STEM课程之《植物的叶片》

2020-05-26 14:15胡从从
湖北教育·科学课 2020年1期
关键词:内部结构光合作用立体

胡从从

植物是我们生活中必不可少的“朋友”,几千年来,一直造福于人类。植物不仅可以用来制作食物、药物、衣服和建筑材料等,而且为人类和其他动物提供了氧气。同时,植物还能改善气候、防风固沙、消除噪音,可以说,离开植物,人类就无法生存。

自然界中的叶片无论是形态、颜色的多样性,还是内部结构的精妙,都给我们提供了思考空间和创作的灵感。在《植物的叶片》一课中,我们和学生一起盘点了植物的作用,重点讲解光合作用的原理和“场所”,围绕叶片是光合作用的主要器官,引导学生学习叶片的结构,以及与光合作用相适应的特点。

教学目标

◎科学:知道植物叶片的结构和功能。

◎技术:掌握叶片局部立体模型的建构流程。

◎工程:完成叶内部结构的设计和制作。

◎数学:通过测量与计算,能够按照正确比例设计各结构。

课时安排

《植物的叶片》共2课时,第1课时学习植物的作用、叶的组成、形状、颜色、叶片的内部结构,重点是认识光合作用的“场所”——叶片。第2个课时通过制作叶片的立体模型,理解生物的结构与功能是相适应的生物学观念。在第2课时,教师还对叶片进行拓展,发散学生思维,利用橡皮泥和滴胶制作叶片标本,展示成果,总结收获与不足。

材料清单

透明塑料片、塑料吸管、深绿色塑泥、浅绿色塑泥、剪刀、透明滴胶、硅胶模具、新鲜叶片、塑料杯、滴管、搅拌棒、色精、橡胶手套等。

主要教学流程

1.问题导入,引发思考

提问:植物与人类的生活密切相关,同学们对植物也有了一定的了解,植物对我们人类的生存有什么作用?

教师课前了解到,学生通常能认识到:有食用价值和药用价值,能清新空气、美化环境,可以进行光合作用等。

设计意图:教师通过梳理植物的作用,使学生对光合作用有了初步了解,进而引发他们对光合作用原理和“场所”的思考,为认识叶片结构做好铺垫。

2.光合作用原理和“场所”

讲解:光合作用对于植物来说非常重要,它能将光能转化为化学能,制造有机物并释放氧气。这是如何发生的呢?其实这一过程发生在叶绿体内,而叶绿体主要存在于植物的叶片中。

接下來,教师播放一段关于植物叶的纪录片,从微观的视角展示光合作用的过程。随后,让学生利用所学知识设计检验光合作用产物(淀粉)的实验。教师提出相关问题引导学生思考:如何验证淀粉的存在?如何控制实验变量?怎样设计对照实验?针对学生的设计进行指导和补充,完成该验证实验。为节省时间,该实验最终以视频形式呈现。

设计意图:由于光合作用的原理比较抽象,学生在生活中观察不到,为此,教师利用视频来揭示这一过程,让他们能够直观、形象地理解光合作用。通过设计探究实验,提高了学生分析问题、解决问题和动手实践的能力,也加强了小组合作的意识。

3.叶子的组成、形状、颜色

提问:叶子有很多种,其大小、组成、形状各不相同,一些植物会生成不同的叶子来适应它们的生活环境。请大家回忆一下,植物的完全叶包括哪些结构?(叶柄、叶片、托叶。)叶的形状主要有哪些?(心形如丁香,针形如松树,扇形如银杏,椭圆形如冬青等。)

讲解:叶子的颜色是多种多样的,这是因为在植物的叶子里,含有许多天然色素,如叶绿素、叶黄素、花青素和胡萝卜素等。叶子的颜色是由于受到某些因素的影响,导致这些色素的含量和比例发生变化而形成的。现在,请同学们根据叶子的形态、颜色的多样性,设计充满艺术感的树叶粘贴画和滴胶标本。

学生兴趣盎然,积极动手制作,充分发挥自己的创造力,呈现了许多美轮美奂的作品(如图1)。

设计意图:从宏观角度让学生认识叶片,增强他们对事物的敏锐观察力。同时,通过动手制作工艺品,引导学生感受大自然的鬼斧神工之美,也提高了他们的艺术创造力。

4.叶子的内部结构

为引发学生思考,探究叶片的内部结构,教师设置了几个层层深入的问题:叶片为什么能进行光合作用呢?叶绿体存在于叶片的哪个结构中?除了叶肉,叶片还有哪些结构与之相适应呢?

接下来,教师从光合作用所需的原料、产物、条件来分析叶片的内部结构是如何配合完成光合作用的。例如,二氧化碳是通过气孔进入叶片的叶绿体,气孔存在于叶的表皮,而且在下表皮的比在上表皮的多,所以叶片的下表皮往往很粗糙。叶肉(中间)是由两层组成:一层是带有较多叶绿体的圆柱形细胞构成的栅栏组织,一层是叶绿体较少的圆形细胞构成的海绵组织。

设计意图:从微观角度认识叶片结构,让学生理解叶片的结构与光合作用这一功能相适应,并通过对叶片结构特点的总结,为下一步制作立体模型奠定理论基础。

5.制作叶片局部立体模型

要制作立体模型就要先弄清楚叶片内部各结构的组合关系,因此,需要教师指导学生画出叶片内部结构示意图。然后,由学生根据现有材料,合理选择可代表各结构的材料。再根据示意图制作立体模型,修剪多余材料。最后整形完善(如图2)。

设计意图:通过制作叶片的立体模型,让学生深刻理解叶片各结构的组成,体会结构与功能相适应的思想,同时也提高了他们的动手能力和小组合作能力。

6.作品展示与总结

小组代表展示优秀作品,分享制作过程,讲解各结构的组成与配比,分享制作的心得体会。

最后,由学生总结本节课的收获。希望学生能意识到:通过本节课的学习,了解了植物的作用及光合作用的发生过程;通过创建一个立体模型,看到了生活中很难见到的叶片内部结构;知道如何选择适当的材料来代表生物结构;了解了叶和其结构的设计与比例。

设计意图:教师通过对作品的展示和讲解,锻炼学生的语言表达能力。课后的总结发言,不仅让学生对所学内容进行回顾,提高他们的总结归纳能力,也能使他们体会到收获的成就感。

猜你喜欢
内部结构光合作用立体
1龄加州鲈形态特征及其相关参数分析
Pop—Up Books立体书来了
消能锥形阀过流状态研究与优化
家居布艺的光合作用
一种测量光耦内部结构的方法
例析净光合作用相关题型解题中的信息提取错误与矫正
爱上光合作用
让你眼花缭乱的3D立体趣图
平面和立体等
立体年历