绿色植物参入生物圈中的水循环

教学目标： 

1.尝试用徒手切片的方法制作临时装片，认识绿色植物叶片的基本结构。

2.解释气孔控制水蒸气和二氧化碳等气体进出植物叶片的机制。

3.认同绿色植物通过蒸腾作用促进生物圈水循环的意义，初步形成保护森林的意识。 教学重点：制作并观察叶表皮的临时装片；描述气孔的组成及开闭原理；气孔的开闭与蒸腾作用的关系，蒸腾作用的概念及意义。教学难点：解释气孔开闭原理。教学方法：分组实验法、观察法、谈话法教学工具：叶片、显微镜、双面刀片、载玻片等 教学过程：［导入新课］

资料：一株玉米从出苗到结实的一生中，大约要消耗200 kg以上的水，大致情况如下表所示：

生长期中总吸水量

204228 g

100%

作为组成成分的水

1872 g

0.29%

维持生理过程的水

250 g

0.12%

？

g

98.96%    展示以上资料，引导学生通过阅读资料，产生疑问自己提出问题：植物为什么需要那么多的水呢？吸收的水分中大约99％的水哪里去了？水是从哪儿散失的？等等。以此引发学生的好奇心，激发学生探究的兴趣。    引导学生联想小学自然课的内容自己找出答案：植物体内的水分是通过叶的蒸腾作用散失的。［讲授新课］1、探究叶片的基本结构    首先，组织同学分组合作，根据课本p113的方法步骤，练习徒手切片，制作菠菜叶片横切面的临时切片。先用显微镜观察菠菜叶片横切面的临时装片，再观察叶片的永久横切片。同时对比课本图3-23叶片的结构示意图，认识绿色植物叶片的基本结构。    然后，请各组同学选派代表发言，讲述本组实验情况：徒手切片是否成功？自己是怎样做的？制作切片时应注意些什么？怎样做才更容易成功？对其他同学的做法有何意见？都看到了叶片的哪些结构？对于发言的同学及时地给与提示、鼓励，增强学生自信心，通过表达和交流，锻炼了学生组织语言、正确表达思想的能力。最终，大家共同总结出叶片的基本结构：表皮、叶肉、叶脉。    现在我们了解了叶片的基本结构，那么水分到底是从叶片中的什么结构中跑掉的呢？引起学生进一步探究“气孔控制水蒸气和二氧化碳等气体进出植物叶片的机制”的兴趣。2、探究“气孔控制水蒸气和二氧化碳等气体进出植物叶片的机制”    第一步：分组实验，将一片刚摘下的叶片浸在盛有70 ℃以上热水的烧杯中。观察现象井讨论：叶片表面是否产生气泡？如果有，比较叶片正面和背面，哪一面气泡数目较多？为什么？通过以上实验、观察和讨论引导学生进行逻辑推理得出：气泡是从气孔中冒出的，因此气泡的位置就是叶片上气孔的位置，而且大多数植物叶片的上、下表皮都有气孔，而且下表皮的气孔数目一般多于上表皮。    气孔是什么样子的？它是怎样控制气体进出叶片的呢？我们应该选择菠菜叶片的上表皮还是下表皮来观察气孔呢？激发学生主动探究的兴趣，进入第二步实验。    第二步：组织学生分组制作菠菜叶下表皮的临时装片，对照课本图3-24气孔的张开和闭合，对比新鲜的菠菜叶和萎蔫的菠菜叶制作的下表皮临时装片，认识气孔的结构，观察气孔的张开和闭合的情况。引导学生通过实验充分发挥想像，发现、提出疑问：“气孔是怎样构成的？为什么气孔可以张开和闭合？是谁来调节的？是否与叶片所含水分的多少有关？通过大家讨论、推理解决问题，得出以下结论：气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔。气孔的开闭是由保卫细胞来调节的，而且与细胞内水分的多少有关。当保卫细胞含水多时气孔张开，当保卫细胞含水较少时气孔闭合。     紧接着学生又会由此提出疑问：“为什么保卫细胞的形状的变化与水分的多少有关？会不会是保卫细胞的结构有些特殊的地方？”通过在显微镜下观察蚕豆叶下表皮的永久装片，物像非常清晰，保卫细胞靠近气孔腔一侧的细胞壁厚，相对的另一侧细胞壁薄，于是学生自己得出了答案“保卫细胞与其他细胞不同：它们的细胞壁厚薄不均匀，靠气孔腔的外壁厚，不易伸展；背气孔腔的内壁薄，较易伸展。细胞吸水膨胀时，内壁伸展拉长，牵动外壁向内凹陷，使气孔张开。当细胞失水收缩时，内外壁都拉直，使气孔闭合。因此可以控制水蒸气和二氧化碳等气体进出叶片。”    学生按课本要求画图，在锻炼了学生的绘图技能的同时进一步巩固气孔的构成以及保卫细胞的调节作用。    通过上述的一系列实验探究，大家共同得出：植物由根吸收的水分，主要以水蒸汽的形式通过叶的气孔散失到大气中，这就是植物的蒸腾作用。整个的探究过程由学生亲自动手实验，分工合作，共同完成，有利于培养学生的社会责任感，发展学生的实践探究能力。    利用问题：“植物吸水量的99％都通过蒸腾作用散失掉了，这是不是一种浪费呢？为什么？引导学生进一步思考蒸腾作用对植物本身的意义及对生物圈的意义，激发学生深入探究绿色植物如何通过蒸腾作用促进生物圈的水循环的兴趣。3、探究绿色植物通过蒸腾作用 促进生物圈水循环的意义    “俗话说：‘水往低处流’为什么植物体内水却是往高处流的？动力是什么？为什么在炎热的夏季，树林里的空气凉爽湿润，而操场或马路上的空气就显得燥热呢？”请各组同学根据以上的问题讨论并选举代表发言，相互补充总结概括出植物蒸腾作用对植物自身的意义：蒸腾作用可以促使水分的吸收和运输，促进无机盐在植物体内的运输，降低植物叶片表面的温度，避免强烈的阳光灼伤植物。    观察图3-25生物圈的水循环，请同学描述生物圈水循环的过程，师生共同构建水循环的图表。    尽管植物的蒸腾作用在生物圈水循环中所占的比例虽然不多，但它的作用却很重大。    在教师的引导下，各组同学根据课前亲手测量的林地和裸地空气湿度的对比资料，发表自己的意见，分析讲解绿色植物在水循环中的作用，同时互相补充，最终认识到：    ①绿色植物通过蒸腾作用提高大气湿度，增加降水，参与了生物圈的水循环；    ②绿色植物稳定了水循环。    课后小结：  引导同学回顾本节课的主要内容，理清思路：叶片的基本结构→气孔的构成→气孔的开闭控制蒸腾作用的强弱→绿色植物参与生物圈的水循环的意义→保护森林的情感意识。

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