苏科版绿色植物与生物圈中的水循环案例

-1-苏科版《绿色植物与生物圈中的水循环》案例镇江市丹徒区高资中学王秀芳教学目标1、知识目标（1）了解绿色植物的蒸腾作用。（2）描述气孔的组成及开闭原理。（3）描述绿色植物在生物圈水循环中的作用。2、能力目标（1）通过测定植物的蒸腾作用和观察植物叶表皮气孔的实验，培养学生分析和综合的能力、画图能力以及实验探究能力。（2）通过查找相关的资料，培养学生收集和分析资料的能力。（3）培养学生运用知识解决实际问题的能力。3、情感态度与价值观目标认同绿色植物通过蒸腾作用促进生物圈中水循环的意义，初步形成节约用水，保护森林的意识。教材分析本节教材的内容包括两部分，一是植物的蒸腾作用。二是绿色植物在生物圈水循环中的作用水循环。其中制作并观察叶表皮的临时装片，气孔的组成及开闭原理，气孔开闭与蒸腾作用的关系，蒸腾作用的概念及意义，植物体是怎样参与生物圈水循环的是本节教材的重点。这些问题都是学生平常不甚了解的，因此，这节课必须先进行演示实验，使学生确信植物体有蒸腾作用以后，才能进一步讲清蒸腾作用是怎样进行的。植物体主要通过叶进行蒸腾作用，因为叶具有适应这种功能的形态结构——气孔。关于气孔对于蒸腾作用的调节机制比较复杂，现行教材未做过多的解释和要求，教师可通过模型或多媒体课件，对此问题进行简单的讲解，只需要让学生对气孔的调节有直观的感受就足够了。植物散失大量的水分是正常的生理现象，如果不把这一点讲清楚，学生就不会理解这种生理现象对植物本身的重要性，甚至会误会这种现象对植物本身是有害的。因此，教师在讲解蒸腾作用的意义时，应该尽量联系学生的生活实际，使学生接受和理解蒸腾作用对于植物生活的意义探讨绿色植物如何通过蒸腾作用促进生物圈的水循环和形成保护森林、保护环境的情感意识是本节教材的难点。教法建议通常初中学生应该对蒸腾作用有所了解，所以课前可以布置学生在家里进行探索性实验，-2-让学生对蒸腾作用进行初步的探索。同样，教师也要制作观察蒸腾作用的演示装置，按照课本P75的要求做，设置对照组进行探究实验。有关蒸腾作用的过程，可以直接通过多媒体课件制作的动画来进行讲解，以利于学生形象地理解这一动态的过程。关于蒸腾作用降低植物体的温度，使植物体不致被灼伤的问题，可以利用夏天洗澡的例子来说明。夏天洗澡后，留在人体体表的水分蒸发时，会带走人体的一部分热量，从而使人感到凉爽。由这类生活实例再引伸到植物体的蒸腾作用，学生就容易理解了。教学设计方案重点：1、制作并观察叶表皮的临时装片2、气孔的组成及开闭原理3、气孔开闭与蒸腾作用的关系4、蒸腾作用的概念及意义5、植物体是怎样参与生物圈水循环的难点：探讨绿色植物如何通过蒸腾作用促进生物圈的水循环，形成保护森林、保护环境的情感意识手段：教师引导学生观察、分析讨论为主的探究式教学方法，结合运用多媒体教学。设计思想：蒸腾作用的概念可以通过学生对实验现象的分析得出。而蒸腾作用的过程可以借助动画或投影让学生有感性的认识，而对于蒸腾作用的意义则可以从生活实际入手，引导学生分析得出。教学过程（1课时）一、导入资料：一株玉米从出苗到结实的一生中，大约要消耗200kg以上的水，大致情况如下表所示：生长期中总吸水量204228g100%作为组成成分的水1872g0.29%维持生理过程的水250g0.12%？2010g98.96%展示以上资料，引导学生通过阅读资料，产生疑问自己提出问题：植物为什么需要那么多的水呢？吸收的水分中大约99％的水哪里去了？水是从哪儿散失的？等等。以此引发学生的好奇心，激发学生探究的兴趣。二、新授-3-(一)植物的蒸腾作用1、测定植物的蒸腾作用演示实验.提出问题：（1）比较两个瓶内水的液面高度是否发生了变化，你能说出其中的理由吗？（2）分析实验现象，你得出什么结论？（3）生活中还有哪些与本实验类似的现象？与同学交流组织学生分析、讨论，得出结论。（1）蒸腾作用是指植物体内的水分以气体状态从植物体内散发到植物体外的过程。（2）蒸腾水分的主要器官是叶。水分是从叶的哪里出来的呢？我们来观察一下植物的叶表皮你就明白了。2、观察蚕豆叶下表皮的气孔（分组实验）组织学生分组制作蚕豆叶下表皮的临时装片，对照课本图17-3和图17-4，认识气孔的结构，观察气孔的张开和闭合的情况。引导学生通过实验充分发挥想像，发现、提出疑问：“气孔是怎样构成的？为什么气孔可以张开和闭合？是谁来调节的？是否与叶片所含水分的多少有关？通过大家讨论、推理解决问题，得出以下结论：气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔。气孔的开闭是由保卫细胞来调节的，而且与细胞内水分的多少有关。当保卫细胞含水多时气孔张开，当保卫细胞含水较少时气孔闭合。紧接着学生又会由此提出疑问：“为什么保卫细胞的形状的变化与水分的多少有关？会不会是保卫细胞的结构有些特殊的地方？”通过在显微镜下观察蚕豆叶下表皮的永久装片，物像非常清晰，保卫细胞靠近气孔腔一侧的细胞壁厚，相对的另一侧细胞壁薄，于是学生自己得出了答案“保卫细胞与其他细胞不同：它们的细胞壁厚薄不均匀，靠气孔腔的外壁厚，不易伸展；背气孔腔的内壁薄，较易伸展。细胞吸水膨胀时，内壁伸展拉长，牵动外壁向内凹陷，使气孔张开。当细胞失水收缩时，内外壁都拉直，使气孔闭合。因此可以控制水蒸气和二氧化碳等气体进出叶片。”保卫细胞中还具有叶绿体。学生按课本要求画图，在锻炼了学生的绘图技能的同时进一步巩固气孔的构成以及保卫细胞的调节作用。通过上述的一系列实验探究，大家共同得出：植物由根吸收的水分，主要以气体状态通过叶的气孔散失到大气中，这就是植物的蒸腾作用。整个的探究过程由学生亲自动手实验，分工合作，共同完成，有利于培养学生的社会责任感，发展学生的实践探究能力。3、植物蒸腾作用的意义-4-利用问题：“植物吸水量的99％都通过蒸腾作用散失掉了，这是不是一种浪费呢？为什么？引导学生进一步思考蒸腾作用对植物本身的意义及对生物圈的意义，激发学生深入探究绿色植物如何通过蒸腾作用促进生物圈的水循环的兴趣。“俗话说：‘水往低处流’为什么植物体内水却是往高处流的？动力是什么？为什么在炎热的夏季，树林里的空气凉爽湿润，而操场或马路上的空气就显得燥热呢？”请各组同学根据以上的问题讨论并选举代表发言，相互补充总结概括出植物蒸腾作用对植物自身的意义：①蒸腾作用可以促使水分的吸收和运输；②促进无机盐在植物体内的运输；③降低植物叶片表面的温度，避免强烈的阳光灼伤植物。（2课时）（二）绿色植物在生物圈水循环中的作用观察图17-5绿色植物在生物圈水循环中的作用示意图，请同学描述生物圈水循环的过程，师生共同分析讨论完成P79讨论。尽管植物的蒸腾作用在生物圈水循环中所占的比例虽然不多，但它的作用却很重大。①绿色植物通过蒸腾作用提高大气湿度，增加降水，参与了生物圈的水循环；②绿色植物稳定了水循环。通过学生亲自查询有关森林参与生物圈水循环方面的资料，提高了学生的学习生物的兴趣，锻炼了学生的实践能力。通过分析林地与裸地的湿度不同的原因，联想植物蒸腾作用对生物圈水循环的意义，锻炼学生发现该问题、分析问题、解决问题的科学探究能力。资料：1.1998年长江洪水的一段录像。1993年，长江两岸经历了百年不遇的特大洪水的侵袭，国家遭受了巨大的经济损失。调查表明由于长江上游森林覆盖率已由建国初期的30％～40％下降为10％左右，长期的滥砍乱伐，毁坏了大片生态保护林，造成严重的水土流失，使河水变浑、河床升高是造成洪水的一个重要的原因。2.根据最新估计，森林能把50％～80％的降水转入地下，一公顷林地比裸地可以多储水3000立方米，一万亩森林蓄水能力相当于一个100万立方米的水库。无林地比覆盖率为30％的林地土壤流失多60％。通过对以上资料的展示和分析，引导学生畅谈自己的感受和认识，充分理解一片森林就是一座绿色水库，大量毁坏绿色植物就是毁灭我们赖以生存的自然环境，从而激发我们要热爱大自然、保护森林的情感意识，增强保护环境的社会责任意识。（三）课堂小结引导同学回顾本节课的主要内容，理清思路：蒸腾作用→气孔的构成→气孔的开闭控制蒸腾作用的强弱→绿色植物参与生物圈的水循环的意义→保护森林的情感意识。-5-（四）迁移1、课堂练习：①在阴天或傍晚进行移植，并去掉部分枝叶，是为了降低：（）A.降低光合作用B.减小呼吸作用C.减少蒸腾作用D.移栽方便②仙人掌在强烈的阳光下，不会被太阳光灼伤的原因是（）A、吸水力大B、储水多C、蒸腾作用强D、叶变成刺③蒸腾作用对于植物自身的意义在于（）A、在夏季给植物降温B、散失水分C、增加空气湿度D、保持水分④关于保卫细胞的叙述错误的是（）A、保卫细胞控制气孔的开闭B、靠近气孔一侧的壁厚C、细胞的内外壁厚度相同D、保卫细胞含有叶绿体⑤关于蒸腾作用叙述错误的是（）A、蒸腾作用可以促进植物体内水和无机盐的运输B、蒸腾作用的主要器官是叶C、蒸腾作用可以提高空气湿度D、蒸腾作用释放氧气，可以改良空气。2、研究性作业请同学课下查找资料，了解黄河的现状（水量减少，断流等）并根据自己对本课内容的理解，谈一谈怎样才能使黄河恢复诗人笔下“君不见黄河之水天上来，奔流到海不复回”的壮观景象。教学体会这一节是分析讨论为主的课。讨论课是在老师的指导下，由全班或小组成员围绕某一个中心问题发表自己的看法，从而进行相互学习的一种方法。讨论课的设计要从以下几个方面考虑。1、拟定合适的讨论题目。课堂讨论的题目要明确、具体、清晰，题目的表述用词要恰当，题目的难度要适宜。2、有目的地指导学生阅读。讨论是在学生独立思考、独立钻研的基础上进行，要指导学生预习课文，要求学生根据题目有目的、有系统地进行阅读，并在阅读中发现问题，思考问题，将问题带到讨论中来3、课堂讨论结束后，教师要有明确的结论，对学生理解不深刻、不正确的问题要给予补充、纠正和深化，起到画龙点睛的作用。