“植物生长需要水和无机盐”(第一课时)的实验教学

2016-08-20徐礼东

生物学教学 2016年12期

徐礼东

(江苏省南京市第一中学马群分校 210049)

“植物生长需要水和无机盐”是苏教版七年级《生物学》上册第3单元第5章第3节的内容。本节的教学重点是“说明植物细胞吸水和失水的原因”。学生要掌握这一内容，需要将已学知识与生活实际相整合，明确水对植物的重要性。而植物根细胞吸水和失水的具体原理则比较抽象和复杂，“浓度”这一概念在化学中才会具体学习。这些对初中学生来说，理解和掌握有一定的难度，故本节课以实验为载体，采用实物演示实验和探究实验将抽象的吸水失水过程可视化，激发探究欲望，引导学生思考分析背后的原理。让学生体验知识的生成过程，提升生物学科素养。教学过程如下：

1 创设情境，引出植物需要水

实物展示一盆生长旺盛的绿萝、一盆缺水萎蔫的绿萝，请学生观察并分析萎蔫的可能原因。学生通过触摸植物叶片、观察土壤等多种途径分析，很快便得出因缺水所致，从而引出课题。

2 多感官感受水对植物的重要性

通过挤压西红柿收集汁液，直观感受植物体内含有水分。再展示植物细胞中各成分含量的统计表格，得出水的重要性，即植物细胞中主要成分为水；通过学生自己触摸两盆绿萝叶片，感受叶片的不同之处，很直接的体验到软硬度不同，得出水有助于维持植物一定的姿态；引导学生仔细观察缺水绿萝，发现部分叶片变成黄色甚至枯萎的现象，说出叶片死亡意味着生命活动停止，得出植物的生命活动离不开水。再利用图片展示植物光合作用的过程，需要根从土壤中吸收水分，运输给叶片。

3 对比不同植物、同一植物对水的需求特点

图片展示仙人掌和睡莲，比较两者对水的需求量，说明不同植物对水的需求特点。再利用小麦不同发育时期需水量的柱形统计图，分析同一植物不同生长发育时期对水的需求特点。教师总结：植物对水需求的这两个特点在农业生产上的应用，提醒学生遵循客观规律节约用水。

4 以问题串回顾旧知，引入新的问题

问题1：植物吸水主要依赖哪个器官？问题2：根尖由下而上依次分为哪些结构?吸收水的主要部位？问题3：为什么成熟区是吸收水分的主要部位？新的问题：是否只要外界有水分，根都能吸收呢?过渡到探究实验：外界溶液浓度影响根细胞的吸水。

5 探究外界溶液浓度对根细胞吸水的影响

介绍实验装置和实验步骤，学生以小组为单位，完成步骤：①取甲、乙2支试管，分别装入15 mL 30%盐水和清水，用记号笔标记液面高度；②取2截萝卜，在中央挖一个体积大于15 mL 的凹孔，标记为甲、乙；③将试管甲、乙中等体积的溶液全部倒入对应的萝卜中，静置10～15 min；④分别用2支滴管将萝卜中的溶液全部吸回对应的试管中，比较实验前后试管液面高度的变化，记录到表中；⑤捏一捏萝卜，感知硬度的变化，记录实验结果(表1)。

表1 实验结果记录

引导学生思考：试管甲中的液面高度升高，增加的水来自哪里？说明萝卜此时吸收了水分还是失去了水分？试管乙中的液面降低，减少的水去哪儿了？说明萝卜吸水还是失水？吸水/失水与什么有关？学生讨论得出结论：萝卜在______中失水，萝卜变______;在______中吸水,萝卜变______。外界______是直接影响根吸水和失水的主要原因之一。

利用静置时间，讨论该实验的单一变量，学生很容易说出是盐水和清水不同。教师及时追问：盐水和清水的区别是什么？(学生答案比较多样：咸和不咸、有盐和无盐)。随后，教师解释盐水较咸是因为盐溶入水中，这种水溶液具备了一定的浓度。再展示准备好的3杯红糖水(加入的红糖质量不同)，让学生思考怎样判断浓度高低。(学生的方法比较多：有通过颜色比较的，也有通过品尝甜度判断的)。最后回到本实验的单一变量，教师追问盐水和清水的本质区别其实是什么？此时学生很容易就能答出浓度不同，盐水的浓度大于清水的浓度。

6 分析细胞吸水/失水的原理

提出问题：根吸水/失水其实是什么在吸水/失水？与细胞的哪个结构有关？提供资料：成熟的植物细胞具有中央大液泡，液泡中含有糖、色素、蛋白质等物质，因此液泡中的溶液也具备一定的浓度，称为细胞液浓度(让学生品尝之前收集的西红柿汁液，理解细胞液也具备浓度)。植物根细胞生活在具有一定浓度的外界溶液中，如土壤溶液。细胞内外溶液的浓度决定着水的流动方向，水由低浓度溶液流向高浓度溶液。学生根据资料和实验结论完成原理分析：当外界溶液浓度________细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度________细胞液浓度时，细胞吸水。