绿色植物参与生物圈的水循环

冯未名

教材说明

这是七年级上学期的生物课，共两课时。

教学目标

1.尝试用徒手切片的方法制作临时切片，认识绿色植物叶片的基本结构。

2.解释气孔控制水蒸气和二氧化碳进出植物叶片的机制。（重点难点）

3.认同绿色植物通过蒸腾作用促进生物圈水循环的意义，初步形成保护森林的意识。（重点难点）

课前准备

1.学生准备。

①预习本课实验操作内容。②课前调查：利用干湿计测量裸地、林地的空气湿度，并进行比较。

③查询书籍、网站、录像，搜集一些有关绿色植物通过蒸腾作用促进水循环、保持水土方面的资料。

2.教师准备。

①根据课本准备实验《观察叶片的结构》的材料用具。不同之处：一是准备两种菠菜叶片，一种新鲜的叶片（保卫细胞内含水较多，一般气孔张开），另一种稍微有些萎蔫的叶片（保卫细胞失水较多，一般气孔关闭）。二是准备几种不同植物叶片（一些叶肉分化明显的，一些叶肉分化不明显的）。

②准备课本P117进一步探究的第二个实验将一片刚摘下的叶片浸在盛有70C以上热水的烧杯中，看叶片表面会不会产生气泡）的材料用具。

③查询书籍、网站、录像，搜集一些有关绿色植物促进水循环、保持水土方面的资料。

④制作有关气孔开闭机制的课件。

教学过程

一、导入新课。

教师出示资料：

一株玉米从出苗到结果实的生长中，大约要消耗200kg以上的水，大致情况如下：

引导学生通过阅读资料，产生疑问并自己提出问题：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。

引导学生联想小学自然课的内容，自己找出答案：植物体内的水分是通过叶的蒸腾作用散失的。

二、探究过程。

（一）叶片的基本结构。

方案一

学生两人一组。

①练习徒手切片，制作菠菜叶横切面的临时切片。

②使用显微镜先观察叶片横切面的临时切片，再观察叶片的永久横切片。根据叶片结构示意图》对比归纳叶片基本结构。

教师：巡回指导，提示切割方向横切）、观察角度等。组织讨论，通过问题提示，鼓励与同学合作共同归纳叶片的基本结构。要提的问题有：徒手切片是否成功？你是怎样做的？制作切片时应注意些什么？怎样做才更容易成功？对其他同学的做法有何意见？你看到了叶片的哪些结构？

方案二

①觀察图《叶片结构示意图》或模型，自学叶片的基本结构。

②练习制作不同植物叶片的徒手切片，用显微镜观察、对比，进一步了解叶片的结构。

教师：引导学生讨论：菠菜叶片的正面与背面的绿色一样深吗？为什么？学会区分上、下表皮及其结构特点。

学生讨论：你有没有观察到与课本的示意图不相同的叶片结构？想一想为什么？

（二）气孔控制水蒸气和二氧化碳等气体进出叶片的机制。

方案一

学生两人一组实验。

①将一片刚摘下的叶片浸在盛有70C以上热水的烧杯中。观察现象并讨论，最后得出结论：

般叶片的上下表皮都有气孔，而且下表皮气孔数目多于上表皮。

教师：指导学生实验，通过问题引导学生讨论，共同得出结论。问题：叶片表面是否产生气泡？如果有，比较叶片正面和背面，哪一面气泡数目较多？为什么？）

②制作菠菜叶下表皮临时切片，显微镜下对比观察新鲜的菠菜叶和萎蔫的菠菜叶制作的下表皮;临时切片，了解气孔的结构，保卫细胞含水量与气孔开闭有关。

教师：指导学生实验探究，引导学生发现问题，并提出问题，通过学生对实验结果的讨论解决问题。问题：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？）

③用显微镜观察蚕豆叶下表皮的永久切片，了解保卫细胞壁厚薄不均匀，理解气孔控制水蒸气和二氧化碳等气体进出叶片的机制。

教师提示：保卫细胞的形状是怎样的？细胞璧的厚度是否均匀？受到拉力时伸展情况是否一样？

④按课本要求画图。

教师提示绘图的要求。

方案二

学生两人一组。

①制作新鲜的菠菜叶上、下表皮的临时切片，比较得出：一般叶片的上下表皮都有气孔，而且下表皮气孔数目多于上表皮。

教师：指导学生实验，通过问题引导学生得出结论。问题：叶表皮上是否有气孔？上、下表皮气孔数目是否一样多？）

②观看课件，总结气孔开闭的机制。

教师：播放气孔开闭的动画课件。提示问题：当保卫细胞吸水失水）时，气孔怎样变化？保卫细胞壁有什么特点？

③再次用显微镜观察菠菜叶下表皮的临时切片，并画图。

教师：提示绘图的要求。

（三）认同绿色植物通过蒸腾作用促进生物圈水循环的意义。

方案一

学生四人一组。

①根据问题讨论总结出蒸腾作用对植物自身的意义。

教师：根据问题引导学生讨论总结。问题：1.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？2.俗话说：水往低处流，为什么植物体内的水却是往高处流的？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？）

②观察图I—25《生物圈的水循环》略），描述地球上水循环的过程。根据课前测量的林地和裸地空气湿度的对比资料，分析讲解绿色植物在水循环中的作用。

教师：引导学生观察，师生共同构建水循环的图表。组织学生展示自己调查的资料，发表意见，各小组互相补充。

③观看资料、结合课前搜集的资料谈一谈自己所受到的启发和感受。进一步明确保护森林、爱护绿色植物的重要意义。

教师：播放录像、展示资料，进行热爱自然、保护森林的情感教育。

方案二

学生四人一组。

①观察思考实验现象，讨论归纳蒸腾作用对植物自身的意义。

教师：演示实验（附1），引导学生讨论：纵切两根枝条，比较染色有何不同？这一现象说明了什么？蒸腾作用在植物的正常生活中有什么意义？想一想，对植物体来说，蒸腾作用还有没有其他意义？

②观察图《生物圈的水循环》，描述地球上的水循环过程。讨论总结绿色植物在水循环中的作用。

教师：引导学生讨论P116讨论题（绿色植物在水循环中起什么作用？2.如果地球上没有绿色植物，水循环还能进行吗？）。

③阅读课文P116最后兩段：森林如何能保持水土），可以根据教师展示的资料或结合课前自己准备的资料，谈一谈绿色植物如果被大量破坏，对生物圈会产生什么样的影响，说一说自己应该怎样做。

教师：展示长江洪水和水土流失的资料，激发学生热爱自然、保护森林的情感意识。

附1：演示实验：取甲、乙两枝大叶的木本植物的枝条，摘掉甲枝条全部的叶片，保留乙枝条全部的叶片。将它们插入盛有红墨水的锥形瓶中，移到有阳光照射之处。待到乙枝条叶脉微红时，取出甲、乙两根枝条，用清水洗净纵切枝条，进行观察比较。可放在实物投影仪上）

三、课堂小结。

引导学生回顾本节课的主要内容，理清思路：叶片的基本结构——气孔的构成——气孔的开闭控制蒸腾作用的强弱一绿色植物参与生物圈的循环的意义与保护森林的情感意识。

四、作业。

请学生课下查找资料，了解黄河的现状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。

课后反思

本教案力求通过富有吸引力的教学过程，使学生成为教学的主体，以达到新的课程标准要求，主要突出了两点：

一是通过探究性实验激发学生的学习兴趣和好奇心，引导学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究的方法。但低年级的初中学生在学习过程中具有自己的特点，独立完成探究实验比较困难，因此教案设计了一些学生感兴趣，而且逻辑性强的思考题对学生进行引导。例如：植物的一生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？激发学生探究的好奇心。又例如：在气孔控制气体进出叶片的探究实验中，通过一系列的问题，使学生在主动思考、探究的过程中自然而然地获得了新的知识。这种方式简单、直观、启发效果好，同时锻炼了学生的逻辑思维能力，还增强了学生进行科学探究的愿望。

二是通过教学过程对学生进行了有效的情感教育，使学生进步增强了热爱自然、保护环境的意识，从而达到促进素质教育的目的。比如，在学习绿色植物对生物圈水循环的意义这一知识点时，要求学生在课前搜集有关森林保护、水土保持等生态方面的资料，不仅能够锻炼学生搜集资料获得信息的能力，而且使学生在准备过程中开阔了眼界，扩大了知识面。学生通过亲自测量空气湿度，感受绿色植物对空气温度的影响，可以深刻认识到绿色植物在生物圈水循环中的重要意义，很容易使学生树立起保护环境必须要从现在做起，从我做起的社会责任感。