資源簡介

北師大版（2024）初中生物七年級上冊《運輸作用》教學設計
課題：《運輸作用》
科目：初中生物學
年級：七年級上冊
版本：北師大版（2024）
課時：1課時
一、教學內容
《運輸作用》是北師大版（2024）初中生物學七年級上冊第三單元《植物的生活》第四章《綠色開花植物的生活方式》中的課文。主要內容包括植物體內水分和無機鹽的運輸、有機物的運輸以及運輸作用對植物生長和生存的意義。通過對這些內容的學習，學生將了解植物體內物質運輸的途徑和方式，以及運輸作用在植物生命活動中的重要性，為進一步理解植物的整體生命活動和生態系統中的物質循環奠定基礎。
二、設計理念
1．直觀演示與實驗探究相結合：通過直觀的圖片、視頻展示和實驗操作，讓學生親眼觀察植物體內物質運輸的現象，增強學生的感性認識，培養學生的觀察能力和實驗探究能力。同時，引導學生對實驗現象進行分析和思考，從而深入理解運輸作用的原理和機制。
2．啟發式教學：在教學過程中，設置一系列問題情境，啟發學生主動思考，激發學生的好奇心和求知欲。引導學生通過自主探究、小組討論等方式解決問題，培養學生的思維能力和創新精神，讓學生在學習過程中逐漸掌握學習方法，提高自主學習能力。
3．聯系生活實際：將植物運輸作用的知識與農業生產、日常生活中的實際現象相結合，讓學生感受到生物學知識與生活的緊密聯系，提高學生運用所學知識解釋和解決實際問題的能力。同時，培養學生關注生活、關注自然的情感態度，增強學生對生物學科的興趣和熱愛。
4．構建知識體系：注重知識的系統性和邏輯性，引導學生將運輸作用與植物的其他生理過程（如光合作用、呼吸作用等）聯系起來，構建完整的植物生命活動知識體系。幫助學生理解植物體內各部分之間相互協調、相互依存的關系，培養學生的綜合分析能力和整體觀念。
三、教學目標
（一）知識目標
1．描述植物體內水分和無機鹽的運輸途徑和方向。
2．說出植物體內有機物的運輸途徑和方向。
3．闡明運輸作用對植物生長和生存的重要意義。
（二）能力目標
1．通過觀察植物莖的橫切面和縱切面，培養學生的觀察能力和分析能力。
2．設計并實施探究植物體內水分和無機鹽運輸的實驗，提高學生的實驗設計和操作能力。
3．運用所學知識解釋生活中與植物運輸作用相關的現象，培養
學生的知識遷移能力和解決實際問題的能力。
（三）情感態度與價值觀目標
1．認同植物體內物質運輸的神奇和精妙，培養學生對生命科學的敬畏和熱愛之情。
2．體會植物運輸作用與農業生產和生態環境的密切關系，增強學生的社會責任感和環保意識。
四、教學重難點
（一）教學重點
1．植物體內水分和無機鹽、有機物的運輸途徑和方向。
2．運輸作用對植物生長和生存的意義。
（二）教學難點
1．理解植物體內物質運輸的動力來源和機制。
2．探究植物體內水分和無機鹽運輸的實驗設計及結果分析。
五、教學準備
1．教師準備：多媒體課件、帶葉的新鮮枝條（如楊樹、柳樹等）、放大鏡、刀片、鑷子、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、紅墨水、酒精、碘酒、滴管、培養皿、小燒杯、棉花、凡士林、帶根的植物幼苗（如天竺葵）、相關圖片和視頻資料等。
2．學生準備：預習課文，收集有關植物運輸作用的資料。
六、教學過程
（一）導入新課
展示一些植物生長的圖片，如高大的樹木、茂盛的花卉等。
提問：“同學們，我們知道植物需要從土壤中吸收水分和無機鹽，并且通過光合作用制造有機物。那么，這些水分、無機鹽和有機物是如何在植物體內運輸到各個部位的呢？植物體內是否有像我們人體一樣的運輸系統呢？”引導學生思考植物體內物質運輸的問題，激發學生的好奇心和求知欲。
教師講述：“植物體內有著一套高效的運輸系統，它能夠將水分、無機鹽和有機物準確地運輸到需要的地方，保證植物的正常生長和發育。今天，我們就一起來探究植物的運輸作用。”從而引出本節課的主題-運輸作用。
設計意圖：通過展示植物生長的圖片，創設問題情境，讓學生直觀地感受到植物的生長需要物質的運輸，引發學生對植物體內運輸現象的思考，從而自然地導入新課。同時，激發學生的學習興趣，為后續教學做好鋪墊。
（二）植物體內水分和無機鹽的運輸
實驗一：觀察水分和無機鹽在植物莖中的運輸
教師準備一段帶葉的新鮮枝條，將其基部插入裝有稀釋紅墨水的燒杯中，確保枝條的下部浸沒在紅墨水中。
一段時間后（約30分鐘至1小時），取出枝條，用清水沖洗枝條表面的紅墨水，然后用刀片將枝條橫切和縱切，觀察切面的顏色變化。
實驗現象：可以看到枝條的橫切面上，木質部被染成了紅色，縱切面上可以看到紅色的線條沿著木質部向上延伸。
教師講解：
植物體內水分和無機鹽的運輸主要通過導管進行。導管是由許多長形、管狀的細胞組成，這些細胞沒有細胞質和細胞核，上下細胞間的細胞壁已經消失，形成了中空的管道，就像一根根細小的水管。
展示導管的結構圖片和動畫視頻，讓學生更直觀地了解導管的形態和結構特點。
水分和無機鹽在植物體內的運輸方向是從根部向地上部分運輸，即自下而上。根部吸收的水分和無機鹽通過根毛細胞進入根部的導管，然后沿著導管向上運輸到莖、葉等部位。在這個過程中，蒸騰作用是水分和無機鹽運輸的主要動力。蒸騰作用是指植物體內的水分通過葉片表面的氣孔以水蒸氣的形式散失到大氣中的過程。蒸騰作用產生的拉力，就像一個抽水機一樣，將根部的水分和無機鹽向上拉，促使它們在導管中不斷上升。
師生互動：
教師提問：“為什么在實驗中我們看到木質部被染成了紅色？這說明了什么？”
學生思考后回答，教師進行點評和補充：木質部被染成紅色，說明紅墨水（代表水分和無機鹽）通過導管在木質部中運輸。這表明導管是水分和無機鹽運輸的通道。
教師繼續提問：“蒸騰作用是如何促使水分和無機鹽在導管中運輸的？”引導學生思考蒸騰作用與水分運輸的關系。
學生討論后回答，教師進行總結和解釋：蒸騰作用時，葉片表面
的水分散失，導致葉片細胞周圍的水分濃度降低，于是根部的水分就會沿著導管向上運輸來補充。同時，溶解在水中的無機鹽也隨著水分一起被運輸到植物體的各個部位。
教師讓學生觀察葉片的表面，指出氣孔的位置，并提問：“氣孔在蒸騰作用中起到了什么作用？”
學生回答后，教師進一步講解氣孔的結構和功能，以及它在水分散失和氣體交換中的重要作用，強調氣孔是蒸騰作用的主要通道，也是植物與外界環境進行氣體交換的門戶。
拓展延伸：
教師提問：“在農業生產中，我們常說“大樹底下好乘涼＇，這與植物的蒸騰作用有什么關系呢？”引導學生將所學知識與生活實際聯系起來。
學生思考后回答，教師進行總結和拓展：大樹進行蒸騰作用時，會散失大量的水分，同時帶走周圍環境中的熱量，從而使樹下的溫度降低，所以感覺比較涼爽。這不僅體現了蒸騰作用對環境溫度的調節作用，也說明了植物的生理活動對環境的影響。
組織學生討論：“如果給植物澆水過多或過少，會對植物的生長產生什么影響？為什么？”
學生分組討論后派代表發言，教師進行總結和歸納：澆水過多會導致土壤中氧氣含量減少，影響根部的呼吸作用，進而影響水分和無機鹽的吸收和運輸；澆水過少則會使植物因缺水而無法正常進行蒸騰作用，導致水分和無機鹽運輸不暢，影響植物的生長發育。通過討論，讓學生深刻理解水分供應對植物運輸作用和生長的重要性，培養學生分析問題和解決實際問題的能力。
設計意圖：通過實驗觀察，讓學生直觀地看到水分和無機鹽在植物莖中的運輸路徑，從而理解導管在水分和無機鹽運輸中的作用以及運輸方向。教師的講解結合圖片和視頻，幫助學生深入了解導管的結構和蒸騰作用與水分運輸的關系，突破教學難點。師生互動環節中的提問、討論等活動，能夠激發學生的思維，培養學生的觀察能力、分析問題的能力和知識遷移能力。拓展延伸部分將知識與生活實際相結合，讓學生感受到生物學知識的實用性，同時培養學生關注生活、運用知識解釋生活現象的能力，增強學生對環境與生物關系的認識。
（三）植物體內有機物的運輸
教師講解：
植物體內有機物的運輸主要通過篩管進行。篩管位于韌皮部（樹皮內側），由許多管狀細胞上下連接而成，這些細胞的細胞壁上有篩孔，細胞質中含有豐富的細胞器。
展示篩管的結構圖片和動畫視頻，讓學生了解篩管的形態和結構特點。
有機物在植物體內的運輸方向是從葉片向其他器官運輸，即自上而下。葉片通過光合作用制造的有機物（如葡萄糖等），首先在葉肉細胞中轉化為蔗糖等形式，然后通過篩管運輸到莖、根、花、果實等部位，為植物的生長、發育和繁殖提供能量和物質基礎。
舉例說明有機物運輸的重要性：例如，果實的發育需要大量的有
機物，如果有機物運輸不暢，果實可能會發育不良，變小、變酸澀等；根部的生長和活動也依賴于葉片運輸來的有機物，如果有機物供應不足，根部可能會生長緩慢，甚至影響植物的整體生長。
實驗二：探究有機物在植物體內的運輸
教師準備一棵帶根的植物幼苗（如天竺葵），將其一部分葉片用黑色塑料袋遮光處理（提前一天進行），另一部分葉片保持正常光照。
一段時間后，摘下這棵植物的葉片，用酒精隔水加熱脫去葉片中的葉綠素（注意安全操作），然后用碘酒染色。
觀察葉片的顏色變化：未遮光的葉片部分變成藍色，說明有淀粉存在（淀粉是光合作用的產物，可檢測有機物的存在）；遮光的葉片部分不變藍，說明沒有淀粉生成。
師生互動：
教師提問：“為什么未遮光的葉片部分變成藍色，而遮光的葉片部分不變藍？這說明了什么？”
學生回答后，教師進行點評和總結：未遮光的葉片進行了光合作用，制造了有機物（淀粉），所以遇碘酒變藍；遮光的葉片無法進行光合作用，沒有制造出淀粉，因此不變藍。這說明有機物（淀粉）是在光照條件下葉片中合成的，并且能夠在植物體內運輸。
教師繼續提問：“從這個實驗中，我們可以推斷出有機物在植物體內是如何運輸的？”引導學生根據實驗結果分析有機物的運輸方向和途徑。
學生討論后回答，教師進行歸納和補充：通過實驗可以推斷出有
機物是從進行光合作用的葉片向其他部位運輸的，即有機物在植物體內的運輸方向是自上而下的，通過篩管進行運輸。
組織學生討論：“在農業生產中，果農常常會對果樹進行環割（在樹干上環狀割去一圈樹皮），這樣做的目的是什么？對果樹的生長會有什么影響？”
學生討論后發言，教師進行總結和解釋：果農對果樹進行環割，主要是為了阻止有機物向下運輸，使更多的有機物留在果實中，從而提高果實的產量和品質。但是，如果環割不當，可能會影響果樹的正常生長，甚至導致果樹死亡。因為環割切斷了篩管，影響了有機物的運輸和根部的營養供應。所以，在進行環割時，要掌握好環割的時間、寬度和深度等，以確保果樹既能增產又能健康生長。通過討論這個實際生產中的問題，讓學生進一步理解有機物運輸對植物生長和農業生產的重要意義，培養學生運用知識解決實際問題的能力。
設計意圖：通過講解和展示篩管的結構，讓學生了解有機物運輸的通道和方向。實驗探究讓學生親自參與，觀察到有機物在植物體內的合成和運輸情況，增強學生的感性認識和實驗操作能力。師生互動環節中的提問和討論，引導學生分析實驗現象，得出結論，培養學生的思維能力和知識應用能力。結合農業生產實際問題的討論，讓學生將所學知識與生產實踐相結合，體會生物學知識在農業生產中的應用價值，提高學生對知識的理解和運用能力，同時培養學生關注農業生產、關注生態環境的意識。
（四）運輸作用對植物生長和生存的意義
教師講解：
運輸作用為植物的生長和發育提供了必要的物質和能量。水分和無機鹽是植物細胞組成和生命活動所必需的物質，通過運輸作用，它們能夠被準確地輸送到植物的各個部位，滿足植物生長、細胞分裂、新陳代謝等生理過程的需要。例如，水分參與光合作用、呼吸作用等重要生理反應，無機鹽對于維持細胞的滲透壓、調節酸堿平衡、參與酶的活性調節等具有重要作用。有機物則是植物生長和發育的能量來源和物質基礎，它為植物的細胞分裂、組織分化、器官形成等提供了所需的碳骨架和能量。沒有運輸作用，植物將無法獲得足夠的水分、無機鹽和有機物，無法正常生長和發育，甚至可能導致死亡。
運輸作用有助于維持植物體內環境的穩定。植物通過運輸作用，可以將光合作用產生的氧氣運輸到根部等需要氧氣的部位，同時將呼吸作用產生的二氧化碳運輸到葉片等進行光合作用的部位，從而實現氣體交換，維持植物體內氧氣和二氧化碳的平衡。此外，運輸作用還可以調節植物體內的水分平衡和離子平衡，保證植物細胞的正常生理功能。例如，當植物處于干旱環境時，根部可以通過運輸作用將吸收到的有限水分優先供應給生命活動最旺盛的部位，如生長點、嫩葉等，以維持這些部位的正常生長和代謝。
運輸作用對植物的繁殖和種族延續具有重要意義。在植物的繁殖過程中，有機物和營養物質需要運輸到花、果實、種子等繁殖器官中，為花的發育、果實的成熟和種子的形成提供物質保障。例如，花粉需要依靠運輸作用從花藥傳遞到雌蕊柱頭，完成授粉過程；果實中的種子需要積累足夠的有機物和營養物質才能發育成熟，這些都離不開運輸作用的支持。運輸作用還可以將植物體內產生的一些生長調節物質（如激素）運輸到相應的部位，調節植物的生長發育和繁殖過程，確保植物能夠在適宜的時間和環境下完成繁殖活動，保證種族的延續。
師生互動：
教師提問：“如果植物的運輸作用受到阻礙，會對植物產生哪些嚴重的后果？”引導學生從植物的生長、發育、繁殖等方面進行思考。
學生回答后，教師進行點評和拓展，例如，學生可能會提到植物會生長不良、葉片發黃、果實變小等。教師可以進一步提問：“在我們日常生活中，有哪些因素可能會影響植物的運輸作用？我們應該如何避免這些因素對植物造成傷害？”引導學生思考生活中的實際情況，如環境污染、病蟲害、不合理的施肥澆水等對植物運輸作用的影響，并討論相應的預防措施。
組織學生小組討論：“運輸作用在生態系統中扮演著什么樣的角色？它與其他生物之間有什么聯系？”讓學生從生態系統的物質循環和能量流動的角度進行思考。
各小組討論后派代表發言，教師進行總結和歸納：運輸作用在生態系統中起著重要的紐帶作用。它將植物制造的有機物和吸收的無機物運輸到各個部位，不僅為自身的生長和生存提供了保障，也為其他生物提供了食物來源和生存環境。植物通過運輸作用將太陽能固定在有機物中，這些有機物在生態系統中通過食物鏈和食物網傳遞，實現了能量的流動和物質的循環。例如，動物以植物為食，獲取植物體內的有機物和能量，而動物的排泄物和遺體又可以被分解者分解，將其中的無機物歸還到土壤中，再次被植物吸收利用，這一過程離不開植物的運輸作用。通過討論，讓學生認識到運輸作用在生態系統中的重要地位，培養學生的整體生態觀和綜合分析能力。
設計意圖：通過教師詳細講解運輸作用對植物生長和生存的意義，讓學生全面了解運輸作用在植物生命活動中的重要性，從物質供應、內環境穩定、繁殖延續等多個方面進行闡述，使學生認識到運輸作用是植物生命活動不可或缺的一部分。師生互動環節中的提問和小組討論，能夠激發學生的思維，引導學生將知識與實際情況相結合，培養學生分析問題和解決問題的能力，以及從生態系統角度思考問題的意識，增強學生對生物與環境關系的理解，提高學生的生物學素養和綜合能力。
（五）課堂小結
教師引導學生回顧本節課所學內容，包括植物體內水分和無機鹽的運輸途徑、方向及動力，有機物的運輸途徑、方向和意義，以及運輸作用對植物生長和生存的重要意義等方面。
強調植物的運輸作用是一個復雜而又精細的過程，它將植物的各個部分緊密聯系在一起，確保了植物的正常生長、發育、繁殖和與環境的相互適應。同時，鼓勵學生在課后繼續關注植物的生命活動，思考運輸作用與植物其他生理過程之間的相互關系，以及如何在日常生活和農業生產中更好地利用和保護植物的運輸功能，為植物的健康生長和生態環境的改善做出貢獻。
提問學生：“通過本節課的學習，你對植物的運輸作用有了哪些新的認識和理解？你認為運輸作用在植物的生命活動中最重要的作用是什么？”讓學生分享自己的學習收獲和體會，了解學生對知識的掌握情況和對重點知識的理解程度。
設計意圖：通過課堂小結，幫助學生梳理本節課的知識要點，形成系統的知識框架，加深對運輸作用相關知識的記憶和理解。提問學生可以促進學生的思考和總結，培養學生的語言表達能力和思維能力，同時及時反饋教學效果，發現學生在學習過程中存在的問題和不足之處，為后續的教學改進提供參考依據。
（六）課后作業
1．繪制植物體內水分和無機鹽、有機物運輸途徑的示意圖，并標注相關結構和運輸方向，寫在作業本上。
2．查閱資料，了解一種植物病害（如枯萎病、黃化病等）對植物運輸作用的影響，寫一篇300 500字的短文，闡述你對這種病害的認識以及如何從保護運輸作用的角度預防和治療該病害。
3．觀察身邊的植物（如樹木、花卉、農作物等），思考它們在生長過程中是如何通過運輸作用來適應環境變化的（如干旱、高溫、低溫等），并記錄下來，下節課與同學分享你的觀察結果。
（七）教學反思
在本節課的教學過程中，通過實驗探究、直觀演示、師生互動和小組討論等多種教學方法的綜合運用，學生對植物運輸作用的相關知識有了較為深入的理解和掌握。學生在實驗操作中鍛煉了動手能力和觀察分析能力，在討論交流中培養了思維能力和合作精神。
然而，教學中也存在一些需要改進的地方。例如，在講解運輸作用的動力來源時，對于蒸騰作用的原理和過程，部分學生理解起來可能還存在一定困難，需要在今后的教學中進一步加強相關知識的鋪墊和講解，采用更簡單易懂的方式幫助學生理解。在實驗教學環節，雖然學生積極參與，但個別學生在實驗操作的規范性和準確性方面還有待提高，在今后的實驗教學中要更加注重對學生實驗技能的訓練和指導。在時間把控上，小組討論環節有時會出現時間過長或過短的情況，影響教學進度和效果，需要更加合理地安排討論時間，確保每個教學環節都能順利完成。
針對以上問題，在今后的教學中，將進一步優化教學內容和教學方法，根據學生的實際情況調整教學難度和進度，加強對學生的個性化指導。在講解抽象概念時，多運用生活實例和比喻等方法，使知識更加生動形象，易于學生理解。增加實驗教學的機會，讓學生在實踐中不斷提高實驗操作能力和科學探究能力。同時，不斷提高自己的課堂管理能力和時間把控能力，合理安排教學環節，提高課堂教學效率，使學生能夠更好地掌握知識，培養能力，提高生物學素養，為學生的未來學習和生活奠定堅實的基礎。

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