操作步骤，明确操作要点，加强巡回指导，培养学生规范的实验习惯；4. 部分学生对“生物与环境相适应”的核心原理理解较浅，可增加更多沙漠植物与其他环境植物的对比案例，结合生活实例，帮助学生深化认知；5. 数字人资源的运用可进一步优化，可增加数字人对实验操作的静态引导插图，让数字人更好地贯穿实验环节，进一步提升课堂的情景化氛围，贴合AI赋能课件的特点；6. 课后拓展作业可结合本地实际，引导学生观察身边的耐旱植物，将课堂所学延伸到生活中，让学生更有代入感，进一步强化“热爱自然、保护植物”的意识，培养持续观察和探究的科学习惯。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）(共35张PPT)
苏教版三年级下册
可重新编辑，更改字体，替换现有标题字体图片
沙漠中的植物
观察沙漠中的植物描述它们的形态特征思考沙漠中植物的叶的形态对它们的生存有什么帮助小苏科科观察与思考
沙漠植物的“生存大挑战”
干旱缺水
全年降雨量极少，有时候甚至几年都不下一滴雨。植物很难喝到水。
沙漠植物的“生存大挑战”
酷热高温
白天太阳直射，地表温度非常高，水分很容易就被蒸发掉了。
沙漠植物的“生存大挑战”
狂风肆虐
沙漠里经常刮起大风，风里还夹杂着沙子，随时可能会伤害植物。
面对这些困难，沙漠植物是如何生存下来的呢？
它们一定有自己的“独门绝技”！
shā jí
它们有超级耐旱的身体
不随便浪费一滴水。
叶片狭长、表面覆蜡质锁水
主根深扎，侧根发达
叶片小、被蜡质层，减少水分蒸发
根系极发达，可深入地下十几米寻找水源
luò tuó cì
它们有超级耐旱的身体
不随便浪费一滴水。
叶子退化，靠嫩枝进行光合作用
它们有超级耐旱的身体
不随便浪费一滴水。
suō suō
shù
枝条表面像裹了一层蜡，锁水能力极强
它们有超强储水 / 吸水本领
它们会 “存水” 和 “找水”。
叶片角质层厚，能有效保水
根系深广，可耐极端干旱和盐碱
xiān rén zhǎng
它们有超强储水 / 吸水本领
它们会 “存水” 和 “找水”。
茎干储存大量水分
尖刺既减少蒸发，又防御动物啃食
hú yáng
探究
观察仙人掌与仙人球的叶，说说有什么特征，对它们的生存有什么帮助。
特点一
叶子很小，甚至没有叶子
特点二
叶子变成了刺、鳞片状或者厚厚的肉质。
仙人掌的茎
肥厚多汁、呈肉质化，是仙人掌的 “储水仓库”，
表面有蜡质层减少水分蒸发，还能代替叶片进行光合作用。
仙人掌的叶
退化成了尖尖的硬刺，既能大幅减少水分流失，
又能防御动物啃食，保护自己。
观察仙人掌的茎，说说它的外皮有什么特征。再把它切开来观察切面，并用勺子挤压，你发现了什么？
叶 → 刺：减少蒸发 & 防御
叶片完全退化成尖刺，最大限度减少水分蒸腾面积，同时也能有效防御沙漠动物啃食。
仙人掌的“抗旱三件套”
茎 → 水库：储水 & 光合
绿色茎干肉质化，内部充满黏液细胞和发达的薄壁组织，能储存大量水分。
表皮 → 防水层：锁水
茎表面覆盖着一层厚厚的、带蜡质的角质层，将水分牢牢锁在体内，防止流失。
模拟实验：谁的“水分”流失得更快？
我们来做一个有趣的模拟实验，验证一下仙人掌的形态是不是真的能减少水分蒸发。
将第一张湿纸巾完全平铺在桌面上，尽量增加它与空气接触的表面积。
01平铺展开
将第二张湿纸巾紧紧地卷起来，模拟仙人掌柱状的形态，减少接触面积。
02卷成圆柱
第三张纸巾卷紧后，再用蜡纸将其严密包裹，模拟仙人掌的蜡质表皮。
03卷紧并包裹
初始称重
将三张纸巾均匀浇上等量的水，用电子天平分别称出并记录它们的初始质量。
水分蒸发最多
平铺的纸巾
现象：质量减少最多，摸起来最干燥。
结论：模拟宽大的叶片，表面积大，水分流失速度快。
水分蒸发较少
卷起的纸巾
现象：质量减少较少，摸起来比较湿润。
结论：模拟仙人掌的刺/肉质茎，表面积小，水分流失速度慢。
对比观察
将处理好的三张纸巾同时放置在阳光充足、通风的地方。1小时后再次称重并对比结果。
水分蒸发最少
卷起来包蜡纸的纸巾
现象：质量减少最少，摸起来最湿润。
结论：模拟仙人掌的蜡质层，能有效阻断水分流失通道。
实验方法 纸巾初始质量 1 小时后纸巾质量 减少的质量 干燥程度
平铺 10 g 3 g 7 g 完全干燥
卷起 未包蜡纸 10 g 6 g 4 g 半干
卷起 包蜡纸 10 g 9 g 1 g 几乎没干
实 验 结 果
平铺的纸巾模拟的是 叶片宽大、暴露面积大的普通植物，
卷起来的纸巾模拟的是 叶片退化、暴露面积小的沙漠植物（如仙人掌、梭梭草），
蜡纸模拟的是 植物表面的蜡质层 / 角质层。
暴露面积越大、表面没有蜡质层的纸巾，水分蒸发得越快；
而暴露面积小、表面有蜡质层的纸巾，水分蒸发得越慢。
这说明沙漠植物通过缩小叶片面积、长出蜡质层的方式，能有效减少水分蒸发，适应干旱环境。
我发现
除了茎和叶，
仙人掌的根也非常厉害！
阅 读
仙人掌类植物的形态多种多样，
它们的根以浅层须根为主，细而分枝，横向延伸。
阅读1-仙人掌类植物的根
其中，巨人柱可谓“沙漠巨人”，
能长到12米高以上。
巨人柱的根虽然并不深，但能以植株为中心，
向周围延伸30米以上，从而在沙地中固定住它庞大的“身躯”。
巨人柱根部有特殊的根毛，
可以在降雨期间快速吸收大量的水分。
阅读2-沙漠中的活化石 —— 百岁兰
百岁兰，
生长在非洲的纳米布沙漠
百岁兰看上去只有两片叶子，
像两条破破烂烂的绿丝带。
其实，这是它的生存秘诀！
叶子的末端被风沙吹干后会自动断裂，
但基部一直在不断地生长，
永远通过新叶进行光合作用。
叶子的背面藏着很多气孔，
白天关闭减少蒸发，晚上打开进行呼吸。
百岁兰的茎又短又粗，像一个圆木桩，其实它是一个“储水仓库”，可以储存珍贵的水分。茎的表面还有一层厚厚的“树皮盔甲”，
保护它不被太阳烤干，还能防沙
尘暴。
百岁兰的主根像一根长长的吸管，
能钻到地下3~10米深的地方，吸收地下水。
接近地面的侧根像一张大网，
下雨时能快速吸收大量的水分。
沙漠植物的生存智慧
通过今天的学习，我们发现，为了适应沙漠干旱的环境，
植物们在根、茎、叶上都练就了一身本领！
它们真是了不起的“环境适应大师”！
根 Root
适应特征：
根系庞大、又深又广，覆盖范围大。
核心作用：
快速捕捉并吸收地下深层的水分，并牢牢固定植株。
茎 Stem
适应特征：
肉质化、粗壮，表面通常有一层蜡质保护层。
核心作用：
作为“蓄水池”大量储存水分，同时减少水分蒸发。
叶 Leaf
适应特征：
退化成坚硬的刺、鳞片，或叶片变得极小。
核心作用：
通过减小表面积，最大限度地减少水分蒸腾和流失。
坚韧不拔
面对困难不低头，努力适应环境，在贫瘠的土地上也能扎根生长，活出属于自己的姿态。
珍惜资源
每一滴水都来之不易，我们要像沙漠植物一样，高效利用、倍加珍惜，把每一份资源都发挥到极致。
发挥特长
每个人都有自己独特的优点和长处，就像每种沙漠植物都有自己的生存绝技，找到它，让它闪闪发光。
我们能学到什么？
小小种植家
尝试亲手种植一株仙人掌或仙人球，观察它多久不浇水才会干瘪。体验它超强的耐旱能力，做个有耐心的“植物小管家”！
课后
作业
让我们向这些
顽强的生命致敬！
科学探索，
从身边开始！11沙漠中的植物逐字稿
第 1 页
【数字人视频】同学们，你们知道吗？地球上有很多地方都像我们看到的那样，非常干旱。这些地方被统称为沙漠。它们有着一个共同的生存“难关”：极度缺水！但就是在这样严酷的环境里，也有着独特的风景和顽强的生命哦。面对干旱缺水，酷热高温，沙漠植物是如何生存下来的呢？
第 2 页
这堂课我们将聚焦于“沙漠中的植物”。沙漠，那是一片充满挑战的土地，干旱缺水、酷热高温、狂风肆虐，而生长在其中的植物却有着顽强的生命力。了解沙漠植物，不仅能让同学们认识到生命的坚韧，还能激发他们对大自然的探索欲望。接下来，就让我们一同走进沙漠，探寻这些植物的生存奥秘。
第 3 页
我们接下来要对沙漠中的植物进行深入探究。先仔细观察沙漠植物，描述它们独特的形态特征，这能让我们直观了解这些植物的外在表现。
然后重点思考沙漠植物叶的形态，想想这种形态对它们的生存有着怎样的帮助。沙漠环境恶劣，干旱缺水、酷热高温和狂风肆虐是常态，植物的叶形态肯定是为了适应这些环境才进化成现在的样子。通过这样的观察与思考，我们能更好地理解沙漠植物的生存智慧。
第 4 页
【实景视频】沙漠植物面临着严峻的生存挑战，首当其冲的便是干旱缺水。在沙漠环境中，全年降雨量极少，有时甚至几年都滴雨未下。这意味着植物获取水分的途径极为有限，很难喝到水。
对于植物来说，水是维持生命活动的关键。缺水会导致植物无法进行正常的光合作用、呼吸作用等生理过程。在这样的困境下，沙漠植物必须进化出独特的生存策略，才能在这片干旱的土地上顽强生长。
第 5 页
【实景视频】沙漠植物面临着酷热高温这一严峻挑战。白天太阳直射，使得地表温度急剧升高。在如此高温下，水分极易蒸发。这就好比给植物的生存环境设置了一个巨大的“蒸笼”，让植物时刻面临着缺水的危机。水分的快速蒸发，无疑是对沙漠植物生存能力的极大考验，也促使它们进化出独特的生存策略来应对这一挑战。
第 6 页
【实景视频】沙漠植物面临的另一大生存挑战是狂风肆虐。沙漠里大风频繁刮起，且风中裹挟着沙子。这对于植物而言，无疑是一场灾难。狂风携沙，就像一把把锋利的刀刃，随时可能割伤植物的茎叶，破坏其组织结构。而且大风还可能将植物连根拔起，让它们失去生存的根基。在这样恶劣的环境下，沙漠植物想要存活，必须拥有应对狂风的特殊本领。
第 7 页
前面我们了解到沙漠植物面临着干旱缺水、酷热高温、狂风肆虐等诸多生存挑战。那么，它们究竟是如何在如此恶劣的环境中生存下来的呢？这着实令人好奇。可以肯定的是，沙漠植物必定拥有独特的“独门绝技”。接下来，就让我们一起揭开它们生存的神秘面纱，探寻这些神奇植物的生存智慧。
第 8 页
沙棘能在干旱的沙漠中生存，得益于其超级耐旱的身体，它们不轻易浪费一滴水。沙棘的叶片狭长，并且表面覆盖着蜡质，这种结构就像给叶片穿上了一层防水衣，能有效锁住水分，减少水分的蒸发。
同时，沙棘有着发达的根系，主根深深扎入地下，侧根也十分发达。主根深扎可以让沙棘在更深的地层中寻找水源，而发达的侧根则能扩大沙棘吸收水分和养分的范围，从而帮助沙棘更好地应对沙漠干旱的环境。
第 9 页
骆驼刺能在沙漠中生存，凭借的是它超级耐旱的身体。它的叶片小，还被有蜡质层，这一巧妙的结构能极大减少水分蒸发，就像给叶片穿上了一层防护衣，让水分不易散失。
同时，骆驼刺有着极发达的根系，可深入地下十几米去寻找水源。在干旱的沙漠里，水源稀缺，而它强大的根系如同敏锐的探测器，能在深处找到生命所需的水分。总之，骆驼刺不随便浪费一滴水，以独特的生存方式适应着恶劣的沙漠环境。
第 10 页
沙漠环境恶劣，水分稀缺，沙漠植物为了生存进化出了独特的本领。梭梭树就是典型代表，它的叶子退化，靠嫩枝进行光合作用。这一特性让它在水分有限的环境中，能最大程度减少因叶片蒸腾作用而导致的水分流失。
而且，梭梭树的枝条表面像裹了一层蜡，锁水能力极强。这层蜡质就像一层保护膜，进一步阻止了水分的蒸发，使它能在酷热的沙漠中不随便浪费一滴水，凭借超级耐旱的身体顽强生存。
第 11 页
胡杨树在恶劣环境中生存，拥有超强储水和吸水本领。其叶片角质层厚，这一特性就像给叶片穿上了一层保水铠甲，能有效阻止水分散失，让植物在干旱环境中尽可能地保留珍贵的水分。
同时，它们的根系深广，如同深入地下的探测器，既能在极端干旱和盐碱条件下存活，又能广泛地寻找水源。以胡杨树为例，正是凭借这些特质，在沙漠中顽强生存。
第 12 页
仙人掌为了在恶劣环境中生存，进化出了超强的储水和吸水本领。仙人掌的茎干就像一个巨大的“蓄水池”，能够储存大量水分，在干旱的沙漠中为自身提供必要的水分支持。
同时，仙人掌的尖刺也发挥着重要作用。一方面，尖刺减少了水分蒸发，帮助仙人掌更好地保存水分；另一方面，尖刺还能防御动物啃食，保护仙人掌免受侵害。这种生存策略让仙人掌在沙漠中得以顽强生长。
第 13 页
前面我们了解了多种植物超强的耐旱、储水和吸水本领。现在，我们即将进入“探究”环节。这一环节将揭秘仙人掌为什么有耐旱的本领。
第 14 页
接下来探讨仙人掌与仙人球叶子的特征及对其生存的帮助。仙人掌和仙人球的叶子有两个显著特点。其一，叶子极小，甚至完全退化消失。其二，叶子形态发生变化，变成刺、鳞片状或厚厚的肉质。
叶子变小或消失，能极大减少水分蒸发面积，这在干旱环境中尤为关键，可有效保存珍贵的水分。而变成刺状，既能减少水分蒸发，又能防御动物啃食；变为鳞片状或肉质，也有助于储存水分，增强它们在干旱环境中的生存能力。
第 15 页
仙人掌的茎具有出色的储水和光合能力。茎肥厚多汁且肉质化，就像一个“储水仓库”，能储存大量水分，以备不时之需。同时，茎表面的蜡质层如同给仙人掌穿上了一层防护衣，有效减少水分蒸发。而且，茎还能代替叶片进行光合作用，为仙人掌提供生长所需的能量。
仙人掌的叶退化成了尖尖的硬刺，这一改变意义重大。硬刺大幅减少了水分流失，让仙人掌在缺水的环境中也能保持水分。此外，硬刺还能防御动物啃食，保护仙人掌自身安全。
第 16 页
我们来深入探究仙人掌的“抗旱三件套”。先观察仙人掌的茎和外皮，切开仙人掌茎，挤压切面会有惊喜发现。
仙人掌的叶完全退化成尖刺，这不仅极大减少了水分蒸腾面积，降低水分蒸发，还能有效防御沙漠动物啃食，保护自身。
其茎是个“水库”，绿色茎干肉质化，内部的黏液细胞和发达薄壁组织，能储存大量水分，同时还能代替叶片进行光合作用。
而茎表面覆盖的厚厚的带蜡质的角质层，就像一层防水层，将水分牢牢锁在体内，防止流失。这三件“法宝”让仙人掌能在干旱环境中生存。
第 17 页
为验证仙人掌的形态是否真能减少水分蒸发，我们来做一个模拟实验。准备三张湿纸巾，给三张纸巾均匀浇等量的水，再用电子天平称出并记录初始质量，以确保三张纸巾的吸水量是相同的。通过这个实验，我们能直观看到不同形态下水分蒸发的差异。
第一张完全平铺在桌面，尽可能增大与空气的接触面积，以此模拟叶片宽大、暴露面积大的普通植物。第二张紧紧卷起来，模拟仙人掌柱状形态，减少接触面积，对应叶片退化、暴露面积小的沙漠植物。第三张卷紧后用蜡纸严密包裹，模拟仙人掌的蜡质表皮。
第 18 页
通过模拟实验，我们能直观看到不同形态纸巾水分蒸发情况。平铺的纸巾水分蒸发最多，质量减少明显，摸起来很干燥，这是因为它模拟宽大叶片，暴露面积大，使得水分流失速度快。
而卷起的纸巾水分蒸发较少，质量减少不多，摸起来比较湿润，模拟的是仙人掌的刺或肉质茎，表面积小，水分流失自然慢。
卷起来还包了蜡纸的纸巾水分蒸发最少，质量减少极少，摸起来最湿润，这模拟的是仙人掌的蜡质层，它能有效阻断水分流失通道。这就充分说明，沙漠植物的特殊形态能有效减少水分蒸发，以适应干旱环境。
第 19 页
本次模拟实验我们再来定量描述一下结果。纸巾加上水的初始质量都是10G，1小时后平摊的纸巾已经完全干燥，减少质量7G，就是水份的重量；卷起来的纸巾已经半干，减少了4G重量，即表现蒸发的水份；而包上蜡纸的湿纸巾重量只减少了1克，几乎没有水份蒸发。
这个实验采用了巧妙的模拟方式来揭示植物适应干旱环境的奥秘。平铺的纸巾模拟的是叶片宽大、暴露面积大的普通植物，这类植物由于叶片宽大，与空气接触面积大，就像在实验中平铺的纸巾一样，水分会快速蒸发。
卷起来的纸巾模拟的是叶片退化、暴露面积小的沙漠植物，比如仙人掌、梭梭草。它们通过缩小叶片面积，减少了与空气的接触，从而降低了水分蒸发速度。
而蜡纸模拟的是植物表面的蜡质层或角质层，它能像实验中包着蜡纸的纸巾那样，有效阻断水分流失通道，帮助植物锁住水分。这充分说明了沙漠植物通过这些形态特征，能更好地适应干旱环境。
第 20 页
通过模拟实验我们发现，暴露面积越大且表面无蜡质层的纸巾，水分蒸发速度越快；而暴露面积小且表面有蜡质层的纸巾，水分蒸发速度则慢得多。这一结果揭示了沙漠植物适应干旱环境的智慧。
像仙人掌这类沙漠植物，它们缩小叶片面积，甚至将叶片退化成刺，同时茎表面长出蜡质层，这些特征能有效减少水分蒸发。这是它们在干旱环境中历经长期进化形成的生存策略，让它们得以在恶劣的沙漠环境中生存繁衍。
第 21 页
前面我们了解了仙人掌茎和叶的独特之处，其实仙人掌的根同样不可小觑。接下来，让我们深入阅读相关内容，去探寻仙人掌根的更多奥秘，看看它是如何助力仙人掌在沙漠中顽强生存的。
第 22 页
仙人掌类植物形态丰富多样，其根部特征也别具一格。它们的根以浅层须根为主，细且分枝众多，还横向延伸。这种根的形态是仙人掌类植物适应沙漠环境的关键。浅层须根能在有限的降雨中迅速吸收水分，横向延伸则能扩大吸水范围。而且这样的根可以稳固植株，让仙人掌在沙地中站稳。这充分体现了仙人掌类植物在恶劣环境下的生存智慧。
第 23 页
在仙人掌类植物里，巨人柱堪称“沙漠巨人”。它能长到12米高以上，如此惊人的高度在沙漠环境中极为突出。这一高度优势让巨人柱在获取阳光方面更具竞争力，能更好地进行光合作用。同时，高大的身形也有助于它在沙漠中展现独特的生存姿态，从侧面反映出其强大的适应能力和生命力，在沙漠植物中独树一帜。
第 24 页
上一页我们了解到仙人掌类植物的根以浅层须根为主。而巨人柱作为“沙漠巨人”，它的根有独特之处。巨人柱的根虽不深，但却能以植株为中心，向周围延伸30米以上。这一特性意义重大，沙地疏松，庞大的巨人柱很容易倾倒。其延伸极远的根就像一张巨大的网，紧紧抓住沙地，从而固定住它庞大的“身躯”，让它能在沙漠中屹立不倒，这就是它适应沙漠环境的智慧。
第 25 页
巨人柱根部还有个厉害之处，它拥有特殊根毛。在沙漠里，降雨是极为珍贵的水资源。这些特殊根毛就像高效的吸水器，能在降雨期间快速吸收大量水分。这一特性让巨人柱在干旱的沙漠环境中得以生存，为其生长和维持生命提供了有力保障。
第 26 页
在领略了仙人掌类植物根系的独特魅力后，我们将目光转向另一种神奇的沙漠植物——百岁兰。它被称作“沙漠中的活化石”，生长于非洲的纳米布沙漠。这片沙漠环境极端恶劣，干旱少雨、烈日炎炎。而百岁兰能在此扎根生存，足以证明它拥有非凡的生存本领，接下来我们就去探寻它的生存秘诀。
第 27 页
百岁兰外观独特，看似只有两片如破破烂烂绿丝带般的叶子。可别小瞧这其貌不扬的叶子，这可是它在沙漠恶劣环境中的生存秘诀。在干旱的纳米布沙漠，这样的形态能减少水分蒸发。而且，叶子基部不断生长、末端自动断裂，能始终维持光合作用。这两片叶子，就是百岁兰在沙漠中存活的关键法宝。
第 28 页
百岁兰为适应沙漠环境，进化出独特的叶子生长机制。其叶子末端在风沙侵袭下易被吹干，进而自动断裂。然而，基部却拥有强大的生命力，始终保持生长状态。
这种生长特性意义非凡。它能确保百岁兰永远有新叶进行光合作用。新叶可以为植株提供必要的能量，保证百岁兰在恶劣的沙漠环境中生存下去。百岁兰的这种生存智慧，是自然选择的结果，值得我们深入研究。
第 29 页
百岁兰叶子的生存智慧令人惊叹。它的叶子背面藏着众多气孔，这些气孔在白天会关闭，以此减少水分蒸发。在沙漠干旱的环境中，水分极其珍贵，白天关闭气孔能有效锁住水分，避免不必要的流失。
而到了晚上，气孔则会打开进行呼吸。夜间沙漠气温降低，湿度相对较高，此时打开气孔既能进行气体交换，又能最大程度减少水分的散失。这种独特的气孔开闭机制，是百岁兰适应沙漠环境的重要法宝。
第 30 页
百岁兰之所以能在沙漠中存活，其茎发挥了关键作用。它的茎又短又粗，宛如圆木桩，是一个天然的“储水仓库”，能储存珍贵的水分。在干旱的沙漠环境中，这些储存的水分就是百岁兰生存的保障。
而且，茎的表面有一层厚厚的“树皮盔甲”。这层“盔甲”作用非凡，既可以保护茎不被炽热的太阳烤干，又能抵御沙尘暴的侵袭。就像一位勇士身披铠甲，在恶劣的环境中顽强守护着自己的生命。
第 31 页
百岁兰能够在纳米布沙漠恶劣环境中生存，其独特的根系发挥了关键作用。它的主根犹如一根长长的吸管，能钻入地下3 - 10米深的地方。沙漠的地下水源深藏，正是这样深入地下的主根，能够吸收到深层地下水，为百岁兰提供稳定的水源补充。
而接近地面的侧根则像一张大网。沙漠中降雨稀少且短暂，这庞大的侧根网络在下雨时能充分发挥作用，快速吸收大量的水分，尽可能多地储存珍贵的水资源。这种独特的根系结构，是百岁兰适应沙漠干旱环境的生存绝技。
第 32 页
通过今天对百岁兰等沙漠植物的学习，我们发现沙漠植物不愧是“环境适应大师”，它们在根、茎、叶上都各有生存智慧。
就根而言，其根系庞大、又深又广，覆盖范围大，这一特征让它能快速捕捉并吸收地下深层的水分，同时还能牢牢固定植株，使植物在沙漠中站稳脚跟。
再看茎，肉质化且粗壮，表面还有一层蜡质保护层，这使茎成为了“蓄水池”，既能大量储存水分，又能减少水分蒸发，为植物在干旱环境中提供了生存保障。
最后是叶，退化成坚硬的刺、鳞片，或叶片变得极小，通过减小表面积，最大限度地减少了水分蒸腾和流失，保证了植物的水分不被过度消耗。
第 33 页
从沙漠植物的生存之道中，我们能汲取不少宝贵的人生智慧。其一便是坚韧不拔。沙漠环境恶劣，植物却能在贫瘠土地扎根生长，我们在生活中也应如此，面对困难绝不低头，努力适应环境，活出属于自己的精彩。
其二是珍惜资源。沙漠里每一滴水都无比珍贵，植物会高效利用。我们在生活中也该学习这种态度，珍惜每一份资源，把它们发挥到极致。
最后是发挥特长。每种沙漠植物都有独特的生存绝技，就像每个人都有自己的优点和长处。我们要找到自己的特长，让它闪闪发光。
第 34 页
课后为大家安排了一项特别有趣的作业——成为小小种植家。大家可以亲自种一株仙人掌或仙人球。在种植过程中，要仔细观察它们多久不浇水才会干瘪，以此感受它们超强的耐旱能力。
这不仅是一次种植体验，更是对沙漠植物生存智慧的深入探究。希望大家做个有耐心的“植物小管家”，在照顾植物的过程中，深刻体会沙漠植物坚韧不拔的精神，学会珍惜资源，发挥自身特长。
第 35 页
在探索沙漠植物的过程中，我们见证了它们令人惊叹的生存智慧。百岁兰等沙漠植物，在恶劣的沙漠环境中，凭借根系、茎和叶的独特适应特征，顽强地生存下来。它们坚韧不拔，面对困难不低头，高效利用每一滴水，发挥自身特长，成为了不起的“环境适应大师”。
这些顽强的生命值得我们致以崇高的敬意。它们教会我们在生活中，要像沙漠植物一样，坚韧不拔地面对困难，珍惜每一份资源，发挥自己的特长。
科学探索并不遥远，它就从我们身边开始。我们可以像课后作业要求的那样，亲手种植仙人掌或仙人球，去体验它们超强的耐旱能力。让我们以这些顽强的生命为榜样，开启科学探索之旅！

展开更多......

收起↑