实验设计教案水分在植物体内的运输

实验设计教案水分在植物体内的运输一、教学目标1.知识与技能目标学生能够理解植物吸收水分的主要器官是根，以及根吸收水分的部位主要是根尖的成熟区。阐述水分在植物体内运输的途径，包括通过导管自下而上运输到植物体的各个部位。学会制作并观察茎的横切面临时装片，识别导管等结构。2.过程与方法目标通过设计并实施探究实验，培养学生提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、分析结果和得出结论的科学探究能力。提高学生制作临时装片、使用显微镜观察以及绘制生物图等实验操作技能。3.情感态度与价值观目标培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神，激发学生对生物学的兴趣和探究欲望。让学生体会到合作学习的重要性，增强团队协作意识。

二、教学重难点1.教学重点探究植物根尖成熟区是吸收水分的主要部位。理解水分在植物体内运输的途径及导管的作用。2.教学难点设计并实施科学合理的探究实验，控制实验变量，确保实验结果的准确性。观察茎的横切面临时装片时，准确识别导管等微小结构。

三、教学方法1.讲授法：讲解植物吸收水分的器官、部位以及水分运输的途径等基础知识，使学生对相关概念有初步的认识。2.探究法：引导学生设计实验探究根尖成熟区是吸收水分的主要部位，培养学生的科学探究能力。3.直观演示法：通过展示根尖结构模型、茎的横切面永久装片等教具，以及使用显微镜观察临时装片的实际操作演示，帮助学生直观地理解抽象的知识。4.小组合作学习法：组织学生分组进行实验设计、操作和讨论，促进学生之间的交流与合作，共同完成学习任务。

四、教学准备1.实验材料与用具新鲜的带根小麦幼苗（或其他植物幼苗）、刀片、载玻片、盖玻片、显微镜、放大镜、滴管、清水、碘液、培养皿、镊子、纱布等。2.多媒体课件根尖结构示意图、水分在植物体内运输的动画演示、茎的横切面永久装片图片等相关教学资源。

五、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.展示一组植物在不同水分条件下生长状况的图片，如生长旺盛、叶片鲜绿的植物和因缺水而萎蔫的植物。2.提问学生："植物的生长离不开水，那么植物是如何吸收水分并将其运输到全身的呢？"引导学生思考，从而引出本节课的主题水分在植物体内的运输。

（二）知识讲解（10分钟）1.植物吸收水分的器官讲解：植物吸收水分的主要器官是根。展示根尖结构模型，介绍根尖的四个部分：根冠、分生区、伸长区和成熟区。强调：成熟区具有大量的根毛，大大增加了根吸收水分的面积，是根吸收水分的主要部位。2.水分在植物体内的运输途径利用多媒体课件展示水分在植物体内运输的动画演示，讲解水分从土壤中进入根毛细胞后，通过层层细胞间隙进入根的导管，然后由导管自下而上运输到茎、叶等植物体的各个部位。介绍导管：导管是由许多长形、管状的细胞所组成，这些细胞没有细胞质和细胞核，上下细胞间的细胞壁已经消失，形成了一根中空的管道。导管具有运输水分和无机盐的功能。

（三）探究实验：探究植物根尖成熟区是吸收水分的主要部位（25分钟）1.提出问题引导学生思考：根尖的各个部位都能吸收水分吗？哪个部位是吸收水分的主要部位呢？从而提出问题"植物根尖成熟区是吸收水分的主要部位吗？"2.作出假设组织学生分组讨论，根据已有的知识和生活经验，鼓励学生大胆作出假设。例如："植物根尖成熟区是吸收水分的主要部位"或"植物根尖除成熟区外的其他部位也能吸收水分"等。3.设计实验教师引导学生回顾科学探究实验设计的基本原则，如单一变量原则、对照原则等。让学生分组设计实验方案，探究根尖成熟区是否是吸收水分的主要部位。以下是一个参考实验方案：选取若干生长状况相似的带根小麦幼苗，平均分成A、B、C三组。A组：保留根尖的成熟区，将根尖其余部分剪去。B组：保留根尖除成熟区以外的其他部位，将成熟区剪去。C组：不做处理，保持根尖完整。将三组幼苗分别放在盛有等量清水的三个培养皿中，在相同的适宜环境条件下培养一段时间。观察并记录三组幼苗的生长状况及叶片的变化情况。各小组汇报设计的实验方案，教师引导其他小组进行讨论和评价，对方案中的不足之处进行补充和完善，确保实验设计的科学性和可行性。4.进行实验学生分组按照完善后的实验方案进行实验操作，教师巡视指导，提醒学生注意安全，规范实验操作步骤，如正确使用刀片、滴管等工具，及时记录实验现象等。5.收集证据各小组在实验过程中仔细观察并记录三组幼苗的生长状况，如叶片是否出现萎蔫现象、幼苗的整体生长情况等。6.分析结果实验结束后，组织学生分组对实验结果进行分析和讨论。引导学生比较三组幼苗的生长差异，思考出现差异的原因，分析实验结果是否支持所作出的假设。例如，如果A组幼苗生长正常，B组幼苗出现萎蔫现象，C组幼苗生长状况介于A、B组之间，那么可以说明根尖成熟区是吸收水分的主要部位。7.得出结论各小组根据实验结果得出结论，与全班同学分享交流。教师对各小组的结论进行总结和点评，强调科学探究的严谨性和结论的可靠性。总结：植物根尖成熟区是吸收水分的主要部位。

（四）观察茎的横切面（15分钟）1.制作茎的横切面临时装片教师示范制作茎的横切面临时装片的步骤：选取一段新鲜的植物茎，用刀片迅速切成薄片，将薄片放在载玻片上。用滴管在薄片上滴一滴清水，盖上盖玻片，制成临时装片。学生分组进行操作，制作自己的临时装片，教师巡视指导，提醒学生注意切片要薄而均匀，避免产生气泡影响观察效果。2.使用显微镜观察学生将制作好的临时装片放在显微镜下，先使用低倍物镜观察茎的横切面结构。教师引导学生在显微镜视野中识别导管、筛管、形成层、木质部、韧皮部等结构，并讲解它们的形态特点和功能。例如，导管位于木质部，呈管状，细胞中空，具有运输水分和无机盐的功能；筛管位于韧皮部，主要运输有机物。学生观察过程中，教师巡视各小组，及时解答学生提出的问题，帮助学生更好地观察和理解茎的横切面结构。3.绘制生物图要求学生根据显微镜下观察到的茎的横切面结构，绘制一幅生物图。教师强调绘制生物图的规范要求，如图形要准确、比例要恰当、线条要清晰、标注要准确等。学生完成绘图后，同桌之间相互交流和评价，然后选出优秀作品进行展示，教师给予鼓励和点评。

（五）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾本节课所学内容，包括植物吸收水分的器官和部位、水分在植物体内的运输途径以及通过探究实验得出的结论和观察茎的横切面所了解的结构等。2.请学生代表发言，总结本节课的收获和体会，教师进行补充和完善，强化重点知识，使学生对本节课的内容有更系统、更深刻的理解。

（六）课堂练习（5分钟）1.布置几道与本节课内容相关的练习题，如选择题、填空题、简答题等，让学生在课堂上进行练习。例如：植物吸收水分的主要器官是（）A.根B.茎C.叶D.花水分在植物体内运输的主要通道是（）A.筛管B.导管C.形成层D.表皮根尖吸收水分的主要部位是________，其特点是具有大量的________。请简要描述水分在植物体内的运输途径。2.学生完成练习后，教师进行点评和讲解，及时反馈学生对知识的掌握情况，针对学生存在的问题进行有针对性的辅导和强化训练。

（七）布置作业（课后完成）1.书面作业完成课本上相关的练习题，加深对本节课知识的理解和巩固。查阅资料，了解植物体内水分运输与蒸腾作用的关系，下节课进行交流分享。2.实践作业观察家里种植的植物，记录植物在不同水分条件下的生长变化情况，并思考水分对植物生长的重要性。

六、教学反思通过本节课的教学，学生在知识、技能和情感态度等方面都有了一定的收获。在探究实验环节，学生积极参与，亲身体验了科学探究的过程，培养了科学探究能力和团队协作精神。但在实验设计和操作过程中，部