《植物对水分的吸收和利用》教学设计

　　一、教材分析
　　（一）教材的地位和作用。
　　本课是在初中“植物吸水的原理”基础上及高中学习了细胞的结构和功能相关知识后，重点讲述植物渗透吸水这一生理过程。一方面它与前面所学内容紧密联系，另一方面又为今后学习植物的矿质营养、细胞呼吸、生物与环境等奠定了基础。学习本节能使学生建立以“植物与水”为中心，并与前后知识相联系的完整知识体系，进而正确认识水，对科学利用水有更深刻的理解。
　　（二）内容编排。
　　本节主要讲述渗透作用的原理，植物细胞的吸收和失水，水分的运输利用和散失及合理灌溉等内容。教材是按“原理→应用”的特点进行编排的，即从“为什么能够吸水”→“怎样吸水”→“吸收的水分是怎样运输、利用与散失的？”→“如何合理利用水（合理灌溉）？”展开的。其中，“渗透作用的原理”是通过演示实验概括出来的，“植物细胞的吸水与失水”则是通过“质壁分离与复原”实验进行证实的。
　　（三）教学目标。
　　1 知识目标
　　（1）理解植物细胞吸水与失水的原理。
　　（2）理解水分在植物体内的运输、利用和散失。
　　（3）了解合理灌溉在生产实践中的运用。
　　2 能力目标
　　（1）通过对实验现象的观察，培养观察思考、分析问题、解决问题的能力。
　　（2）通过分析成熟植物细胞可以看成是一个渗透系统，培养知识迁移能力及对科学知识的探究能力。
　　（3）通过图表分析，学会将知识用图表系统表达的能力。
　　（4）在水分运输、利用、散失和合理灌溉的学习，培养理论联系实际的能力。
　　3 情感态度价值观
　　（1）让学生认同水对生命活动的重要性。
　　（2）树立科学用水节约用水及保护环境的意识。
　　确定目标之依据：大纲在要求上对知识目标（1）（2）是从识记层次进行的规定，但由于水分与植物的生理活动及农作物增产增收紧密联系，水分代谢与其他代谢活动相互联系，并且这些知识是考查学生能力的良好载体，故在实际教学中把这两个知识的要求提升为“理解”层次。
　　（四）重点、难点。
　　1 重点
　　（1）渗透作用的原理。
　　（2）植物细胞吸水和失水的原理。
　　2 难点
　　（1）渗透作用的概念。
　　（2）植物细胞吸水和失水的条件。
　　渗透作用涉及到生物学知识与物理知识的结合，对此学生理解有一定难度。另外，如何引导学生观察实验现象，分析得出植物细胞吸水和失水的条件有一定困难。为了突破难点，上课时我采用演示实验与多媒体相结合的方法，将微观过程通过动画展现在学生眼前。通过动态演示将抽象的问题形象化，复杂的问题具体化，这样会让学生在鲜活的动画中轻松过关，突破难点。
　　二、教法分析
　　（一）学情分析与教学策略。
　　本节是教学的重点之一。植物对水分的吸收和利用发生于微观世界，过程复杂，概念难理解，同时还有实验。过去由于受注入式教学方法的局限，学生对水分吸收的理解停留在静态分割层面，对实验原理及过程难以理解。故本节运用现代化教学手段，让学生对质壁分离与复原实验进行观察分析，主动建构。
　　（二）教学方法。
　　1 探究教学法
　　创设联想，提出探索问题，引导学生探究推理。
　　2 直观教学法
　　通过演示实验、动画等，化静为动，化抽象为具体，增强教学内容的直观性、启发性，使学生更好地从感性认识上升为理性认识。
　　3 通过设疑引入
　　演示实验与动画相结合，层层设疑，激发学生积极思维，主动探索新知，提高观察、分析、解决问题的能力。
　　三、学法分析
　　（一）基础知识主动学习法。
　　（二）重点难点合作分析、自主探究。
　　四、教学设计
　　我首先提出第一个思考问题：从市场买回的新鲜蔬菜，放久了会萎蔫，再放入清水中又会变得硬挺，为什么？（回答：植物吸水了。）
　　设计意图：联系生活，事例真实可信，学生体会深刻，激发探究热情。
　　第二个问题：在地球重力作用下，水往低处流。那么在植物体内是这样吗？为什么？同时让学生观看西双版纳望天树图片，水又如何从土壤运往80米高的大树顶端？水分进入植物体后又有何用处？
　　设计意图：事例鲜活，引人入胜，步步设疑，又紧扣本节内容，激起学生强烈的求知欲，并顺理成章引入新课。
　　（一）渗透作用原理。
　　1 活动探究法
　　教师演示渗透作用与水分流动的实验，引导学生观察并记录实验现象，并思考回答下列问题：描述漏斗管液面的变化情况，并说明产生这些变化的原因？
　　设计意图：学生很容易答出：漏斗管液面上升了。但其原因就未必清楚了，从而引发进一步探究。
　　下面我结合动画演示水分子进出半透膜的过程，让微观的问题形象化，从而突破难点，理解渗透作用的概念。又提出问题：如果将半透膜换成纱布，漏斗液面会不会上升？那么渗透作用发生的条件是什么？由此师生共同总结归纳出渗透作用的概念和条件。
　　概念：渗透作用是水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。
　　条件：半透膜两侧溶液有浓度差。
　　2 问题解决法
　　师生共同归纳出渗透作用的概念、条件后，进一步探索成熟植物细胞是一个完整的渗透系统。在此过程中，提出一系列的问题，让学生通过问题链的解决获得新知。回顾比较植物细胞的细胞壁、细胞膜、液泡膜的结构，说明它们的区别是什么？原生质层包括那些结构？有何特点?要发生渗透作用，还需哪些条件，对应成熟植物细胞是什么？
　　设计意图：问题是思维的体操，由问题而研究，由研究解决问题。既通过问题指引学生由旧知识推出新知识，又引导学生巧妙迁移所学知识，从而培养能力，获取新知。
　　（二）植物细胞的吸水和失水。
　　成熟植物细胞与外界溶液构成了一个渗透系统。液泡中的细胞液就会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用了。事实是否如此呢？
　　下面用课件动画演示质壁分离及质壁分离复原的过程。
　　设计意图：观看动画，形象直观，印象深刻，既缩短了教学时间又使学生对知识的理解更透彻。化难为易，使教学事半功倍，再次突出重点、突破难点。学生能深刻地理解成熟植物细胞相当于一个渗透系统：
　　外界溶液浓度>细胞液浓度 细胞失水
　　外界溶液浓度<细胞液浓度 细胞吸水
　　（三）水分的运输利用和散失。
　　自读自答法：让学生自主阅读教材内容，自我或小组思考解决下列问题：植物根吸收的水分通过哪一结构运输？吸收的水分去路有哪些?吸收和运输水分的动力是什么？自答之后，结合课件演示，肯定学生答案。
　　设计意图：充分发挥学生的主体作用，相信他们，能自己解决的问题一定要让他们自己解决，既锻炼能力又增加信心；体现教师的主导地位，放手让学生独立行走，关键时刻指点迷津。
　　（四）合理灌溉。
　　材料和信息处理法：学生阅读教材内容，分析小麦一生的需水量变化曲线，总结归纳合理灌溉的注意问题及我国水资源现状。
　　设计意图：锻炼学生对材料和信息的处理能力，同时让他们联想实际情况，树立节约用水、科学用水的意识。
　　五、总结反思
　　在本节教学中，我通过演示实验，媒体动画，自读自学等多种教学手段，激趣引学，让学生在观察中思考，在思考中获取新知，从而解决教学中的重点难点，并注意把握最近发展区，布置的学习任务难度适中，让学生既能充满挑战性，又能获得满足感。总之，我的教学目的就是给一个探究的机会，搭建一个放飞梦想的舞台，让他们尽情地展示青春的才情和少年的睿智。
　　 注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”