水分进入植物体内的途径
一、实验教学目标
1、说出大量根毛对植物吸水的意义。
2、通过实验能形象地认知到导管的输导功能。
3、通过模拟实验了解导管的形态结构。
4、通过实验培养学生设计实验的能力、观察能力、分析能力及与他人合作交流的能力。
二、实验内容
1、实验名称：探究水分进入植物体内的途径
2、实验器材：
小麦、芝麻、试管、小刀、小烧杯、红墨水、（叶柄白色的）青菜、若干段藕条、粗细不同的玻璃管、乳胶管、竹筷和几个棉球、半周转箱细土、小铁锹、供学生移植的大豆幼苗。
3、主要实验材料的准备：
实验材料一：（图1）提前12h把青菜的根浸在红墨水溶液中和清水中，课上在学生设计根吸收水分并向上运输的对照实验后呈现给学生。
图1
实验材料二：（图2）指导学生培养材料——提前一周用小麦种子制备试管苗。（图3）提前2-3天在培养皿中25℃恒温培养黑芝麻苗。
图2 图3
实验材料三：（图4）提前1周培养好供学生移植的大豆幼苗。（图5）提前1周在烧杯中培养好小麦幼苗（也可去麦田挖苗），让学生体验拔苗对根的影响。
图4
图
5
实验材料四：（图6）提前12h把青菜的叶柄浸在红墨水溶液中，导管染色后供学生解剖，验证导管的存在。
图6
实验材料五：（图7）藕条若干根。学生小心折断藕条，尝试抽出导管。观察导管的真实模样，从而加深对导管的感性认识。
图7
实验材料六：(图8)粗细不同的玻璃管，棉球，竹筷和乳胶管。教师模拟实验演示导管中空的结构。
图8
三、实验教学设计思路
《水分进入植物体内的途径》是人教版七年级《生物学》上册承上一节“绿色植物的生活需要水”之后，紧扣“水”这一教学主线，学习根毛“吸收水”、导管“运输水”，并为学习下节“绿色植物参与生物圈的水循环”奠定基础。通过“探究水分进入植物体内的途径”的实验帮助学生理解根适应吸收水分的特点、植物运输水分的途径、导管的作用，培养学生动手实验的能力及正确地分析问题和解决问题的能力。
本节的重难点是说出大量根毛对植物吸水的意义，理解导管的输导作用，为了有效地突破此知识点，我主要采用了创设问题情境、呈现多种直观材料供学生观察、解剖、让学生亲历科学探究过程、自主学习与教师引导相结合的教学策略，进行了如下教学设计：
1、创设情境、激发探究。让学生给叶片缺水萎蔫的植物浇水，这样设计能链接学生已有的生活经验，抓住学生知道水要浇在根部，但根吸收水并往上运输是看不见的，随即引导学生踏上设计实验外显根吸收水并往上运输的实验旅程。
2、观察根毛，解读数据。学生通过仔细观察小麦种子试管苗，能说出小麦幼苗的根很长，扎根很深，进而理解“根深叶茂”的含义。通过仔细观察黑芝麻根毛，能帮助学生巩固根毛位于成熟区（前面根的生长已经学过），根毛又细又密数也数不清的概念。教师组织学生在解读黑麦根毛的总表面积这一数据中，有效帮助学生建构了根毛的数量与根大量吸水之间的联系。
3、学以致用，动手实践。通过让学生体验“移栽一棵苗”和“拔苗对根的影响” 的探究活动，使移植物时一定要带土移植的重要性深入学生心中。
4、学生解剖，找出导管。学生对浸在清水中和滴有红墨水中的青菜叶柄进行横切和纵切，横切面上的“红点”、纵切面上的“红线”验证了导管的存在。
5、动手实验：抽出导管。如何让学生亲眼目睹导管的真实模样，以学生喜闻乐见的“藕断丝连”为突破点，组织学生折断藕条，拉出细丝观察，从而加深对导管的感性认识。
6、演示实验：模拟导管。教师呈现自制的导管模型，演示细胞壁的消失过程，使导管中空管道的微观结构得到突显。
四、实验教学过程
活动一：设计能外显根吸水并往上运输的实验。
①浇水。出示叶片缺水萎蔫的青菜，问学生它最需要什么？提供浇水用的小喷雾器和烧杯，让学生思考：选用喷雾器喷洒在叶片上还是用烧杯把水浇在根部效果快，作用最明显？学生演示：用烧杯直接浇在根部。②提出问题：上面的叶缺水萎蔫了，为何把水浇在下面的根部？学生踊跃发言，得出结论：植物主要靠根吸收水，并且还能往上运输。③设计实验：根能吸收水，并往上运输，这些过程看得见吗？怎样才能“看到”水分在植物体内的运输途径？提供材料：２棵保留完好根部、大小相近的青菜，水和两个烧杯，还需什么材料就可用实验显示：根能吸水并能向上运输？（学生讨论后回答：缺少的材料为染料；可设计对照实验，一棵青菜根浸在清水中，另一棵浸在有颜色的水中）。教师对学生回答予以肯定和鼓
励，并呈现叶片已经变红的青菜。这个实验巧妙地外显根吸收水并往上运输的过程，并证实了学生的猜测，在加深学生体验的同时使他们获得了积极的成功感。
活动二：深入探究、仔细观察并描述根的特点。
引导学生仔细观察试管中的小麦幼根和培养皿中芝麻幼根，并出示问题以明确观察任务：是否看到白色的“绒毛”？“绒毛”在幼根上的分布有何特点？①根长：通过仔细观察，学生能快速指出小麦幼苗的根很长，也就是根能扎得很深。教师及时联系生活中挖井的事例：挖得不深就取不到水，加深学生对只有根深才能叶茂的切身体验。②根毛多而密：通过观察黑芝麻的根，学生都能看到根毛又细又密数也数不清。这时出示根毛的放大结构，回顾根尖结构知识，让学生描述根毛的位置、形态、并估测数量。学生在观察“绒毛”在幼根上的分布时，可能部分学生没有对着亮光观察，从而影响观察效果。此时，教师可引导学生思考：怎样能更加清楚地看到根毛在幼根上的分布？从而引导学生在探究活动中要讲究方法，提高效果。
活三：解读数据，说出根的作用
先通过“估一估”：一株高约60cm的黑麦所有根毛的总侧面积与
A: 报纸 B:桌面 C:教室地面 D:篮球场 哪个表面积相当？
学生纷纷猜测，但很少选Ｄ，再通过“算一算”一株黑麦根毛总侧表面积为3.14×0.00001×0.001
22×[1**********]=471 m，竞比一个篮球场（420m）的面积还要大好多，在惊叹之余，自然能说出大量根
毛能增加吸水面积，极大提高根的吸水效率。
活动四：动手实践移栽一棵苗和体验拔苗。
①移栽一棵苗。创设情境：植物的根很深，根毛又多又密，如果幼苗挤在一起会生长好吗？该怎么办？学生会提出移苗或拔掉一些苗（即筛苗）的方案，教师都给予肯定。接着请个别同学演示移苗，要求边移苗边介绍操作方法。(本活动中学生移植完后可能会忘记浇水)②体验拔苗。为了让每个同学都深切体验到带土移植对保护根的重要性，我故意增设了学生拔苗的活动。创设情境：有些人觉得带土移植太麻烦，何不把它连根拔起，再进行移栽呢？让学生把带有幼苗的烧杯紧贴耳边进行拔苗，并明确体验目标：描述能听到什么？手上感觉到什么？拔出幼苗后发现根有什么变化？并结合体验讨论拔苗不能助长的真正原因。“带土移植”与“拔苗”的对比实验，使学生的思维不断引向深入，从而移栽秧苗和树时一定要带土移植的重要性已深入每位学生心中。
活动五：学生解剖，观察青菜的横切和纵切。
创设情境：根部吸收了水靠什么结构来向上运输？植物体内有没有运输水分的管道呢？学生解剖：学生对青菜叶柄进行横切和纵切。需要注意的是：教师在实验过程中要明确提出观察任务，用PPT展示观察目标：①2个切面有何不同？②从下至上着色深浅有无差别？③这个实验说明了什么？
给学生足够的时间去观察、思考，然后鼓励他们把自己的答案在组内讨论、完善。在讨论过程中教师从旁巡视，引导。学生在仔细观察和充分交流中证实了植物体内有运输水分的管道，这些“红线”叫导管，颜色由深及浅证实水是从下往上运输的。在纵切时，教师会发现部分学生没有在红点处下刀，随意纵切可能无法发现染红的导管，这是学生在实验中重视操作，却忽视观察、分析的表现。而学生对实验材料的认真观察，在实验过程中规范操作是进行实验的基础，达到探究实验结果的关键。因此，教师可引导学生观察纵切的切入点后再尝试。
活动六：动手实验：抽出导管，模拟导管。
师：导管结构怎样、分布在哪些部位、有什么作用？指导学生带着问题看书。为了加深学生对导管的感性认识，增设以下环节：①动手实验：抽出导管。组织学生折断藕条，拉出细丝观察（主要成分是螺纹导管），从而加深对导管的感性认识。②学生回答导管的组成时，呈现自制的导管模型，演示细胞壁的消失过程：即把玻璃管中的棉球捅掉，使导管中空管道的微观结构得到突显。③学生回答导管的分布时，教材只提及在根、茎、叶有分布，教师可及时拓宽课程资源引导学生思考花、果实、种子处有无导管分布，并呈现染色花、丝瓜筋证实学生的猜测，从而让学生体验到导管就像人体的血管网一样，各器官都有分布，而且是连接贯通的。④在学生回答导管的功能时，以生活中喝汤的实例帮助学生理解无机盐的运输。ppt动画演示水分、无机盐的运输，加深学生的直观体验。
五、说明
本节课“水分进入植物体内的途径”实验效果明显，创新之处有：
1、设计多样形式助推实验教学。
沿着本实验教学的主线，多处创设真实的情境，设计环环相扣、严谨连贯的探究活动，通过设计实验、观察实验、解读数据、解剖实验、体验活动等，让学生亲历科学、自我建构，教师因势利导、适时点拨，实现多维度教学目标，达到课堂教学的高效能。
2、实现“微观”与“直观”无缝对接。
该实验要探究根适应吸收水分的特点、植物运输水分的途径、导管的作用，内容大多属于微观水平，而生物学是一门自然学科，感性知识和经验是生物学学习的基础，生物学的学习过程更是学生感性认识上升到理性认识的过程。因此，实验中教师指导学生通过有目的地观察不同的幼根、染红导管的青菜、藕丝、丝瓜筋等直观材料及茎的横纵切图来感知根毛、导管的微观结构，使学生形成足够的感性认识，化抽象为形象、变微观为直观，有利于理性认识的形成，从而自主建构水分进入植物体内途径的相关知识。这些比起传统的教师总结归纳方式更具实效性，充分发挥了自制教具在课堂上的积极作用。
3、拓展实验内容，链接生活实践。
新课程提倡“密切与现实生活和社会发展的联系”。由此可见教学生活化的重要性。本实验中，我有意识地拓宽课程资源，重视与学生生活经验及社会实践的密切联系，组织学生通过移苗、拔苗、折藕、观察丝瓜筋等一系列活动，引导学生从生活经验中发现问题，从探究过程中获得体验，培养了学生运用这些知识实践的能力，在吸收和消化知识的过程中逐渐形成良好的学科素养。
4、实验取材简便，且效果明显，有推广价值。
本实验课取材简便，成本低廉。观察根毛采用的黑芝麻，25℃恒温2-3天即见又细又密根毛，黑白分明，反差明显，无需放大镜就可清晰地观察到根毛多而密的特点。解剖实验采用的实验材料是草本植物青菜，与木本植物相比，解剖更容易、更安全，青菜导管粗大，染色后与叶肉色差明显，实验现象明显直观，能帮助学生总结出导管的功能，说出水分在植物体内的运输途径。
水分进入植物体内的途径
一、实验教学目标
1、说出大量根毛对植物吸水的意义。
2、通过实验能形象地认知到导管的输导功能。
3、通过模拟实验了解导管的形态结构。
4、通过实验培养学生设计实验的能力、观察能力、分析能力及与他人合作交流的能力。
二、实验内容
1、实验名称：探究水分进入植物体内的途径
2、实验器材：
小麦、芝麻、试管、小刀、小烧杯、红墨水、（叶柄白色的）青菜、若干段藕条、粗细不同的玻璃管、乳胶管、竹筷和几个棉球、半周转箱细土、小铁锹、供学生移植的大豆幼苗。
3、主要实验材料的准备：
实验材料一：（图1）提前12h把青菜的根浸在红墨水溶液中和清水中，课上在学生设计根吸收水分并向上运输的对照实验后呈现给学生。
图1
实验材料二：（图2）指导学生培养材料——提前一周用小麦种子制备试管苗。（图3）提前2-3天在培养皿中25℃恒温培养黑芝麻苗。
图2 图3
实验材料三：（图4）提前1周培养好供学生移植的大豆幼苗。（图5）提前1周在烧杯中培养好小麦幼苗（也可去麦田挖苗），让学生体验拔苗对根的影响。
图4
图
5
实验材料四：（图6）提前12h把青菜的叶柄浸在红墨水溶液中，导管染色后供学生解剖，验证导管的存在。
图6
实验材料五：（图7）藕条若干根。学生小心折断藕条，尝试抽出导管。观察导管的真实模样，从而加深对导管的感性认识。
图7
实验材料六：(图8)粗细不同的玻璃管，棉球，竹筷和乳胶管。教师模拟实验演示导管中空的结构。
图8
三、实验教学设计思路
《水分进入植物体内的途径》是人教版七年级《生物学》上册承上一节“绿色植物的生活需要水”之后，紧扣“水”这一教学主线，学习根毛“吸收水”、导管“运输水”，并为学习下节“绿色植物参与生物圈的水循环”奠定基础。通过“探究水分进入植物体内的途径”的实验帮助学生理解根适应吸收水分的特点、植物运输水分的途径、导管的作用，培养学生动手实验的能力及正确地分析问题和解决问题的能力。
本节的重难点是说出大量根毛对植物吸水的意义，理解导管的输导作用，为了有效地突破此知识点，我主要采用了创设问题情境、呈现多种直观材料供学生观察、解剖、让学生亲历科学探究过程、自主学习与教师引导相结合的教学策略，进行了如下教学设计：
1、创设情境、激发探究。让学生给叶片缺水萎蔫的植物浇水，这样设计能链接学生已有的生活经验，抓住学生知道水要浇在根部，但根吸收水并往上运输是看不见的，随即引导学生踏上设计实验外显根吸收水并往上运输的实验旅程。
2、观察根毛，解读数据。学生通过仔细观察小麦种子试管苗，能说出小麦幼苗的根很长，扎根很深，进而理解“根深叶茂”的含义。通过仔细观察黑芝麻根毛，能帮助学生巩固根毛位于成熟区（前面根的生长已经学过），根毛又细又密数也数不清的概念。教师组织学生在解读黑麦根毛的总表面积这一数据中，有效帮助学生建构了根毛的数量与根大量吸水之间的联系。
3、学以致用，动手实践。通过让学生体验“移栽一棵苗”和“拔苗对根的影响” 的探究活动，使移植物时一定要带土移植的重要性深入学生心中。
4、学生解剖，找出导管。学生对浸在清水中和滴有红墨水中的青菜叶柄进行横切和纵切，横切面上的“红点”、纵切面上的“红线”验证了导管的存在。
5、动手实验：抽出导管。如何让学生亲眼目睹导管的真实模样，以学生喜闻乐见的“藕断丝连”为突破点，组织学生折断藕条，拉出细丝观察，从而加深对导管的感性认识。
6、演示实验：模拟导管。教师呈现自制的导管模型，演示细胞壁的消失过程，使导管中空管道的微观结构得到突显。
四、实验教学过程
活动一：设计能外显根吸水并往上运输的实验。
①浇水。出示叶片缺水萎蔫的青菜，问学生它最需要什么？提供浇水用的小喷雾器和烧杯，让学生思考：选用喷雾器喷洒在叶片上还是用烧杯把水浇在根部效果快，作用最明显？学生演示：用烧杯直接浇在根部。②提出问题：上面的叶缺水萎蔫了，为何把水浇在下面的根部？学生踊跃发言，得出结论：植物主要靠根吸收水，并且还能往上运输。③设计实验：根能吸收水，并往上运输，这些过程看得见吗？怎样才能“看到”水分在植物体内的运输途径？提供材料：２棵保留完好根部、大小相近的青菜，水和两个烧杯，还需什么材料就可用实验显示：根能吸水并能向上运输？（学生讨论后回答：缺少的材料为染料；可设计对照实验，一棵青菜根浸在清水中，另一棵浸在有颜色的水中）。教师对学生回答予以肯定和鼓
励，并呈现叶片已经变红的青菜。这个实验巧妙地外显根吸收水并往上运输的过程，并证实了学生的猜测，在加深学生体验的同时使他们获得了积极的成功感。
活动二：深入探究、仔细观察并描述根的特点。
引导学生仔细观察试管中的小麦幼根和培养皿中芝麻幼根，并出示问题以明确观察任务：是否看到白色的“绒毛”？“绒毛”在幼根上的分布有何特点？①根长：通过仔细观察，学生能快速指出小麦幼苗的根很长，也就是根能扎得很深。教师及时联系生活中挖井的事例：挖得不深就取不到水，加深学生对只有根深才能叶茂的切身体验。②根毛多而密：通过观察黑芝麻的根，学生都能看到根毛又细又密数也数不清。这时出示根毛的放大结构，回顾根尖结构知识，让学生描述根毛的位置、形态、并估测数量。学生在观察“绒毛”在幼根上的分布时，可能部分学生没有对着亮光观察，从而影响观察效果。此时，教师可引导学生思考：怎样能更加清楚地看到根毛在幼根上的分布？从而引导学生在探究活动中要讲究方法，提高效果。
活三：解读数据，说出根的作用
先通过“估一估”：一株高约60cm的黑麦所有根毛的总侧面积与
A: 报纸 B:桌面 C:教室地面 D:篮球场 哪个表面积相当？
学生纷纷猜测，但很少选Ｄ，再通过“算一算”一株黑麦根毛总侧表面积为3.14×0.00001×0.001
22×[1**********]=471 m，竞比一个篮球场（420m）的面积还要大好多，在惊叹之余，自然能说出大量根
毛能增加吸水面积，极大提高根的吸水效率。
活动四：动手实践移栽一棵苗和体验拔苗。
①移栽一棵苗。创设情境：植物的根很深，根毛又多又密，如果幼苗挤在一起会生长好吗？该怎么办？学生会提出移苗或拔掉一些苗（即筛苗）的方案，教师都给予肯定。接着请个别同学演示移苗，要求边移苗边介绍操作方法。(本活动中学生移植完后可能会忘记浇水)②体验拔苗。为了让每个同学都深切体验到带土移植对保护根的重要性，我故意增设了学生拔苗的活动。创设情境：有些人觉得带土移植太麻烦，何不把它连根拔起，再进行移栽呢？让学生把带有幼苗的烧杯紧贴耳边进行拔苗，并明确体验目标：描述能听到什么？手上感觉到什么？拔出幼苗后发现根有什么变化？并结合体验讨论拔苗不能助长的真正原因。“带土移植”与“拔苗”的对比实验，使学生的思维不断引向深入，从而移栽秧苗和树时一定要带土移植的重要性已深入每位学生心中。
活动五：学生解剖，观察青菜的横切和纵切。
创设情境：根部吸收了水靠什么结构来向上运输？植物体内有没有运输水分的管道呢？学生解剖：学生对青菜叶柄进行横切和纵切。需要注意的是：教师在实验过程中要明确提出观察任务，用PPT展示观察目标：①2个切面有何不同？②从下至上着色深浅有无差别？③这个实验说明了什么？
给学生足够的时间去观察、思考，然后鼓励他们把自己的答案在组内讨论、完善。在讨论过程中教师从旁巡视，引导。学生在仔细观察和充分交流中证实了植物体内有运输水分的管道，这些“红线”叫导管，颜色由深及浅证实水是从下往上运输的。在纵切时，教师会发现部分学生没有在红点处下刀，随意纵切可能无法发现染红的导管，这是学生在实验中重视操作，却忽视观察、分析的表现。而学生对实验材料的认真观察，在实验过程中规范操作是进行实验的基础，达到探究实验结果的关键。因此，教师可引导学生观察纵切的切入点后再尝试。
活动六：动手实验：抽出导管，模拟导管。
师：导管结构怎样、分布在哪些部位、有什么作用？指导学生带着问题看书。为了加深学生对导管的感性认识，增设以下环节：①动手实验：抽出导管。组织学生折断藕条，拉出细丝观察（主要成分是螺纹导管），从而加深对导管的感性认识。②学生回答导管的组成时，呈现自制的导管模型，演示细胞壁的消失过程：即把玻璃管中的棉球捅掉，使导管中空管道的微观结构得到突显。③学生回答导管的分布时，教材只提及在根、茎、叶有分布，教师可及时拓宽课程资源引导学生思考花、果实、种子处有无导管分布，并呈现染色花、丝瓜筋证实学生的猜测，从而让学生体验到导管就像人体的血管网一样，各器官都有分布，而且是连接贯通的。④在学生回答导管的功能时，以生活中喝汤的实例帮助学生理解无机盐的运输。ppt动画演示水分、无机盐的运输，加深学生的直观体验。
五、说明
本节课“水分进入植物体内的途径”实验效果明显，创新之处有：
1、设计多样形式助推实验教学。
沿着本实验教学的主线，多处创设真实的情境，设计环环相扣、严谨连贯的探究活动，通过设计实验、观察实验、解读数据、解剖实验、体验活动等，让学生亲历科学、自我建构，教师因势利导、适时点拨，实现多维度教学目标，达到课堂教学的高效能。
2、实现“微观”与“直观”无缝对接。
该实验要探究根适应吸收水分的特点、植物运输水分的途径、导管的作用，内容大多属于微观水平，而生物学是一门自然学科，感性知识和经验是生物学学习的基础，生物学的学习过程更是学生感性认识上升到理性认识的过程。因此，实验中教师指导学生通过有目的地观察不同的幼根、染红导管的青菜、藕丝、丝瓜筋等直观材料及茎的横纵切图来感知根毛、导管的微观结构，使学生形成足够的感性认识，化抽象为形象、变微观为直观，有利于理性认识的形成，从而自主建构水分进入植物体内途径的相关知识。这些比起传统的教师总结归纳方式更具实效性，充分发挥了自制教具在课堂上的积极作用。
3、拓展实验内容，链接生活实践。
新课程提倡“密切与现实生活和社会发展的联系”。由此可见教学生活化的重要性。本实验中，我有意识地拓宽课程资源，重视与学生生活经验及社会实践的密切联系，组织学生通过移苗、拔苗、折藕、观察丝瓜筋等一系列活动，引导学生从生活经验中发现问题，从探究过程中获得体验，培养了学生运用这些知识实践的能力，在吸收和消化知识的过程中逐渐形成良好的学科素养。
4、实验取材简便，且效果明显，有推广价值。
本实验课取材简便，成本低廉。观察根毛采用的黑芝麻，25℃恒温2-3天即见又细又密根毛，黑白分明，反差明显，无需放大镜就可清晰地观察到根毛多而密的特点。解剖实验采用的实验材料是草本植物青菜，与木本植物相比，解剖更容易、更安全，青菜导管粗大，染色后与叶肉色差明显，实验现象明显直观，能帮助学生总结出导管的功能，说出水分在植物体内的运输途径。