资源描述
《根的结构与功能》教案
【教学目标】
1.知识与技能
（1）了解根系的分类及其结构特点。
（2）探究根生长的部位，描述根生长的过程。
（3）概述根尖的结构以及各部分的特点和功能。
（4）说明绿色植物的生活需要水和无机盐。
2.过程与方法
（1）尝试探究根生长的主要部位，体验探究、观察和记录的方法和技巧。
（2）通过对根尖结构的观察，培养学生的观察能力、实验动手操作能力。
3.情感态度和价值观
（1）通过学习根的生长，能够认同生物体结构与功能相适应的观点。
（2）通过学习无机盐的作用和无土栽培原理在农业生产实践中的应用，能够认识到生物学的价值观和意义，增强生物与环境相协调的人文意识。
【教学重点】
（1）探究根生长的部位，描述根生长的过程。
（2）概述根尖的结构以及各部分的特点和功能。
【教学难点】
根的结构和功能相适应以及在农业生产领域的应用。
【教学方法】
自主学习、合作探究
【课前准备】
教师：多媒体课件
学生：课前预习；搜集植物生长需要哪些无机盐；提前准备探究根长长的主要部位实验，做好观察记录以备交流。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、 创设情境，激趣导入
课件展示：大树茂密的根系
俗话说“根深叶茂”，“根深”才能“叶茂”，可见根对植物的生长和发育起着非常重要的作用。你知道根是怎样生长的吗？它有哪些功能？今天就请同学们和老师一起走进植物根的世界，探索根的秘密吧！
二、问题引导，探究质疑
（一）根的生长
1.根的形态
阅读课文P26，自主学习，思考：
（1）什么是根系？
（2）哪一种根是由胚根发育而来的？
（3）什么是主根、侧根、不定根？
（4）什么是直根系？什么是须根系？这两种植物的根有什么区别？
学生认真阅读课文，思考、归纳、反馈、师生达成共识：
课件展示：主根、侧根、不定根图片以及直根系、须根系图片
（1）根系是一株植物根的总和。
（2）主根。
（3）由胚根发育成的根是主根，主根上生出的根是不定根，从茎叶上生出的根是不定根。
（4）绝大多数单子叶植物如小麦等的不定根粗细相近，属须根系，大豆等植物的根主根长而粗，须根短而细，主根与侧根有明显的区别属直根系。
总结：
根有主根、侧根、不定根，由胚根发育成的根是主根，主根上生出侧根，从茎、叶等部位生出的根是不定根。根系有直根系和侧根系。直根系由主根和侧根组成，须根系由不定根组成。
拓展延伸
（1）你知道这是为什么吗？
在一个30cm×30cm×55cm的木箱里种植了一株冬黑麦。抽穗时拆开箱子，洗净根上的泥土， 通过精心统计，计算出这株冬黑麦的根系由1400多万条不定根组成，总面积为225m²；不定根上的根毛约为150亿条，总面积约为400cm²。
有人曾对一年生苹果树苗的根系做过细致的观察，发现其分支总数达50000条之多，而树干分支不过10条，也就是说根的分支能力是地上部分的数千倍。
这样的根既有利于吸收水和无机盐，又有利于固定植物体。
（2）变态根
课件展示：贮藏根、气生根、支持根、呼吸根、攀援根等图片
2.根的结构
（1）根长长的部位
（过渡）植物的根有吸收水分和无机盐的功能，那你知道吸收水和无机盐的部位在哪吗？根之所以不断地伸长，和哪个结构有关？你能大胆假设一下吗？
学生分组讨论，对根的生长部位做出不同的假设，教师对学生的回答不予否认，留有悬念。
根为什么会不断长长呢？我们共同来探究：
探究活动：探究根长长的主要部位（课前一周开始进行探究）
提出问题：根的长长与根的什么部位有关？
作出假设：根的长长与根的尖端有关。
制定计划：
温馨提示：该实验的实验组是根的尖端3~5毫米被切除，对照组是根的尖端保持完整。
实施计划：
（提前五天由各小组完成完成此探究活动）
分析实验现象：
学生对照图表和图片，分析、反馈：
得出结论：根的长长主要与根的尖端有关。
表达交流：
①对照组中，根的画线部分的生长有什么规律？
②实验组和对照组中根的生长有何差异？
学生讨论、交流，师生达成共识：
①幼根上部横线距离没有明显变化，越接近根尖端处，横线距离越大，说明根的长长是依靠根尖的生长。
②对照组幼根长长，实验组被切去根尖的幼根不再生长。
（2）根尖的结构
（过渡）通过实验我们得出植物根长长的主要部位是根尖，根尖有哪些特点？
学生阅读课文P28，思考：
①根尖的具体部位是哪里？
课件展示：根尖
指导学生用放大镜观察根尖的颜色及形态，初步认识根尖的外部结构。
学生阅读、观察、归纳：
根尖：从根的顶端到着生根毛的部分
②你想看看真实的根尖细胞结构吗？同学们的实验台上都准备好了显微镜和根尖的永久切片，下面用显微镜观察根尖的永久切片，对照P28观察根尖各部分的结构特征。
质疑：
你将根尖划分为几个区域？依据是什么？
根据细胞的排列、形态结构特点，可以把根尖划分成四个区域：根冠、分生区、伸长区、成熟区。
不同区域的典型细胞有什么特点？有什么作用？
课件展示：不同区域的细胞
学生观看，依据自学的知识，尝试总结：
根冠：
部位：在根的顶端
特点： 细胞排列比较疏松，细胞体积较大，细胞壁薄，有大液泡。
功能：保护作用
分生区：
部位：被根冠包围着
特点：细胞体积小，排列紧密，壁薄，核大，质浓，具有旺盛的分裂能力
功能：产生新细胞
伸长区：
部位：在分生区上部
特点：细胞停止分裂，出现液泡，开始迅速伸长
功能 ：不断生长，使根长长
成熟区：
部位：伸长区上部
特点：有大量根毛，细胞停止伸长，开始分化，出现导管
功能：是根吸收水和无机盐的主要部位（课件展示）
师生共同总结：
③ （过渡）其实，根的生长是一个动态的过程，各个区的细胞没有明确的界限。那么，根的生长究竟与哪个区域有关呢？
课件展示：根的生长原因
学生观看，归纳、总结：
分生区细胞不断分裂，使细胞数目增多；伸长区细胞不断伸长，使细胞体积增大。
知识链接：根冠的奥秘
根冠位于前端，形状如冠。当根尖生长时，根冠细胞不断受到土壤颗粒的磨损而破裂，释放出的细胞液能够减少根与土壤颗粒之间的摩擦，有利于根伸向土壤深处。受损的根冠细胞由分生区细胞分裂补充，根冠还能控制根向地生长，是感受重力刺激的部位。
学以致用
移栽幼苗为什么要带土砣移栽？
带土砣移栽，这样可以保护根毛，使其更好地吸收水分。
（二）根的吸收功能
通过以上学习，我们知道植物主要通过根尖的成熟区吸收水分和无机盐，依次通过根、茎、叶内的导管运输到植物体各处。无机盐与植物的生长有什么关系呢？接下来我们通过演示实验来探究这个问题。
1.植物的生长需要无机盐
课件展示：课前准备的甲乙两组玻璃瓶内培养的玉米苗
（甲组各瓶内加入等量的土壤浸出液，乙组各瓶内加入等量的蒸馏水，再分别放入长势相同的玉米幼苗进行培养）
（1）现在大家对比一下甲乙两组的玉米幼苗，试着描述一下他们的生长情况。
学生认真观察甲乙两组玉米幼苗，交流看法、讨论，反馈：
甲组瓶内的幼苗生长健壮，颜色鲜绿，乙组瓶内的幼苗生长瘦弱，颜色发黄。
（2）为什么用土壤浸出液培养培养的幼苗会比用蒸馏水(或清水)培养的幼苗生长好呢？土壤浸出液与蒸馏水的主要区别是什么？
为了比较土壤浸出液和蒸馏水的不同，我们做个实验：
课件展示：实验装置
实验：分别将土壤浸出液和蒸馏水滴在两个载玻片上；将两个玻片在酒精灯上烘干。
思考：载玻片两端的液体加热后的变化情况一样吗？这说明了什么？
土壤浸出液加热后留下白色结晶状粉末，蒸馏水加热后不留痕迹；因为土壤浸出液含有无机盐，蒸馏水却没有。
（3）现在用你学到的知识回答：为什么用土壤浸出液培养培养的幼苗会比用蒸馏水(或清水)培养的幼苗生长好？
甲组浸出液中含有丰富的无机盐，乙组蒸馏水中不含无机盐。
（4）能否用河水或井水代替蒸馏水？为什么？
不能，河水或井水含有无机盐，影响试验效果。
（5）实验结论：
植物的正常生长需要无机盐，根不但从土壤中吸收水分，而且也从土壤溶液中吸收无机盐。
2.植物的生长需要含氮、磷、钾的无机盐
（1）（过渡）无机盐对植物的生长发育起着重要的作用，当土壤中缺乏某种无机盐时，植物的生命活动就会受到影响。仔细观察下面几种叶子，看看它们怎么了，来倾听一下叶子的心声：
课件展示：玉米正常叶片和缺少氮、磷、钾的叶片
学生观察，讨论，描述叶子的特征：
缺氮：叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色
缺磷：叶片呈暗绿色，并出现紫色
缺钾：叶片的边缘和尖端呈褐色，并逐渐枯萎
课件展示：其他无机盐缺乏症
（2）这说明不同的无机盐对植物的生长影响是不同的。植物的生活需要哪些无机盐？它们各有什么作用？
学生阅读课文P29，自主学习，完成下面的表格：
学生自主学习，完成表格，展示，评价，教师课件展示比较表。
（3）知识拓展
①课件展示：小麦的不同生长时期所需无机盐的曲线图
思考：小麦的不同生长时期所需无机盐的种类和数量一样吗？这说明了什么？
同种植物不同生长时期无机盐的种类和数量的需求是不同的。所以农业生产中要根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以使植物体茁壮生长，并且获得少肥高效的结果。
②肥料的种类
化学肥料:氮肥、磷肥、钾肥和复合肥；
农家肥：人类、家畜的粪尿；
有机肥料：就是把植物的茎秆、叶等经过粉碎，埋入农田中，使其腐烂变为无机物，增加土壤的肥力。
化学肥料如果使用不当，会造成环境污染，应该多施用农家肥。施肥不仅要使植物长得健壮，增产增收，而且也要使土地可持续发展。
（4）学以致用
①你觉得该给我们班的万年青施什么肥？
氮肥
②以下植物在生长过程中应该多施哪一种无机盐呢?
（三）无土栽培
（过渡）植物的生命活动需要从土壤中吸收水和无机盐，当土壤中缺乏某种无机盐时我们要补充相应的无机盐。那么请同学们再思考：植物离开土壤还能生存吗？
课件展示：欣赏各种无土栽培的植物
1.阅读课文P30，自主学习，思考：
（1）什么是无土栽培？
（2）有哪些主要的方法？
（3）无土栽培与传统作物栽培相比较有什么优势？
学生归纳，教师点评：
（1）根据植物生活需要的无机盐种类、数量和比例配制营养液，用营养液来栽培植物的方法；
（2）有水培、沙培和砾培等多种栽培形式。
（3）无土栽培的优点：①更合理的满足植物对各类无机盐的需要；②产量高；③不受季节限制； ④节约水肥；⑤清洁无污染。
2.拓展延伸
“她能吃到自己种的这些水果吗？”
无土栽培这么好，我可得去试一试。莉莉配制了一种营养液，将其分成5等份，分别把她喜欢吃的西红柿、苹果、香蕉、荔枝和橘子的苗种在这5份营养液中，给其提供良好的环境因素，然后她就美滋滋地想“我可以吃自己种的水果了!”
不同植物对无机盐的种类和数量的需求是不同的，所以，用相同的营养液培养不同植物的幼苗，是不可能结果的。
三、总结收获，反思提升
本节课你还有什么疑问吗？把你学的知识梳理总结，看看你学到了什么？
四、挑战自我
一、选择题
1. 下列关于侧根的说法正确的是（D ）
A.从叶上长出的细小的根
B.从茎上长出的细小的根
C.由不定根组成
D.从主根上
2. 根在土壤里生长，根冠的外层细胞常磨破，但根冠始终保持原来的形状。这是由于（A ）
A.分生细胞的分裂 B.伸长区细胞的伸长
C.根冠细胞的分裂 D.成熟细胞的突起
3. 根尖吸收水分和无机盐的主要部位是 ( D )
A.伸长区 B.根冠
C.分生区 D.成熟区
4. 小明家的苹果树枝繁叶茂，却在形成花蕾以后出现落蕾现象。小明根据所学生物学知识及时给苹果树施加了适量的化肥以后，就不再出现落蕾现象，并且不久开花了。请问小明施加的化肥是（ B ）
A．氮肥 B．磷肥 C．钾肥 D．氮肥和钾肥
5. 植物体内需要量最大的无机盐是（ D ）
A．硫、钾、铁 B．铁、磷、锌
C．钼、铜、氮 D．氮、磷、钾
6. 植物出现“烧苗”现象的原因是土壤溶液中( D )
A.水分充足 B.氧气充足
C.二氧化碳充足 D.无机盐过多
【板书设计】
根的结构与功能
一、根的形态
1、根的组成：主根、侧根、不定根
2、根系：直根系、须根系
二、根的生长
1、根尖：顶端到根毛，吸收、生长、分化活跃的部位
2、根尖的结构与功能
3、根的生长过程：根、根尖、分生区和伸长区
三、无土栽培
【教学反思】
本节课充分体现了学生的主体地位，通过学生的探究活动，实物观察等，了解根的形态及根尖的结构与功能，根生长的原因和过程。整节课学生积极参与教学，认真观察和思考，充分体现了学生是教学活动核心的理念，营造了一个愉快的学习氛围，只有在一个和谐愉快的课堂里学生才能愉快的学习。
本节课设计的实验，在一周前就已做了准备，同学们利用上一节课的实验成果，进行观察、记录、整理、分析，并用放大镜及显微镜观察根尖永久切片的观察，积极性高涨，并且在整个实验过程中能做到互帮互助，讨论到位，使知识易于掌握。
在授课过程中也存在一些问题：本节课设计的问题较多，这样学生就不能主动发现问题，产生疑问，而只能按教师设计的思路去探讨。利用多媒体进行教学虽然直观，学生兴趣大，但一放而过的图片学生忘得也快，也有不少学生只停留在看热闹的层面上，学习、讨论不能深入进行，在今后的教学中，要进一步抓住学生的兴趣点，进行趣味教学。
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