初中生物北师大版（2024）七年级上册（2024）第4节 运输作用教案

这是一份初中生物北师大版（2024）七年级上册（2024）第4节 运输作用教案，共14页。教案主要包含了教学内容，设计理念，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程等内容，欢迎下载使用。
课题：《运输作用》
科目：初中生物学
年级：七年级上册
版本：北师大版（2024）
课时：1课时
一、教学内容
《运输作用》是北师大版（2024）初中生物学七年级上册第三单元《植物的生活》第四章《绿色开花植物的生活方式》中的课文。主要内容包括植物体内水分和无机盐的运输、有机物的运输以及运输作用对植物生长和生存的意义。通过对这些内容的学习，学生将了解植物体内物质运输的途径和方式，以及运输作用在植物生命活动中的重要性，为进一步理解植物的整体生命活动和生态系统中的物质循环奠定基础。
二、设计理念
1. 直观演示与实验探究相结合：通过直观的图片、视频展示和实验操作，让学生亲眼观察植物体内物质运输的现象，增强学生的感性认识，培养学生的观察能力和实验探究能力。同时，引导学生对实验现象进行分析和思考，从而深入理解运输作用的原理和机制。
2. 启发式教学：在教学过程中，设置一系列问题情境，启发学生主动思考，激发学生的好奇心和求知欲。引导学生通过自主探究、小组讨论等方式解决问题，培养学生的思维能力和创新精神，让学生在学习过程中逐渐掌握学习方法，提高自主学习能力。
3. 联系生活实际：将植物运输作用的知识与农业生产、日常生活中的实际现象相结合，让学生感受到生物学知识与生活的紧密联系，提高学生运用所学知识解释和解决实际问题的能力。同时，培养学生关注生活、关注自然的情感态度，增强学生对生物学科的兴趣和热爱。
4. 构建知识体系：注重知识的系统性和逻辑性，引导学生将运输作用与植物的其他生理过程（如光合作用、呼吸作用等）联系起来，构建完整的植物生命活动知识体系。帮助学生理解植物体内各部分之间相互协调、相互依存的关系，培养学生的综合分析能力和整体观念。
三、教学目标
（一）知识目标
1. 描述植物体内水分和无机盐的运输途径和方向。
2. 说出植物体内有机物的运输途径和方向。
3. 阐明运输作用对植物生长和生存的重要意义。
（二）能力目标
1. 通过观察植物茎的横切面和纵切面，培养学生的观察能力和分析能力。
2. 设计并实施探究植物体内水分和无机盐运输的实验，提高学生的实验设计和操作能力。
3. 运用所学知识解释生活中与植物运输作用相关的现象，培养学生的知识迁移能力和解决实际问题的能力。
（三）情感态度与价值观目标
1. 认同植物体内物质运输的神奇和精妙，培养学生对生命科学的敬畏和热爱之情。
2. 体会植物运输作用与农业生产和生态环境的密切关系，增强学生的社会责任感和环保意识。
四、教学重难点
（一）教学重点
1. 植物体内水分和无机盐、有机物的运输途径和方向。
2. 运输作用对植物生长和生存的意义。
（二）教学难点
1. 理解植物体内物质运输的动力来源和机制。
2. 探究植物体内水分和无机盐运输的实验设计及结果分析。
五、教学准备
1. 教师准备：多媒体课件、带叶的新鲜枝条（如杨树、柳树等）、放大镜、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、显微镜、红墨水、酒精、碘酒、滴管、培养皿、小烧杯、棉花、凡士林、带根的植物幼苗（如天竺葵）、相关图片和视频资料等。
2. 学生准备：预习课文，收集有关植物运输作用的资料。
六、教学过程
（一）导入新课
展示一些植物生长的图片，如高大的树木、茂盛的花卉等。
提问：“同学们，我们知道植物需要从土壤中吸收水分和无机盐，并且通过光合作用制造有机物。那么，这些水分、无机盐和有机物是如何在植物体内运输到各个部位的呢？植物体内是否有像我们人体一样的运输系统呢？”引导学生思考植物体内物质运输的问题，激发学生的好奇心和求知欲。
教师讲述：“植物体内有着一套高效的运输系统，它能够将水分、无机盐和有机物准确地运输到需要的地方，保证植物的正常生长和发育。今天，我们就一起来探究植物的运输作用。”从而引出本节课的主题——运输作用。
设计意图：通过展示植物生长的图片，创设问题情境，让学生直观地感受到植物的生长需要物质的运输，引发学生对植物体内运输现象的思考，从而自然地导入新课。同时，激发学生的学习兴趣，为后续教学做好铺垫。
（二）植物体内水分和无机盐的运输
实验一：观察水分和无机盐在植物茎中的运输
教师准备一段带叶的新鲜枝条，将其基部插入装有稀释红墨水的烧杯中，确保枝条的下部浸没在红墨水中。
一段时间后（约 30 分钟至 1 小时），取出枝条，用清水冲洗枝条表面的红墨水，然后用刀片将枝条横切和纵切，观察切面的颜色变化。
实验现象：可以看到枝条的横切面上，木质部被染成了红色，纵切面上可以看到红色的线条沿着木质部向上延伸。
教师讲解：
植物体内水分和无机盐的运输主要通过导管进行。导管是由许多长形、管状的细胞组成，这些细胞没有细胞质和细胞核，上下细胞间的细胞壁已经消失，形成了中空的管道，就像一根根细小的水管。
展示导管的结构图片和动画视频，让学生更直观地了解导管的形态和结构特点。
水分和无机盐在植物体内的运输方向是从根部向地上部分运输，即自下而上。根部吸收的水分和无机盐通过根毛细胞进入根部的导管，然后沿着导管向上运输到茎、叶等部位。在这个过程中，蒸腾作用是水分和无机盐运输的主要动力。蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片表面的气孔以水蒸气的形式散失到大气中的过程。蒸腾作用产生的拉力，就像一个抽水机一样，将根部的水分和无机盐向上拉，促使它们在导管中不断上升。
师生互动：
教师提问：“为什么在实验中我们看到木质部被染成了红色？这说明了什么？”
学生思考后回答，教师进行点评和补充：木质部被染成红色，说明红墨水（代表水分和无机盐）通过导管在木质部中运输。这表明导管是水分和无机盐运输的通道。
教师继续提问：“蒸腾作用是如何促使水分和无机盐在导管中运输的？”引导学生思考蒸腾作用与水分运输的关系。
学生讨论后回答，教师进行总结和解释：蒸腾作用时，叶片表面的水分散失，导致叶片细胞周围的水分浓度降低，于是根部的水分就会沿着导管向上运输来补充。同时，溶解在水中的无机盐也随着水分一起被运输到植物体的各个部位。
教师让学生观察叶片的表面，指出气孔的位置，并提问：“气孔在蒸腾作用中起到了什么作用？”
学生回答后，教师进一步讲解气孔的结构和功能，以及它在水分散失和气体交换中的重要作用，强调气孔是蒸腾作用的主要通道，也是植物与外界环境进行气体交换的门户。
拓展延伸：
教师提问：“在农业生产中，我们常说‘大树底下好乘凉’，这与植物的蒸腾作用有什么关系呢？”引导学生将所学知识与生活实际联系起来。
学生思考后回答，教师进行总结和拓展：大树进行蒸腾作用时，会散失大量的水分，同时带走周围环境中的热量，从而使树下的温度降低，所以感觉比较凉爽。这不仅体现了蒸腾作用对环境温度的调节作用，也说明了植物的生理活动对环境的影响。
组织学生讨论：“如果给植物浇水过多或过少，会对植物的生长产生什么影响？为什么？”
学生分组讨论后派代表发言，教师进行总结和归纳：浇水过多会导致土壤中氧气含量减少，影响根部的呼吸作用，进而影响水分和无机盐的吸收和运输；浇水过少则会使植物因缺水而无法正常进行蒸腾作用，导致水分和无机盐运输不畅，影响植物的生长发育。通过讨论，让学生深刻理解水分供应对植物运输作用和生长的重要性，培养学生分析问题和解决实际问题的能力。
设计意图：通过实验观察，让学生直观地看到水分和无机盐在植物茎中的运输路径，从而理解导管在水分和无机盐运输中的作用以及运输方向。教师的讲解结合图片和视频，帮助学生深入了解导管的结构和蒸腾作用与水分运输的关系，突破教学难点。师生互动环节中的提问、讨论等活动，能够激发学生的思维，培养学生的观察能力、分析问题的能力和知识迁移能力。拓展延伸部分将知识与生活实际相结合，让学生感受到生物学知识的实用性，同时培养学生关注生活、运用知识解释生活现象的能力，增强学生对环境与生物关系的认识。
（三）植物体内有机物的运输
教师讲解：
植物体内有机物的运输主要通过筛管进行。筛管位于韧皮部（树皮内侧），由许多管状细胞上下连接而成，这些细胞的细胞壁上有筛孔，细胞质中含有丰富的细胞器。
展示筛管的结构图片和动画视频，让学生了解筛管的形态和结构特点。
有机物在植物体内的运输方向是从叶片向其他器官运输，即自上而下。叶片通过光合作用制造的有机物（如葡萄糖等），首先在叶肉细胞中转化为蔗糖等形式，然后通过筛管运输到茎、根、花、果实等部位，为植物的生长、发育和繁殖提供能量和物质基础。
举例说明有机物运输的重要性：例如，果实的发育需要大量的有机物，如果有机物运输不畅，果实可能会发育不良，变小、变酸涩等；根部的生长和活动也依赖于叶片运输来的有机物，如果有机物供应不足，根部可能会生长缓慢，甚至影响植物的整体生长。
实验二：探究有机物在植物体内的运输
教师准备一棵带根的植物幼苗（如天竺葵），将其一部分叶片用黑色塑料袋遮光处理（提前一天进行），另一部分叶片保持正常光照。
一段时间后，摘下这棵植物的叶片，用酒精隔水加热脱去叶片中的叶绿素（注意安全操作），然后用碘酒染色。
观察叶片的颜色变化：未遮光的叶片部分变成蓝色，说明有淀粉存在（淀粉是光合作用的产物，可检测有机物的存在）；遮光的叶片部分不变蓝，说明没有淀粉生成。
师生互动：
教师提问：“为什么未遮光的叶片部分变成蓝色，而遮光的叶片部分不变蓝？这说明了什么？”
学生回答后，教师进行点评和总结：未遮光的叶片进行了光合作用，制造了有机物（淀粉），所以遇碘酒变蓝；遮光的叶片无法进行光合作用，没有制造出淀粉，因此不变蓝。这说明有机物（淀粉）是在光照条件下叶片中合成的，并且能够在植物体内运输。
教师继续提问：“从这个实验中，我们可以推断出有机物在植物体内是如何运输的？”引导学生根据实验结果分析有机物的运输方向和途径。
学生讨论后回答，教师进行归纳和补充：通过实验可以推断出有机物是从进行光合作用的叶片向其他部位运输的，即有机物在植物体内的运输方向是自上而下的，通过筛管进行运输。
组织学生讨论：“在农业生产中，果农常常会对果树进行环割（在树干上环状割去一圈树皮），这样做的目的是什么？对果树的生长会有什么影响？”
学生讨论后发言，教师进行总结和解释：果农对果树进行环割，主要是为了阻止有机物向下运输，使更多的有机物留在果实中，从而提高果实的产量和品质。但是，如果环割不当，可能会影响果树的正常生长，甚至导致果树死亡。因为环割切断了筛管，影响了有机物的运输和根部的营养供应。所以，在进行环割时，要掌握好环割的时间、宽度和深度等，以确保果树既能增产又能健康生长。通过讨论这个实际生产中的问题，让学生进一步理解有机物运输对植物生长和农业生产的重要意义，培养学生运用知识解决实际问题的能力。
设计意图：通过讲解和展示筛管的结构，让学生了解有机物运输的通道和方向。实验探究让学生亲自参与，观察到有机物在植物体内的合成和运输情况，增强学生的感性认识和实验操作能力。师生互动环节中的提问和讨论，引导学生分析实验现象，得出结论，培养学生的思维能力和知识应用能力。结合农业生产实际问题的讨论，让学生将所学知识与生产实践相结合，体会生物学知识在农业生产中的应用价值，提高学生对知识的理解和运用能力，同时培养学生关注农业生产、关注生态环境的意识。
（四）运输作用对植物生长和生存的意义
教师讲解：
运输作用为植物的生长和发育提供了必要的物质和能量。水分和无机盐是植物细胞组成和生命活动所必需的物质，通过运输作用，它们能够被准确地输送到植物的各个部位，满足植物生长、细胞分裂、新陈代谢等生理过程的需要。例如，水分参与光合作用、呼吸作用等重要生理反应，无机盐对于维持细胞的渗透压、调节酸碱平衡、参与酶的活性调节等具有重要作用。有机物则是植物生长和发育的能量来源和物质基础，它为植物的细胞分裂、组织分化、器官形成等提供了所需的碳骨架和能量。没有运输作用，植物将无法获得足够的水分、无机盐和有机物，无法正常生长和发育，甚至可能导致死亡。
运输作用有助于维持植物体内环境的稳定。植物通过运输作用，可以将光合作用产生的氧气运输到根部等需要氧气的部位，同时将呼吸作用产生的二氧化碳运输到叶片等进行光合作用的部位，从而实现气体交换，维持植物体内氧气和二氧化碳的平衡。此外，运输作用还可以调节植物体内的水分平衡和离子平衡，保证植物细胞的正常生理功能。例如，当植物处于干旱环境时，根部可以通过运输作用将吸收到的有限水分优先供应给生命活动最旺盛的部位，如生长点、嫩叶等，以维持这些部位的正常生长和代谢。
运输作用对植物的繁殖和种族延续具有重要意义。在植物的繁殖过程中，有机物和营养物质需要运输到花、果实、种子等繁殖器官中，为花的发育、果实的成熟和种子的形成提供物质保障。例如，花粉需要依靠运输作用从花药传递到雌蕊柱头，完成授粉过程；果实中的种子需要积累足够的有机物和营养物质才能发育成熟，这些都离不开运输作用的支持。运输作用还可以将植物体内产生的一些生长调节物质（如激素）运输到相应的部位，调节植物的生长发育和繁殖过程，确保植物能够在适宜的时间和环境下完成繁殖活动，保证种族的延续。
师生互动：
教师提问：“如果植物的运输作用受到阻碍，会对植物产生哪些严重的后果？”引导学生从植物的生长、发育、繁殖等方面进行思考。
学生回答后，教师进行点评和拓展，例如，学生可能会提到植物会生长不良、叶片发黄、果实变小等。教师可以进一步提问：“在我们日常生活中，有哪些因素可能会影响植物的运输作用？我们应该如何避免这些因素对植物造成伤害？”引导学生思考生活中的实际情况，如环境污染、病虫害、不合理的施肥浇水等对植物运输作用的影响，并讨论相应的预防措施。
组织学生小组讨论：“运输作用在生态系统中扮演着什么样的角色？它与其他生物之间有什么联系？”让学生从生态系统的物质循环和能量流动的角度进行思考。
各小组讨论后派代表发言，教师进行总结和归纳：运输作用在生态系统中起着重要的纽带作用。它将植物制造的有机物和吸收的无机物运输到各个部位，不仅为自身的生长和生存提供了保障，也为其他生物提供了食物来源和生存环境。植物通过运输作用将太阳能固定在有机物中，这些有机物在生态系统中通过食物链和食物网传递，实现了能量的流动和物质的循环。例如，动物以植物为食，获取植物体内的有机物和能量，而动物的排泄物和遗体又可以被分解者分解，将其中的无机物归还到土壤中，再次被植物吸收利用，这一过程离不开植物的运输作用。通过讨论，让学生认识到运输作用在生态系统中的重要地位，培养学生的整体生态观和综合分析能力。
设计意图：通过教师详细讲解运输作用对植物生长和生存的意义，让学生全面了解运输作用在植物生命活动中的重要性，从物质供应、内环境稳定、繁殖延续等多个方面进行阐述，使学生认识到运输作用是植物生命活动不可或缺的一部分。师生互动环节中的提问和小组讨论，能够激发学生的思维，引导学生将知识与实际情况相结合，培养学生分析问题和解决问题的能力，以及从生态系统角度思考问题的意识，增强学生对生物与环境关系的理解，提高学生的生物学素养和综合能力。
（五）课堂小结
教师引导学生回顾本节课所学内容，包括植物体内水分和无机盐的运输途径、方向及动力，有机物的运输途径、方向和意义，以及运输作用对植物生长和生存的重要意义等方面。
强调植物的运输作用是一个复杂而又精细的过程，它将植物的各个部分紧密联系在一起，确保了植物的正常生长、发育、繁殖和与环境的相互适应。同时，鼓励学生在课后继续关注植物的生命活动，思考运输作用与植物其他生理过程之间的相互关系，以及如何在日常生活和农业生产中更好地利用和保护植物的运输功能，为植物的健康生长和生态环境的改善做出贡献。
提问学生：“通过本节课的学习，你对植物的运输作用有了哪些新的认识和理解？你认为运输作用在植物的生命活动中最重要的作用是什么？”让学生分享自己的学习收获和体会，了解学生对知识的掌握情况和对重点知识的理解程度。
设计意图：通过课堂小结，帮助学生梳理本节课的知识要点，形成系统的知识框架，加深对运输作用相关知识的记忆和理解。提问学生可以促进学生的思考和总结，培养学生的语言表达能力和思维能力，同时及时反馈教学效果，发现学生在学习过程中存在的问题和不足之处，为后续的教学改进提供参考依据。
（六）课后作业
1. 绘制植物体内水分和无机盐、有机物运输途径的示意图，并标注相关结构和运输方向，写在作业本上。
2. 查阅资料，了解一种植物病害（如枯萎病、黄化病等）对植物运输作用的影响，写一篇 300 500 字的短文，阐述你对这种病害的认识以及如何从保护运输作用的角度预防和治疗该病害。
3. 观察身边的植物（如树木、花卉、农作物等），思考它们在生长过程中是如何通过运输作用来适应环境变化的（如干旱、高温、低温等），并记录下来，下节课与同学分享你的观察结果。
（七）教学反思
在本节课的教学过程中，通过实验探究、直观演示、师生互动和小组讨论等多种教学方法的综合运用，学生对植物运输作用的相关知识有了较为深入的理解和掌握。学生在实验操作中锻炼了动手能力和观察分析能力，在讨论交流中培养了思维能力和合作精神。
然而，教学中也存在一些需要改进的地方。例如，在讲解运输作用的动力来源时，对于蒸腾作用的原理和过程，部分学生理解起来可能还存在一定困难，需要在今后的教学中进一步加强相关知识的铺垫和讲解，采用更简单易懂的方式帮助学生理解。在实验教学环节，虽然学生积极参与，但个别学生在实验操作的规范性和准确性方面还有待提高，在今后的实验教学中要更加注重对学生实验技能的训练和指导。在时间把控上，小组讨论环节有时会出现时间过长或过短的情况，影响教学进度和效果，需要更加合理地安排讨论时间，确保每个教学环节都能顺利完成。
针对以上问题，在今后的教学中，将进一步优化教学内容和教学方法，根据学生的实际情况调整教学难度和进度，加强对学生的个性化指导。在讲解抽象概念时，多运用生活实例和比喻等方法，使知识更加生动形象，易于学生理解。增加实验教学的机会，让学生在实践中不断提高实验操作能力和科学探究能力。同时，不断提高自己的课堂管理能力和时间把控能力，合理安排教学环节，提高课堂教学效率，使学生能够更好地掌握知识，培养能力，提高生物学素养，为学生的未来学习和生活奠定坚实的基础。