“水分在植物体内的运输和散失”实验教学改进

2021-12-29广东实验中学荔湾学校陈建媚

师道(教研) 2021年12期

文/广东实验中学荔湾学校陈建媚

“水分在植物体内的运输和散失”是人教版生物学七年级上册第三单元第三章“绿色植物与生物圈的水循环”中的内容。在第二单元中已经学习了植物通过根吸收水分，本节课中主要通过实验理解水分在植物体内的运输和通过蒸腾作用散失。为此，笔者利用葱作为实验材料，按照认知规律，先宏观感知再到微观观察导管和气孔。同时还把课后练习中实验“证明叶是蒸腾作用的主要部位”改为满足在课堂上完成的演示实验，从而学生更能理解蒸腾作用能够拉动水分向上运输。

1.实验创新

1.1 观察导管

1.1.1 宏观感知导管

提前把剥去红色膜的葱放在红墨水中培养2小时，得到的效果如图1所示。导管变红，说明植物体内具有运输水分的途径。

图1 红墨水培养葱后的现象

1.1.2 微观观察导管

教材没有安排此活动。因为采用葱作为实验材料，直接撕取叶鞘即可制作临时装片，操作简单。增加了用显微镜观察导管的分组实验，让学生更加充分地认识导管——一种植物体内的交通网络。显微镜下观察到的葱导管如图2所示。

图2 显微镜下观察葱导管

1.2 观察气孔

1.2.1 宏观感知气孔

教材中没有安排宏观感知气孔的实验，但按照认知规律，宏观感知气孔有助于帮助学生理解认识该结构。参考其他老师的做法，一般是把叶片放在热水中观察气泡的产生，或者使用注射器向浸在水中的通菜注射空气，观察气泡的产生，以上两种做法均可达到宏观感知气孔的目的。笔者对第二种做法进行改进，用注射器向浸在水中葱的筒状叶注射空气，因为叶为中空的，所以注射无需装上针头，既安全，用时又短，10秒即可完成本实验，而且气泡数量多，效果明显，如图3所示。

图3 向葱叶注射空气

1.2.2 微观观察气孔

以葱叶表皮作为实验材料，用刀片把叶肉刮去，制作临时装片，在显微镜下观察气孔，气孔数量多，现象如图4所示。

图4 显微镜下的葱叶气孔

1.3 证明叶是蒸腾作用的主要部位

本实验为教材114课后练习的第4题，原设计是把带叶枝条和去叶枝条分别放在盛有清水并滴加油滴的量筒中进行培养。因为本实验除了证明叶是蒸腾作用的主要部位外，同时能够说明蒸腾作用可以拉动水向上运输，这是蒸腾作用对植物生活的意义，也是教学的难点。因此如果能够在课堂上演示该过程，把该过程直观地呈现在学生面前，则有助于突破难点。原实验设计中采用量筒进行培养，但实验室中配有的最小量筒内径都比较大，液面不能在短时间内明显降低。笔者采用内径只有6mm的透明胶管做成U型管，用红墨水进行培养枝条，实现2分钟即可看出液面降低。

制作方法如下：

（1）实验器具和材料：铁架台、透明胶管、橡皮圈、龙船花枝条、红墨水、植物油、凡士林。

（2）用橡皮圈把透明胶管固定在铁架台上，成为U型管。采用胶管做U型管，而不用玻璃的U型管原因是：①胶管有弹性，用橡皮圈固定后会变扁，再插入植物时无需另外再固定，即可卡住植物枝条。②可以通过调节胶管的高度来调节液面高度，方便在不同班级授课。③安全，不易损毁。

（3）用滴管向U型管滴加红墨水，分别将带叶枝条和去叶枝条（伤口涂上凡士林）插在U型管的一端，滴加植物油，标记液面高度后观察液面变化。

具体实验装置如图5所示，2分钟后液面降低情况如图6所示，4分钟后的液面降低情况如图7所示。

图5 装置图

图6 2分钟后液面变化

图7 4分钟后液面变化

2.教学过程

学生喜欢进行实验操作，但抽象思维薄弱。水分在植物体内的运输和散失的过程条理性强，通过实验把该过程可视化，可以有效地帮助学生构建概念。

本课导入采用教师课前准备的实验现象，即套袋培养葱，发现液面降低，塑料袋有水珠。通过3个问题引导学生思考，并引出本课解决的三个问题：①水在植物体内如何散失？②水是通过什么途径散失在空气中的？③水分的散失有何意义呢？问题①和问题②通过分组实验完成，均先宏观感知再进行微观观察，问题③进行演示实验。课后在校本课上带领学生继续深入探究相关问题，提升科学探究能力，并能为常规教学提供素材。教学过程如图8所示。