/第3節(jié)土壤與植物的生長(zhǎng)（第1課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)——植物的根系、根的吸水和失水【核心概念】生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次、生物體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)【學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求】生物體具有一定的結(jié)構(gòu)層次：了解植物的根系及功能。植物能獲取養(yǎng)分來維持自身的生存：1.說出植物體對(duì)無機(jī)鹽的吸收、運(yùn)輸過程；2.說出植物對(duì)水分的吸收、利用過程。【教學(xué)目標(biāo)】1.了解直根系和須根系；了解根的主要功能；了解影響根系分布的主要因素；2.通過實(shí)踐活動(dòng)，觀察幼根和裝片，了解根尖的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能，以及吸水原理。3.通過觀察不同植物的根系，區(qū)別直根系和須根系；提升觀察、比較和歸納能力；4.建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辯證觀點(diǎn)；增強(qiáng)愛護(hù)環(huán)境的意識(shí)?！窘虒W(xué)思路】本節(jié)課的主要內(nèi)容是植物的根系與根尖的結(jié)構(gòu)。在觀察不同植物根的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)植物根系的不同；明白植物的根系分為直根系和須根系兩大類；了解根的分布卻受多種因素的影響，如水分和肥力等，從而將土壤結(jié)構(gòu)質(zhì)地與植物生長(zhǎng)聯(lián)系起來，理解為什么農(nóng)業(yè)上要松土、施肥的道理。通過實(shí)踐活動(dòng)觀察小麥的幼根，認(rèn)識(shí)里觀察根尖的結(jié)構(gòu)及功能，建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辯證觀點(diǎn)?！窘虒W(xué)過程】一、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)疑問，引入學(xué)習(xí)任務(wù)【引入】一株玉米從發(fā)芽到結(jié)果，大約需要吸收200kg以上的水以及無機(jī)鹽。這些水和無機(jī)鹽是通過植物的什么器官吸收的?它的結(jié)構(gòu)又是什么樣的？二、新知展開，圍繞任務(wù)，引導(dǎo)問題解決（一）植物的根系1.植物的根系類型【探索活動(dòng)】取帶根的大豆、青菜、水稻和蔥的植株各1株。仔細(xì)觀察它們的根，描述這些根的形態(tài)特征并歸類。大豆的根小麥的根根的數(shù)目(多或少)少多有無明顯發(fā)達(dá)的根有無還有哪些植物具有類似的根白菜、蘿卜、青菜、菠菜、香菜等蔥、韭菜、大蒜、水稻、玉米等【思考與討論】?jī)深惛档闹饕獏^(qū)別是什么？根有哪些功能？（1）有沒有明顯的主根和側(cè)根之分。（2）吸收功能：根系最主要的功能是從土壤中吸收水分和溶于水中的礦物質(zhì)。固定支持功能：自然界中，根深深扎根于土壤之中，固定土壤上部的植株，防止發(fā)生倒伏的情況。【知識(shí)歸納】1、植物通過根吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：大多數(shù)陸生植物是通過根來吸收土壤中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的。經(jīng)科學(xué)家統(tǒng)計(jì)，植物根的總表面積可達(dá)莖和葉總表面積的一百多倍。2、植物的根系：（1）根系：一株植物上所有的根，總稱為根系；（2）根系的類型：根據(jù)有無明顯的主側(cè)根之分，植物的根系可分為直根系和須根系；①直根系：主根發(fā)達(dá)，長(zhǎng)而粗，側(cè)根不發(fā)達(dá)，短而細(xì)；②須根系：主根不明顯，主要由不定根組成。（3）根系的功能：植物通過根系將自己牢牢固定在土壤中，同時(shí)組成根系的每條根均能從土壤中吸收水分和無機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)?！緦?shí)踐活動(dòng)】觀察菜地里、路邊、山坡上的植物，先猜測(cè)植物的根系，再小心挖出植物，觀察植物根的形狀，判斷其根系的類型。觀察后請(qǐng)將植物種回土壤中。2.根的分布【思考與討論】哪種根系更有利于固定植物？不同環(huán)境中的植物體根系為什么各有不同？結(jié)合科學(xué)拓展分析植物根分布的影響因素？生長(zhǎng)在雨林中的淺根系植物生長(zhǎng)在沙漠中的深根系植物【拓展】直根系具有大而粗的主根及有主根分支而出的各級(jí)側(cè)根，主根是由胚根發(fā)育而來的，不斷向土壤深處生長(zhǎng)，有利于固定植物體；而須根系由大量不定根組成，主根退化或消失，一般分布于土壤的淺層，不定根是指從莖、葉、老根上長(zhǎng)出的根。發(fā)達(dá)的根系是植物對(duì)干旱環(huán)境的一種適應(yīng)?！拘〗Y(jié)】植物根在土壤中的分布，與植物的種類以及外界環(huán)境等密切相關(guān)，如土壤的結(jié)構(gòu)、水分、通氣狀況和肥力。在缺水地區(qū)生長(zhǎng)的植物根往往比在水源充足地區(qū)生長(zhǎng)的植物根更為發(fā)達(dá)。在農(nóng)業(yè)上，常利用控水、控肥來調(diào)整作物的根系，以達(dá)到豐產(chǎn)的目的。【過渡】綠色開花植物都有發(fā)達(dá)的根系。植物根的各個(gè)部位是否都能吸收水分?根吸收水分的主要部位在哪里?（二）根的吸水與失水1、探究根吸收水分的主要部位【探索活動(dòng)】1.培育小麥種子，直到它們長(zhǎng)出較長(zhǎng)的根。2.選取4株生長(zhǎng)旺盛、帶有綠葉和根系的幼苗，隨機(jī)分為A、B兩組。將A組的2株小麥植株所有根的尖端剪去3~5mm(即根尖),并在切口處涂上石蠟；B組不做處理，如圖4.3-4所示。3.將兩組小麥幼苗分別放在土壤浸出液中培養(yǎng)，觀察其生長(zhǎng)情況。4.一段時(shí)間后，哪組幼苗開始出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象?【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】A組小麥停止生長(zhǎng)，b組小麥正常生長(zhǎng)。一段時(shí)間后，A組小麥開始萎蔫。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】實(shí)驗(yàn)表明，根尖是植物吸收水分的主要部位。【思考與討論】“涂上石蠟”的目的是什么？為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，該實(shí)驗(yàn)有哪些注意事項(xiàng)？1、涂上石蠟防止根的切口處吸水；2、選材時(shí)要注意幾點(diǎn)：必須以同種植物作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象；選取的植物生長(zhǎng)越茂盛，現(xiàn)象越明顯；在選取植物時(shí)要小心，不能破壞幼苗的根；土壤浸出液也可用無土營(yíng)養(yǎng)液替代現(xiàn)象?！舅伎寂c討論】在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，移植作物幼苗時(shí)為什么要帶土移植?根尖是植物吸收水分的主要部位。帶土移植能防止損傷幼苗的根尖，提高移栽成活率。【歸納總結(jié)】各種植物的根，其尖端部分通常都有根毛。根尖是指從根的尖端到著生根毛的部分，它是根生長(zhǎng)、分化、吸收養(yǎng)料最活躍的部位。從根尖的尖端起，根據(jù)它的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的不同，依次可分成根冠、分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)和根毛區(qū)四個(gè)部分，圖4.3-6為小麥的根尖示意圖。【問題】那么，根尖有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其功能相適應(yīng)呢?2.根尖的結(jié)構(gòu)和功能【實(shí)踐活動(dòng)】1.取小麥的幼根，先用放大鏡觀察它的外形，根據(jù)圖4.3-7所示的根尖結(jié)構(gòu)圖找到各部分結(jié)構(gòu)，注意根毛的數(shù)量和著生部位。2.用顯微鏡(低倍鏡，不加蓋玻片)觀察根毛細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3.用顯微鏡觀察植物根尖縱切的永久裝片，根尖四個(gè)組成部分的細(xì)胞形狀、排列各有什么特點(diǎn)?將觀察結(jié)果記錄在圖4.3-7根尖的結(jié)構(gòu)模式圖中。參考答案：突起、伸長(zhǎng)、緊密、疏松【思考與討論】根據(jù)植物根尖各部分細(xì)胞的特點(diǎn)，猜猜它們的主要功能分別是什么。根尖的結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要作用根冠細(xì)胞壁薄，外層細(xì)胞排列較疏松，內(nèi)部細(xì)胞小、排列緊密起保護(hù)作用，有利于根在土壤中不斷地生長(zhǎng)分生區(qū)細(xì)胞壁薄，細(xì)胞核較大，細(xì)胞質(zhì)濃，細(xì)胞排列緊密具有很強(qiáng)的分裂能力，能使根的細(xì)胞數(shù)量不斷增加伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞逐漸停止分裂，但能較快生長(zhǎng)，細(xì)胞壁薄，有較小液泡使根不斷地伸長(zhǎng)根毛區(qū)表皮細(xì)胞向外突起，形成不同長(zhǎng)度的根毛，增大了與土壤顆粒的接觸面積，有利于吸收土壤中的水分和無機(jī)鹽。三、總結(jié)歸納，理清概念，落實(shí)課堂任務(wù)（一）基礎(chǔ)知識(shí)：1、大多數(shù)陸生植物是通過根來吸收土壤中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的。2、根據(jù)有無明顯的主側(cè)根之分，植物的根系可分為直根系和須根系；3、植物根在土壤中的分布，與植物的種類以及外界環(huán)境等密切相關(guān)，如土壤的結(jié)構(gòu)、水分、通氣狀況和肥力。4、根尖是植物吸收水分的主要部位。從根尖的尖端起，根據(jù)它的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的不同，依次可分成根冠、分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)和根毛區(qū)四個(gè)部分。（二）隨堂任務(wù)：1.如圖所示的植物的根系發(fā)達(dá)，推測(cè)該植物生存的環(huán)境是()A．干旱的荒漠 B．泥濘的沼澤 C．多水的農(nóng)田 D．濕潤(rùn)的森林【答案】A2.下列植物中，與大豆根系相同的一組是（）A.大麥、青菜B.棉花、甘蔗C.蘿卜、白菜