《植株的生長》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識目標(biāo)

準(zhǔn)確描述根的生長過程，包括分生區(qū)細(xì)胞分裂增加細(xì)胞

數(shù)量和伸長區(qū)細(xì)胞伸長使根不斷生長，理解根生長的向地性、

向水性和向肥性等特性及其對植物吸收水分和無機(jī)鹽的重

要意義。

詳細(xì)闡述芽的發(fā)育過程，如枝芽的結(jié)構(gòu)（幼葉、芽軸、

芽原基）及其發(fā)育成莖、葉和側(cè)芽的過程，了解頂芽與側(cè)芽

的生長關(guān)系以及頂端優(yōu)勢現(xiàn)象在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和園藝中的應(yīng)用。

深入理解植株生長需要營養(yǎng)物質(zhì)，包括水、無機(jī)鹽（氮、

磷、鉀等主要無機(jī)鹽的作用）和有機(jī)物，明確植物通過根從

土^中吸收水分和無機(jī)鹽，通過光合作用制造有機(jī)物，以及

這些營養(yǎng)物質(zhì)在植株生長、發(fā)育、繁殖等過程中的作用機(jī)制。

了解無土栽培的原理和應(yīng)用，認(rèn)識到無土栽培是一種現(xiàn)

代農(nóng)業(yè)技術(shù)，可根據(jù)植物生長需求精確控制營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng),

提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量，同時(shí)減少土壤傳播病蟲害的風(fēng)險(xiǎn)。

2.能力目標(biāo)

通過觀察根和芽的結(jié)構(gòu)模型、圖片、視頻以及顯微鏡下

的根尖切片等，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、信息獲取能力和空間

想象能力，使學(xué)生能夠準(zhǔn)確識別根和芽的結(jié)構(gòu)特征，并理解

其發(fā)育過程。

引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究根的生長方向與外界因素（如重

力、水分、肥料等）的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)

驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究精神，讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用科學(xué)方法研究

植物生長的規(guī)律。

組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和交流，如討論植株生長過程中

營養(yǎng)物質(zhì)的合理供應(yīng)、頂端優(yōu)勢在不同植物中的表現(xiàn)及應(yīng)用

等話題，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、邏輯思維能力和語言表

達(dá)能力，促進(jìn)學(xué)生之間的思想碰撞和知識共享。

鼓勵(lì)學(xué)生繪制根的生長和芽的發(fā)育過程示意圖，并標(biāo)注

各階段的結(jié)構(gòu)變叱和功能，培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力和知識整合

能力，提高學(xué)生對植株生長過程的理解和記憶效果。

培養(yǎng)學(xué)生收集和整理資料的能力，如讓學(xué)生查閱關(guān)于無

土栽培技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、不同植物營養(yǎng)需求特點(diǎn)等資料，制作

簡單的科普手抄報(bào)或報(bào)告，拓展學(xué)生的生物學(xué)知識面，提升

學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

使學(xué)生感受植株生長過程的奇妙和生命的活力，激發(fā)學(xué)

生對植物學(xué)的興趣和對自然奧秘的探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生尊重

生命、熱愛自然的情感。

引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到植物生長與環(huán)境的相互依存關(guān)系，樹立

生物與環(huán)境相互適應(yīng)的觀念，增強(qiáng)學(xué)生的生態(tài)意識和環(huán)境保

護(hù)責(zé)任感。

通過了解植株生長所需營養(yǎng)物質(zhì)的來源和無土栽培技

術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的意識，鼓

勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識為農(nóng)業(yè)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

讓學(xué)生體會科學(xué)研究在揭示植株生長規(guī)律中的重要作

用，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、勇于創(chuàng)新的精神和不怕困難

的品質(zhì)，為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和科學(xué)研究奠定良好的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

1.重點(diǎn)

根的生長過程和特性講解，通過根尖結(jié)構(gòu)模型、動畫演

示以及顯微鏡下觀察根尖切片，詳細(xì)剖析分生區(qū)細(xì)胞的分裂

活動使細(xì)胞數(shù)量增多，伸長區(qū)細(xì)胞的伸長使根不斷伸長，成

熟區(qū)細(xì)胞形成根毛利于吸收水分和無機(jī)鹽，同時(shí)結(jié)合實(shí)例講

解根的向地性、向水性和向肥性，如根在重力作用下總是向

下生長深入土壤以固定植株并吸收更多水分和無機(jī)鹽，在干

旱地區(qū)根會向有水的方向生長，在肥料分布不均時(shí)根會向肥

多的地方生長，讓學(xué)生深入理解根的生長機(jī)制和適應(yīng)性。

芽的發(fā)育過程闡述，以枝芽為例，運(yùn)用枝芽結(jié)構(gòu)模型、

圖片展示和動畫演示，講解幼葉發(fā)育成葉、芽軸發(fā)育成莖、

芽原基發(fā)育成側(cè)芽的過程，對比頂芽和側(cè)芽的生長差異，引

入頂端優(yōu)勢概念，即頂芽優(yōu)先生長而側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象,

通過列舉常見植物如松樹、棉花等頂端優(yōu)勢的表現(xiàn)，以及在

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中如修剪果樹、棉花打頂?shù)葢?yīng)用頂端優(yōu)勢原理的實(shí)

例，讓學(xué)生理解芽的發(fā)育規(guī)律及其在植物形態(tài)塑造和農(nóng)業(yè)生

產(chǎn)中的重要性。

植株生長所需營養(yǎng)物質(zhì)的介紹，講解水、無機(jī)鹽（重點(diǎn)

闡述氮、磷、鉀對植物生長的作用，如氮促進(jìn)植物枝葉繁茂、

磷促進(jìn)幼苗發(fā)育和開花結(jié)果、鉀使植物莖稈粗壯抗倒伏）和

有機(jī)物在植株生長中的不可或缺性，通過實(shí)驗(yàn)演示或?qū)嵗?/p>

析，如缺氮時(shí)植物葉片發(fā)黃矮小、缺磷時(shí)植株矮小開花少、

缺鉀時(shí)莖稈軟弱易倒伏等，讓學(xué)生明白營養(yǎng)物質(zhì)對植物生長

發(fā)育的關(guān)鍵影響，以及植物獲取這些營養(yǎng)物質(zhì)的途徑（根吸

收水和無機(jī)鹽、光合作用制造有機(jī)物）。

組織學(xué)生開展探究根生長方向的實(shí)驗(yàn)，如探究根的向地

性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，控制變量（如改變種子

放置方向、觀察不同重力環(huán)境下根的生長），觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，

記錄和分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和科

學(xué)思維，同時(shí)讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)科學(xué)研究的樂趣和挑戰(zhàn)。

2.難點(diǎn)

理解根生長過程中分生區(qū)和伸長區(qū)細(xì)胞活動的協(xié)同作

用，分生區(qū)細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞為伸長區(qū)提供細(xì)胞來源，伸

長區(qū)細(xì)胞伸長使根長度增加，這兩個(gè)區(qū)域的細(xì)胞活動相互配

合且在時(shí)間和空間上有序進(jìn)行，涉及到細(xì)胞分裂、生長和分

化的復(fù)雜生理過程，對于七年級學(xué)生來說，理解這種微觀層

面細(xì)胞活動的協(xié)調(diào)機(jī)制具有一定難度，需要教師借助形象的

動畫、細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型以及深入淺出的講解幫助學(xué)生逐步建立

概念。

從分子水平理解植物對無機(jī)鹽的吸收和利用機(jī)制，植物

吸收無機(jī)鹽是一個(gè)主動運(yùn)輸過程，需要載體蛋白和能量，同

時(shí)無機(jī)鹽在植物體內(nèi)參與各種生理生化反應(yīng)，如氮參與蛋白

質(zhì)和核酸合成、磷參與能量代謝等，這些分子層面的知識較

為抽象，學(xué)生較難理解，教師可通過簡單的示意圖、類比生

活實(shí)例（如把植物吸收無機(jī)鹽比作人吸收營養(yǎng)物質(zhì)）等方式,

幫助學(xué)生初步了解植物對無機(jī)鹽的吸收和利用原理，為今后

的深入學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

解釋頂端優(yōu)勢現(xiàn)象的產(chǎn)生原因和調(diào)節(jié)機(jī)制，頂端優(yōu)勢涉

及到植物激素（如生長素）的調(diào)節(jié)作用，頂芽產(chǎn)生的生長素

向下運(yùn)輸積累在側(cè)芽，抑制側(cè)芽生長，這種激素調(diào)節(jié)過程較

為復(fù)雜且難以直接觀察，學(xué)生理解起來有困難，教師可通過

動畫演示生長素的運(yùn)輸和作用過程，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如去除

頂芽后側(cè)芽生長加快）進(jìn)行分析，幫助學(xué)生理解頂端優(yōu)勢的

本質(zhì)，并引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用頂端優(yōu)勢原理進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

實(shí)踐。

讓學(xué)生認(rèn)識到無土栽培技術(shù)的綜合性和創(chuàng)新性，無土栽

培不僅涉及到植物營養(yǎng)需求的精確控制，還包括栽培基質(zhì)的

選擇、環(huán)境因素（光照、溫度、濕度等）的調(diào)控以及病蟲害

防治等多方面知識，學(xué)生需要綜合考慮這些因素才能全面理

解無土栽培的原理和應(yīng)用，教師可通過介紹無土栽培的實(shí)際

案例、組織學(xué)生參觀無土栽培基地或開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究（如

簡易無土栽培裝置的制作和植物培養(yǎng)）等方式，引導(dǎo)學(xué)生從

多維度深入思考無土栽培技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的重要地位和

發(fā)展前景。

三、教學(xué)方法

講授法、觀察法、討論法、實(shí)驗(yàn)法、直觀演示法相結(jié)合

四、教學(xué)過程

（一）導(dǎo)入（5分鐘）

展示一顆種子萌發(fā)成幼苗，幼苗逐漸長成健壯植株的圖

片或視頻，提問學(xué)生：“同學(xué)們，從一顆小小的種子到一株

參天大樹，植物是如何實(shí)現(xiàn)這樣巨大的生長變化的呢？在這

個(gè)過程中，植物的根、莖、葉等器官都發(fā)生了哪些奇妙的變

化呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考植株生長的過程和奧秘。

教師接著說：“今天我們就一起天深入探究植株的生長,

了解植物生長背后的生物學(xué)原理?！?/p>

（二）根的生長（20分鐘）

展示根尖的結(jié)構(gòu)模型或動畫，詳細(xì)介紹根尖的結(jié)構(gòu)：根

尖包括根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)和成熟區(qū)。

根冠：位于根尖的頂端，細(xì)胞比較大，排列不夠整齊,

像一頂帽子似地套在外面，具有保護(hù)分生區(qū)的作用。

分生區(qū)：被根冠包圍著，細(xì)胞很小，細(xì)胞壁薄，細(xì)胞核

大，細(xì)胞質(zhì)濃，具有很強(qiáng)的分裂能力，能夠不斷分裂產(chǎn)生新

細(xì)胞，使根的細(xì)胞數(shù)量增加。

伸長區(qū)：在分生區(qū)上部，細(xì)胞逐漸停止分裂，開始迅速

伸長，是根伸長最快的地方，能夠使根不斷生長。

成熟區(qū)：在伸長區(qū)的上部，細(xì)胞停止伸長，并且開始分

化，表皮一部分向外突起形成根毛，是根吸收水分和無機(jī)鹽

的主要部位。

講解根的生長過程：根的生長主要是分生區(qū)細(xì)胞的分裂

和伸長區(qū)細(xì)胞的伸長的結(jié)果。分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂產(chǎn)生新細(xì)

胞，新細(xì)胞補(bǔ)充到伸長區(qū)，伸長區(qū)細(xì)胞不斷伸長，使根不斷

向土壤深處生長。同時(shí)，成熟區(qū)的根毛大大增加了根與土壤

的接觸面積，有利于根吸收水分和無機(jī)鹽。

組織學(xué)生進(jìn)行顯微鏡下觀察根尖切片的實(shí)驗(yàn)：

教師先示范如何制作根尖臨時(shí)裝片，強(qiáng)調(diào)操作要點(diǎn)，如

根尖的選取、解離、漂洗、染色等步驟的正確操作方法。

學(xué)生在顯微鏡下觀察根尖的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)觀察分生區(qū)和伸

長區(qū)細(xì)胞的形態(tài)和排列特點(diǎn)，教師巡視指導(dǎo)，幫助學(xué)生找到

清晰的視野，并提醒學(xué)生注意區(qū)分不同區(qū)域的細(xì)胞特征。

觀察結(jié)束后，讓學(xué)生繪制根尖結(jié)構(gòu)示意圖，并標(biāo)注各部

分結(jié)構(gòu)的名稱和功能，教師檢查學(xué)生的繪圖情況，進(jìn)行點(diǎn)評

和糾正。

介紹根的生長特性：

向地性：根總是向地生長，這是由于重力作用，使根的

近地側(cè)生長素濃度高，抑制生長，遠(yuǎn)地側(cè)生長素濃度低，促

進(jìn)生長，從而導(dǎo)致根向下彎曲生長，這種特性有利于根深入

土壤，固定植株，并從土爆中吸收更多的水分和尢機(jī)鹽。

向水性：當(dāng)土壤中水分分布不均勻時(shí)，根會向水分較多

的地方生長。例如，在干旱地區(qū)，植物的根會向地下水位較

深的地方延伸，以獲取足夠的水分維持生長。

向肥性：根還具有向肥性，即會朝著肥料較多的地方生

長。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常利用這一特性進(jìn)行合理施肥，如在植

株周圍環(huán)狀施肥，使根向四周生長，充分吸收肥料。

（三）芽的發(fā)育（20分鐘）

展示枝芽的結(jié)構(gòu)模型或圖片，講解枝芽的結(jié)構(gòu)：枝芽包

括幼葉、芽軸、芽原基等部分。

幼葉：將來發(fā)育成葉。

芽軸：將來發(fā)育成莖。

芽原基：將來發(fā)育成側(cè)芽。

播放芽發(fā)育成莖、葉和側(cè)芽的動畫，詳細(xì)講解芽的發(fā)育

過程：在植物生長過程中，枝芽中的幼葉逐漸展開，發(fā)育成

葉；芽軸不斷伸長，發(fā)育成莖；芽原基則發(fā)育成側(cè)芽。隨著

莖的生長，側(cè)芽也會逐漸發(fā)育，形成新的枝條，使植物的樹

冠不斷擴(kuò)大。

介紹頂芽與側(cè)芽的生長關(guān)系：頂芽優(yōu)先生長，抑制側(cè)芽

生長，這種現(xiàn)象稱為頂端優(yōu)勢。例如，松樹的頂端優(yōu)勢明顯，

樹干高大挺拔，側(cè)枝生長相對較弱；而棉花在生長過程中，

如果不進(jìn)行打頂處理，頂芽會抑制側(cè)芽的生長，導(dǎo)致棉株結(jié)

鈴少，產(chǎn)量低。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和園藝中，常根據(jù)頂端優(yōu)勢的原

理，對植物進(jìn)行修剪，如對果樹進(jìn)行整形修剪，去除頂芽,

促進(jìn)側(cè)芽萌發(fā)，增加分枝，提高產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)；對花卉進(jìn)

行摘心處理，使植株矮化，多開花。

組織學(xué)生進(jìn)行小組討論：“頂端優(yōu)勢在不同植物中的表

現(xiàn)有哪些差異？在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和園藝中，我們應(yīng)該如何利用頂

端優(yōu)勢原理來提高作物產(chǎn)量和觀賞價(jià)值？”每個(gè)小組推選一

名代表進(jìn)行發(fā)言，教師對學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和補(bǔ)充,

培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力和知識應(yīng)用能力。

（四）植株生長需要營養(yǎng)物質(zhì)（20分鐘）

講解植株生長需要水、無機(jī)鹽和有機(jī)物。

水：水是植物細(xì)胞的重要組成部分，是植物進(jìn)行各種生

理活動的介質(zhì)。植物通過根從土壤中吸收水分，水分參與光

合作用、呼吸作用等生理過程，還能維持植物細(xì)胞的膨壓，

使植物保持一定的形態(tài)。例如，植物缺水時(shí)會出現(xiàn)萎焉現(xiàn)象,

嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致植物死亡。

無機(jī)鹽：植物生長需要多種無機(jī)鹽，其中氮、磷、鉀是

植物需要量較大的三種無機(jī)鹽。

氮：能促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長，使枝葉繁茂。缺氮時(shí)，

植物植株矮小，葉片發(fā)黃。例如，種植葉菜類蔬菜時(shí)，需要

多施氮肥，以提高產(chǎn)量和品質(zhì)。

磷：可以促進(jìn)幼苗的發(fā)育和花的開放，使果實(shí)、種子提

早成熟。缺磷時(shí)，植株特別矮小，葉片呈暗綠色，并出現(xiàn)紫

色。在種植果樹、花卉等植物時(shí)，合理施用磷肥能提高于花

結(jié)果率。

鉀：使植物的莖稈粗壯，促進(jìn)淀粉的形成和運(yùn)輸。缺鉀

時(shí)，植物易倒伏，葉片邊緣和尖端呈褐色，并逐漸焦枯。在

種植糧食作物如小麥、水稻時(shí)，增施鉀肥可增強(qiáng)抗倒伏能力。

展示植物缺乏不同無機(jī)鹽時(shí)的癥狀圖片或視頻，讓學(xué)生

觀察并分析，加深對無機(jī)鹽作用的理解。

有機(jī)物：植物通過光合作用制造有機(jī)物，有機(jī)物為植物

的生長、發(fā)育、繁殖等提供物質(zhì)和能量。例如，植物利用光

合作用合成的葡萄糖，進(jìn)一步合成淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等有

機(jī)物，用于構(gòu)建植物的細(xì)胞、組織和器官，以及為植物的生

命活動提供能量。

介紹無土栽培的原理和應(yīng)用：無土栽培是一種不用天然

土壤而采用含有植物生長發(fā)育必需元素的營養(yǎng)液來提供營

養(yǎng)，使植物正常完成整個(gè)生命周期的栽培技術(shù)。無土栽培可

以精確控制營養(yǎng)液中各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例，根據(jù)不同

植物的生長需求進(jìn)行個(gè)性化配制，從而提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量,

同時(shí)減少土壤傳播病蟲害的風(fēng)險(xiǎn)。例如，在一些現(xiàn)代化的蔬

菜種植基地，采用無土栽培技術(shù)種植番茄、黃瓜等蔬菜，不

僅產(chǎn)量高，而且品質(zhì)好，還能實(shí)現(xiàn)周年生產(chǎn)。

組織學(xué)生進(jìn)行小組討論：“無土栽培與傳統(tǒng)土壤栽培相

比，有哪些優(yōu)勢前劣勢？尢土栽培在未來農(nóng)業(yè)發(fā)展中有哪些

應(yīng)用前景？“每個(gè)小組推選一名代表進(jìn)行發(fā)言，教師對學(xué)生

的討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和補(bǔ)充，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和對

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的認(rèn)識。

（五）課堂總結(jié)（5分鐘）

與學(xué)生一起回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，包括根的生長過程

和特性、芽的發(fā)育過程、植株生長所需營養(yǎng)物質(zhì)以及無土栽

培的原理和應(yīng)用。

強(qiáng)調(diào)植株生長是一個(gè)復(fù)雜而有序的過程，涉及到根、芽

等器官的生長發(fā)育以及營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、利用和轉(zhuǎn)化，這些

知識對于理解植物的生命活動規(guī)律以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐都具

有重要意義。

（六）作業(yè)布置（5分鐘）

讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)探究植物對無機(jī)鹽吸收的實(shí)驗(yàn)方案，包

括提出問題、作出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、預(yù)期結(jié)果等內(nèi)容，以鞏

固學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的掌握和對植物營養(yǎng)物質(zhì)吸收的理解。

要求學(xué)生查閱資料，了解一種當(dāng)?shù)爻Ｒ娭参锏纳L習(xí)性