绿色植物的蒸腾作用教材分析

　　教材分析
　　
　　蒸腾作用是绿色植物的一项重要的生理活动，它对维持植物体内水分的含量，以及在高温季节降低植物体的温度等生理活动，起到了至关重要的作用。教材对绿色植物的蒸腾作用知识的构建，从实验观察植物的蒸腾现象入手，使学生确信植物具有蒸腾现象，接着引导学生了解蒸腾作用的概念、叶片的结构及蒸腾作用的意义等。
　　
　　叶片是蒸腾作用的主要器官，掌握叶片的结构，学生才能透彻理解蒸腾作用的知识，同时为以后讲解光合作用打下基础。而叶片的结构又是与其生理功能相适应的，充分体现了结构与功能相适应的生物学观点。
　　
　　植物散失大量的水分是正常的生理现象，如果不把这一点讲清楚，学生就不会理解这种生理现象对于植物本身的重要性，甚至会误认为这种现象对于植物体本身是有害的，因此本教材强调指出蒸腾作用对植物生活的意义，同时也为进一步学习绿色植物在生物圈中作用打下坚实的基础。
　　
　　教学目标
　　
　　１、描述植物的蒸腾现象，举例说出气孔的数目和分布于蒸腾作用的关系；了解叶片与其功能相适应的结构特点；
　　
　　２、尝试徒手切片的方法，制作临时装片，并通过让学生探究叶片的蒸腾现象、使用显微镜观察叶片的结构等实验，培养学生的动手实验能力、观察能力、创新能力以及思维能力等；通过对蒸腾作用知识的的迁移，理论联系实际生活，培养学生知识的灵活运用能力；
　　
　　3、渗透生物与环境相适应以及结构与功能相适应的生物学观点；认同绿色植物进行蒸腾作用的意义，初步形成保护森林的意义。
　　
　　教学重点
　　
　　蒸腾作用的概念、意义及叶片的结构、气孔的开闭和分布
　　
　　教学难点
　　
　　叶片结构的观察、叶片与其功能相适应的结构特点以及气孔开闭的原理。
　　
　　课时安排：两课时
　　
　　第1课时
　　
　　教学准备
　　
　　提前一天准备两盆蒸腾现象实验装置的花（如课本P58图2.1－7），一盆放置在温暖的阳光下，一盆放置在阴冷的地方；
　　
　　准备10盆天竺葵，大小塑料袋若干，细绳若干；
　　
　　多媒体课件。
　　
　　教学程序
　　
　　一、情景激疑
　　
　　1、呈现两幅场景让学生体味对比：悠然的在树荫下乘凉的人们谈笑风生；马路上骄阳下急行的人们汗流浃背，两旁的行道树去依然沉静的挺立着。
　　
　　2、引导学生积极思考，提出想了解的问题：
　　
　　为什么人们在树荫下就感觉到凉快？
　　
　　为什么路旁的行道树不会被太阳灼伤？
　　
　　大树为人们遮荫，久而久之会不会被晒死？………
　　
　　３、由学生提出的问题，导入新课：我们今天就共同来研究同学们提出的问题。
　　
　　二、探究植物的蒸腾作用
　　
　　１、类比思考：夏天，人们经常在门前或室内撒一些水，为什么这样做？
　　
　　天气炎热的时候，人们出了汗会感觉到凉快，为什么？
　　
　　２、根据以上思考结果——水分蒸发会带走周围的热量，尝试解释：为什么在树荫下会感觉到凉爽？——一定是大树也会蒸发出很多水分，吸收了周围的热量，降低了气温。
　　
　　３、探究植物的蒸腾作用实验：
　　
　　以小组为单位，由学生思考讨论后具体实施操作，汇报探究的思路和所得结论。
　　
　　⑴提出问题：植物能够蒸发出水分吗？
　　
　　⑵作出假设：植物能够蒸发出水分。
　　
　　⑶制定计划：小组同学讨论，共同完成。
　　
　　⑷实施计划：小组成员之间协作，各自运用老师提供的实验材料（天竺葵，大塑料袋，细绳），操作实施自己的计划。
　　
　　⑸得出结论：由学生讨论预测实验结果，得出结论。
　　
　　⑹表达与交流：在班板内找出几个有代表性的小组展示实验装置，并说明所得结论。
　　
　　学生的实验装置不外乎以下两种：
　　
　　①用塑料袋罩住天竺葵的一部分枝叶，扎紧；②用塑料袋将整个一盆天竺葵和花盆一起罩住。
　　
　　小组之间相互交流，分析比较两个实验设计，肯定前者，并分析后者不完善之处：将整个天竺葵花盆和植物体一起罩住，不能排除水是由土壤蒸发出来的可能。
　　
　　４、展示事先做好的实验，验证学生的实验现象和所得结论。
　　
　　５、归纳蒸腾作用的概念：
　　
　　水分以汽态从植物体内散发到体外的过程，叫做蒸腾作用。
　　
　　三、进一步探究植物蒸腾作用的主要器官
　　
　　１、以小组为单位，由学生思考讨论后具体实施操作，汇报探究的思路和所得结论。
　　
　　⑴提出问题：植物体蒸腾作用的主要器官是什么？
　　
　　⑵作出假设：展示图片——烈日下的一株植物体。由学生观察植物体的那些器官失水较多，然后作出假设。
　　
　　通过观察可知，植物体幼嫩的茎和植物的叶在烈日下容易萎蔫，可能是失水较多，而其中叶的蒸腾面积比幼嫩的茎要大得多得多，所以，可以假设植物体蒸腾作用的主要器官是叶。
　　
　　⑶制定计划：小组同学讨论，共同完成。
　　
　　⑷实施计划：小组成员之间协作，各自运用老师提供的实验材料（天竺葵一盆，塑料袋多个，细绳多条），操作实施自己的计划。
　　
　　⑸得出结论：由学生讨论预测实验结果，得出结论。
　　
　　⑹表达与交流：在班板内找出有代表性的小组展示实验装置，并推测所得结论。而对于实验失败者，学生相互交流，找到症结所在。
　　
　　实验的设计要突出以下两点：
　　
　　①设置对照实验，确定对照组和实验组。选取正常的枝条用塑料袋罩住，并用细绳扎紧，作对照组；选取另一枝条，摘掉部分叶片，用塑料袋罩住，用细绳扎紧，做实验组一；选取第三组，将叶片全部摘除，用塑料袋罩住，用细绳扎紧，做实验组二。该实验中设计了两组对照实验，对照组和实验组一、实验组二分别形成对照。
　　
　　②对照实验，每一个对照组中，除单一变量之外，其他条件必须严格相同。
　　
　　对于学生将装置放在什么样的环境里，要提醒学生注意，为下面影响蒸腾作用强弱的因素打下埋伏。
　　
　　２、展示事先做好的实验结果，一组装置是放在温暖的阳光下，一组装置是放在阴冷的地方。学生观察，确定实验的环境——温暖的阳光下，实验现象比较明显，并得出结论：
　　
　　实验现象：叶片多的一组，塑料袋壁上的水珠多；叶片少的一组，塑料袋壁上的水珠少；没有叶片的一组，塑料袋壁上的水珠最少，几乎没有。
　　
　　得出结论：植物体进行蒸腾作用的主要器官是叶。
　　
　　四、探究影响植物蒸腾作用的主要因素
　　
　　１、衔接上面的问题：植物的蒸腾作用在什么环境较强，在什么环境较弱？
　　
　　就前面放置在温暖阳光下和阴冷环境中的两套装置，先确定探究该问题时：温暖阳光下的正常枝条与阴冷环境里的正常枝条形成对照，温暖阳光下的摘取部分叶片的枝条与阴冷环境里摘取部分叶片的枝条形成对照，温暖阳光下的无叶片枝条与阴冷环境里的无叶片枝条形成对照。然后，比较实验现象的不同：
　　
　　温暖阳光下的正常枝条、摘取部分叶片的枝条和无叶片枝条分别都比阴冷环境里的正常枝条、摘取部分叶片的枝条和无叶片枝条塑料袋中的水珠多。
　　
　　得出结论：植物的蒸腾作用受到温度的影响，温度越高；蒸腾作用越强，温度越低，蒸腾作用越弱。
　　
　　２、那么，植物的蒸腾作用还受到那些外界因素的影响呢？
　　
　　⑴展示某一植物在一天中某时段的失水量，小组为单位，讨论分析问题：
　　
　　时间（时）失水量（克）
　　
　　上午７?00——8?00190
　　
　　上午9?00——10?00209
　　
　　上午11?00——12?00221
　　
　　下午1?00——2?00233
　　
　　下午3?00——4?00227
　　
　　下午5?00——6?00213
　　
　　晚上7?00——8?00190
　　
　　晚上9?00——10?00100
　　
　　晚上11?00——12?0090
　　
　　①尝试给出此植物失水情况的曲线图;②分析一天中环境因素的变化,解释表中所显示的现象;
　　
　　③结合晒衣服的经验，分析总结,植物的蒸腾作用还会受到那些外界因素的影响？
　　
　　⑵总结，得出结论：
　　
　　植物的蒸腾作用受到环境中温度、光照的影响：在一定的范围内，温度越高，光照强度越大，蒸腾作用强度越大；温度越低，光照强度与弱，蒸腾作用强度越小。另外，蒸腾作用还受到空气湿度、空气流动速度的影响：空气湿度越小，空气流动速度越大，蒸腾作用强度越大；空气湿度越大，空气流动速度越小，蒸腾作用强度越小。
　　
　　五、蒸腾作用水分的来源
　　
　　１、问题提示，小组讨论思考：
　　
　　⑴植物体所需的水分是由什么器官从哪里吸收来的？⑵植物体内的水分又是如何散发到体外去的？
　　
　　⑶如果散发的水分多与吸收的水分会如何？
　　
　　２、分析总结：
　　
　　植物通过根吸收土壤中的水分，通过蒸腾作用由叶散发到体外。如果散发的水分多与吸收的水分，植物体细胞就会失去水分而软缩，植物体就会产生萎蔫现象。
　　
　　六、蒸腾作用的意义
　　
　　⒈资料阅读：
　　
　　⑴一株玉米从出苗到结实的一生中，大约需要消耗200千克以上的水。这200千克水的用途大致如下：
　　
　　作为组成成分的水1872克
　　
　　维持生理过程的水250克
　　
　　蒸腾作用消耗的水202106克
　　
　　生长期中总用水量204228克
　　
　　由此可见，植物吸收进入体内的水分，只有１％左右真正用于各种生理过程和保留在植物体内，而99％左右的水分却被蒸腾掉了。
　　
　　⑵据调查，在骄阳似火的夏日绿化地区的气温比非绿化地区的气温低0.80C，森林中的气温比庭院中的气温低1.3—3.20C。有人测量过，在城市路天之下的气温高达350C的时候，树荫下的气温只有220C左右。
　　
　　⒉问题思考，小组讨论：
　　
　　①既然植物体通过根吸收了水分，却又通过叶散发到体外，这是为什么？是否是浪费水源？
　　
　　②如此高大的植物体，为什么水分能够源源不断的运输到枝条上的叶片？
　　
　　③联想植物根的吸收功能，和这一节课开始时我们提到的问题，想一想，植物的蒸腾作用会有怎样的生理意义？
　　
　　④植物的蒸腾作用对于环境会有怎样的影响？
　　
　　⒊分析总结,教师讲解：
　　
　　植物体通过蒸腾作用散发掉大量的水分，并不是简单的浪费，对于植物体自生的生命活动，具有重要的生理意义：
　　
　　①减低叶面温度，避免被灼伤；
　　
　　②促进水分的吸收；
　　
　　③促进体内水分和无机盐的运输。
　　
　　同时，植物的蒸腾作用对于环境也有很大的影响，很好的调节了气候：
　　
　　①降低了周围环境的气温；
　　
　　②增加了空气湿度；
　　
　　③增加了降雨量。
　　
　　七、课堂小结
　　
　　引导学生一起列出本节课的知识结构：略
　　
　　八、学以致用，拓展思维
　　
　　1、根据所学知识，先解决本节课开始提出的问题：
　　
　　⑴为什么人们在树荫下就比较凉爽？
　　
　　⑵为什么骄阳似火，但植物不会被灼伤？
　　
　　2、学生讨论，提出生活中与本节课知识相关的自然现象，并交流解决。
　　
　　3、如果学生想不到，就补充下列问题，学生讨论解决：
　　
　　⑴为什么农民移栽植物的时候往往选在阴天或傍晚
　　
　　⑵移栽植物后为什么会出现萎蔫现象？
　　
　　⑶移栽植物后需采取什么措施保证其成活率？
　　
　　九、课外拓展与实践
　　
　　提出问题，留作课下思考，为下节课埋下伏笔：
　　
　　⑴叶除了是蒸腾作用的主要器官，还具有什么功能？
　　
　　⑵叶的结构与其功能应该是怎样的关系？
　　
　　⑶观察叶在茎上的着生顺序有何特点。
　　
　　第二课时
　　
　　课前准备
　　
　　带领学生采集多种常见植物的叶，尽可能包含多个种类，但不可对采集对象造成“生长性”的伤害。采集过程中引导学生注意观察，认识常见的植物的叶，对叶的千姿百态加深印象，并进一步获得叶与茎的着生关系，同时注意叶落下时哪一面向上。教师则注意采集几种典型的双子叶植物的网状脉叶和单子叶植物平行脉叶，以备课堂观察讲解。
　　
　　实验室准备：新鲜的菠菜叶子、清水、双面刀片、镊子、毛笔、培养皿、滴管、纱布、载玻片、盖玻片、显微镜、迎春叶横切永久装片；
　　
　　多媒体课件。
　　
　　教学程序
　　
　　一、衔接上节课所学，再一次提出问题
　　
　　⑴叶除了是蒸腾作用的主要器官，还具有什么功能？
　　
　　⑵叶的结构与其功能应该是怎样的关系？
　　
　　分析作答：
　　
　　叶，除了是蒸腾作用的主要器官，还是光合作用的主要器官，要从外界吸收二氧化碳，并释放出氧气；而叶的结构与其功能应该是相适应的。
　　
　　二、观察叶的外形
　　
　　１、小组观察叶片的外部形态，思考问题，填写表格，并绘出一篇典型的叶，并说出它的组成：
　　
　　观察项目
　　
　　观察部位
　　
　　颜色
　　
　　光泽
　　
　　正面
　　
　　背面
　　
　　２、就以上观察中所发现的差异，推导做出假设：
　　
　　⑴正面的颜色深——含有叶绿素较多，细胞排列应该较为紧密；
　　
　　背面的颜色浅——含有叶绿素较少，细胞排列应该较为疏松。
　　
　　⑵正面叶面光滑——有一种光滑致密反光的结构。
　　
　　⑶叶落时背面向上——正面重，背面轻。
　　
　　三、探究叶片的结构
　　
　　１、小组讨论，根据叶片的一般形态特点，设计一个观察思路。
　　
　　２、小组汇报讨论结果，教师引导分析，总结出实验观察的思路：
　　
　　３、叶片结构的纵向观察：
　　
　　⑴观察叶片横切的结构，注意叶片的层次细胞的特点，用最简单的方法画图表示出叶片各层的细胞的颜色、形状、排列等情况。
　　
　　⑵学生画出板图，汇报观察结果，总结出每一个层次细胞的特点，并根据各部分细胞的排列特点，对各部分加以命名。
　　
　　⑶从表皮上找出另类细胞，并观察其存在特点，注意其间有较大孔隙。
　　
　　４、叶片结构的横向观察：
　　
　　从另一个角度进一步观察表皮上的异类细胞，绘出其中的一对细胞，详细记录其结构特点，并根据这对细胞的排列和结构特点，结合所学过有关植物蒸腾作用的知识，提出假设：
　　
　　⑴气孔是气体进出的门户；
　　
　　⑵保卫细胞控制气孔的开闭；
　　
　　⑶保卫细胞体积膨胀时气孔张开，保卫细胞体积缩小时气孔关闭；
　　
　　⑷保卫细胞的开闭可能与水分有关。
　　
　　５、气孔的功能和气孔开闭的原理的验证：
　　
　　⑴演示实验：取一片发蔫的菠菜叶，将叶片放入盛清水的大烧杯中，用嘴含着叶柄的断面用力吹气。
　　
　　⑵学生观察并说出实验现象：
　　
　　气泡从气孔冒出来，且下表皮比上表皮的数量多。
　　
　　⑶引导学生推理思考：
　　
　　６、影响气孔开闭的外界因素：
　　
　　结合上节所学有关影响蒸腾作用的外界因素，小组讨论，可知影响气孔开闭的外界因素主要有：叶内水分，温度，光照强度等。
　　
　　四、对证并进一步提出问题
　　
　　１、正面颜色深，是因为上表面靠近栅栏组织，栅栏组织细胞排列紧密，含有叶绿素较多；
　　
　　２、背面颜色浅，是因为下表面靠近海绵组织，海绵组织细胞排列疏松，含有叶绿素较少；
　　
　　３、叶子落下时背面朝上，是因为背面的海绵组织排列疏松，且叶脉多向背面突出，比重小。
　　
　　４、总结：
　　
　　内部结构的观察与形态观察和假设相符。
　　
　　５、进一步提出问题：
　　
　　既然靠近上表皮的栅栏组织含有叶绿素多，靠近下表皮的组织含有叶绿素少，那么，叶绿素的形成是否与光有关呢？（留作课后作业，实验小组设计实验方案，并具体实施后汇报实验措施、步骤及验证结果。）
　　
　　五、小组讨论，总结
　　
　　１、叶片的结构是如何与叶片的功能相适应的？
　　
　　２、我们所观察的叶子在茎上的着生位置是怎样的？是否所有的叶子都会与之结构完全相同？是什么因素造成了这种差异？说明了什么问题？
　　
　　３、小结：
　　
　　无论是叶的外部形态、内部结构，还是叶在茎上的着生顺序，都是与其功能及其生态环境相适应的。
　　
　　六、学以致用，拓展思维
　　
　　１、学生讨论，提出生活中与本节课知识相关的自然现象，或者有关问题，并交流解决。
　　
　　２、将上节课所提问题进一步深化，从原理上予以解释，并将本节所学进一步拓展：
　　
　　时间（时）失水量（克）
　　
　　上午７?00——8?00190
　　
　　上午9?00——10?00209
　　
　　上午11?00——12?00221
　　
　　下午1?00——2?00233
　　
　　下午3?00——4?00227
　　
　　下午5?00——6?00213
　　
　　晚上7?00——8?00190
　　
　　晚上9?00——10?00100
　　
　　晚上11?00——12?0090
　　
　　通过上表可以看出，中午时光照最强，植物失水也最多。植物是否会因为过多失水而导致生理障碍？植物体是如何调节自身失水的？
　　
　　七、课外拓展与实践
　　
　　观察几种不同环境中的植物的叶片，如：菠菜的叶片，睡莲的叶片，金鱼藻的叶片，并查阅有关资料，了解这些叶片是如何从结构上适应其所生活的环境的。
　　
　　【教学设计说明】
　　
　　一、创设问题情境，激发学生情趣，调动学生思维的积极性
　　
　　第一课时，以两个不同的场景作对比：一个是悠然乘凉的树荫下，一个是汗流浃背的烈日下。让学生在心理上形成鲜明的对比，产生强烈的愿望去揭开谜底，有效地激发了学生学习的主动性。
　　
　　第二课时，承接第一课时留下的课外思考题，也顺应了学生的思维，激学生之所疑，将所学进一步深化和拓展。
　　
　　二、体现学为主体，教为主导，注重学生参与，指导学生合作学习
　　
　　整个课堂中，教师仅仅是一个点拨，只有在学生思维出现误差而自身又难以纠正时，才给与适当的引导，即便是错误的操作，只要不是危险的，就让学生自己去尝试解决问题。
　　
　　同时，在课堂上注重学生之间去相互交流解决问题，充分发挥每一个成员的能动性，共同分享每一个黄金思考，在讨论中相互补充完善，在交流中相互学习提高。
　　
　　三、探究是学习和获得知识的最重要途径之一，指导学生探究实验是两节课的最大的亮点
　　
　　第一课时，从实际的生活现象入手，引导学生思考，提出问题，通过讨论设计实验思路，并动手操作，再由学生相互完善实验装置和实验步骤。完成一个探究以后，又紧随学生思维提出下一个问题，仍然是学生自己动手动脑设计探究。这样，一环扣一环，不但紧抓住学生的思维，而且培养了学生探究实验能力，培养了学生严密的逻辑推理能力，也是学生养成了好思考和好实践的好习惯。
　　
　　第二课时，对于叶片的观察，则从拿到一片叶开始，先观察叶的外形，在就观察结果作出假设，带着问题去研究叶片的结构。而对于结构，则引导学生从一无所知开始，思考从何处着手研究，从几个角度去观察，需要什么样的观察用具，如何去操作，一步一步推理，完全是运用所学过的知识设计出实验的思路。然后，学生亲自动手实验探究，了解叶片结构。而对于气孔的功能，由于比较抽象，则是通过一个演示实验，学生观察实验现象，推理得出结论，降低了探究的难度。
　　
　　四、注重引导学生知识迁移，注中所学知识的实际应用
　　
　　两节课中，所涉及的问题，都注重了与实际紧密相连，并由学生思考与本节课相关的问题，使学生学会了运用所学知识去分析问题解决问题，特别是生活中的问题，也使学生有兴趣积极的去思考，去实践，实现了知识由课堂到生活实践的迁移。
　　
　　五、思维方法的培养，适应观点的渗透，在生物学学习中也是至关重要的
　　
　　两节课的设计中，都注重的学生思维的引导和培养，注重了学生学习方法的指导，并始终以适应为主线——生物适应环境，结构与功能相适应，有利于学生良好的学习和思维习惯的养成，更有利于今后生物学的学习。
　　
　　【教学反思】
　　
　　让学生学会思考，学会探究，学会学习，学会合作，是教学的根本任务。
　　
　　这两节课，主要是通过引导学生思考，让学生参与新知的学习和探究过程，自我修正，互助提高，充分调动学生的感官和思维，发挥学生的思维能动性，积极的去探究，去完善。可以说，从问题的提出，到问题的解决，完全是学生自己在思索，教师仅仅是将其提出的问题更提高了一步，深化了一层，拓展了一圈，自始至终我们研究的都是学生想解决的问题。而且，任何一个问题，每一步的操作，都不是教师告诉学生，而是由学生自己运用所学去设计，然后，探究得出结论。
　　
　　我们完全把课堂还给了学生，让学生在教师的指导下，愉快的去思考，自主的去学会探究，平等的相互学习，相互合作。相信这样的课堂，培养学生的思维，培养学生的能力，绝对不会是一句空话，学生将受益终生。
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