基于科學探究的“植物體的結構層次”概念教學

譚麗麗

摘要 敘述創造性地選用新疆葡萄作為實驗材料，引導學生通過一系列的科學探究，從宏觀到微觀逐步構建高等植物體的結構層次，培養學生科學探究、科學思維能力。

關鍵詞 科學探究 概念教學 核心素養

中圖分類號C633.91

文獻標志碼B

1 教材分析與設計思路

“植物體的結構層次”是人教版七年級上冊第二單元第二章第三節的內容。本節課是在學生學習“動物體的結構層次”的基礎上，以綠色開花植物為例，按照從宏觀到微觀的順序介紹高等植物體的結構層次。通過前面的學習，學生已經知道了組織、器官等的概念。根據生活常識，學生已經熟悉了綠色開花植物的六大器官，因此教師只需讓學生指認一株完整的菜花植株的六大器官，幫助學生建立“綠色開花植物的六大器官直接構成植物體”的概念。從器官到組織是從宏觀到微觀的認識過程，微觀的知識對學生理解起來有較大難度，因此構成植物的幾種主要組織是本節的重點和難點。考慮到七年級學生愛探究、愛實踐的心理特點，教師巧妙選用了學生熟悉的新疆葡萄，讓學生分別從宏觀、微觀兩個方面動手觀察新疆葡萄的各種組織以及組織細胞的形態、結構并推測功能，加深學生對組織這個概念的感性認識，從而使學生建立“每一種器官都由幾種不同的組織構成”的概念，形成“結構與功能相適應”的生命觀念。

2教學目標

（1）通過觀察植物的幾種主要組織形態結構特點，理解細胞是生物體結構和生命活動的基本單位，形成結構與功能統一的生命觀。

（2）通過小組合作探究植物的組織，提高觀察和動手能力以及分析和綜合、抽象和概括的科學思維能力。

（3）通過課后探究，運用生物學知識辨識常見植物的組織，培養遷移應用概念能力。

3教學過程

3.1借助實物、結合生活經驗，認識植物體的六大器官

學生指認一株完整的菜花植株的六大器官，得出結論：完整的綠色開花植物體應具有根、莖、葉、花、果實、種子六大器官。教師提問：綠色開花植物的六大器官按照一定的秩序結合在一起，形成了植物的什么層次？請用最簡單的方法證實你的觀點。小組經過討論，有學生大膽將菜花的六大器官從植物體上分解下來，最后發現：綠色開花植物的六大器官直接構成了植物體。

設計意圖：教師引導學生將抽象的概念通過直觀的行為演繹，一方面幫助學生建構“綠色開花植物六大器官直接構成植物體”的概念，另一方面體現了學生對概念的理解、應用，培養學生抽象概括與辯證思維能力。

3.2通過解剖新疆葡萄、宏觀觀察，初識植物體的組織

教師提出問題，激發學生思考：植物體的六大器官由什么結構組成的呢？你們如何利用新疆葡萄來為自己的觀點提供事實依據呢？并指導學生按照從外到內、從結構到功能的順序，觀察新疆葡萄果實的結構：果皮、果肉和果肉中的一根根白色“筋絡”。學生用鑷子撕下葡萄果皮，拉動其表皮，感受其韌性，試著推測果皮的功能。教師讓學生直觀感知葡萄果皮位于葡萄最外層，具有保護內部柔嫩部分的作用，屬于保護組織。接著，學生嚼一嚼葡萄果肉，發現果肉汁多、味甜，說明它含有豐富的營養物質，屬于營養組織。再剔出果肉中的筋絡，這一根根的筋絡屬于輸導組織。

設計意圖：通過宏觀觀察葡萄果皮、果肉、筋絡，學生從宏觀認識葡萄果實的組織，建立感性認識，抽象概括出“植物體不同的組織構成器官”的概念。

3.3通過制作臨時裝片、顯微觀察，描述組織的結構特點

教師提問，激發學生探究欲望：植物體的組織由什么結構組成的？依據已學知識，你怎么設計實驗證實自己的觀點？學生根據觀察洋蔥鱗片葉內表皮的實驗經驗，提出將植物體的組織放在顯微鏡下觀察的方案。小組交流，討論和完善計劃。學生實施計劃，教師巡視指導，糾正學生不規范的實驗操作。

實驗一：用鑷子撕取一小片葡萄果皮，碘液染色制成臨時裝片。通過觀察，學生發現葡萄表皮細胞排列緊密，且細胞壁較厚，進而理解葡萄果皮屬于保護組織，具有保護作用。

實驗二：用牙簽挑取少量葡萄果肉，涂抹在載玻片的水滴中，蓋上蓋玻片，然后滴加碘液顯微觀察。在顯微鏡下，學生看到果肉細胞的細胞壁薄，細胞排列疏松，且細胞內有很多被碘液染成深色的物質，從而理解果肉屬于營養組織，能儲存營養物質。

實驗三：用鑷子夾取一根葡萄筋絡，浸入載玻片上的水滴中，蓋上蓋玻片，輕輕按壓，制成臨時裝片。在顯微鏡下，學生觀察到“筋絡”里有不同花紋的管狀結構，且能清晰地看到螺紋導管。此外，學生還能觀察到“筋絡”里的纖維。

教師再展示分生組織圖片，讓學生描述分生組織細胞特點，認識到植物體的各種組織都是由分生組織細胞分裂、分化形成的。

設計意圖：教師注重設計實驗方案，培養學生科學思維和探究能力。學生通過探究，從微觀層面觀察到各種組織細胞的形態、結構，并推測各組織的功能，形成“生物體的結構與功能相適應”的生命觀念，也為構建“細胞構成組織”做鋪墊。

3.4觀察各種組織的細胞，認同細胞構成組織

教師以學生剛剛觀察的幾種組織為例，引導學生思考：構成組織的最小單位是什么？學生根據剛才的實驗結果，能直觀察覺保護組織由一個個表皮細胞構成的，進而真正理解“由形態相似、結構和功能相同的細胞聯合在一起形成組織”，建立細胞是生物體結構和功能的基本單位大概念。

設計意圖：通過比較、歸納，找出細胞構成組織的共性，培養學生理性思維能力。

3.5梳理知識，總結構建植物體的結構層次

教師引導學生從微觀到宏觀的順序梳理植物體的結構層次：細胞→組織→器官→個體。學生從結構和功能兩個方面闡述植物體是一個統一的整體，在小組討論的基礎上進行總結歸納。

設計意圖：教師引導學生通過歸納、總結，構建知識框架，形成植物體的結構是有層次的認識，認同植物體是一個統一整體。

3.6延伸課外，觀察比較植物的幾種主要組織

教師布置課后作業：

（1）觀察蓮藕的“絲”，思考藕斷絲連的“絲”指的是植物體的什么組織？

（2）撕一片菠菜葉，撕的過程中指出構成菠菜的不同組織。

（3）動手剝一個橘子，剝的過程中指出構成橘子的不同組織。

設計意圖：延伸課外，通過觀察日常生活中吃的蓮藕莖、菠菜葉、橘子果實，學生學以致用，鞏固認識植物體的幾種組織，加深對組織構成器官的理解。

4教學反思

本節課以探究“植物體的結構層次”為主線，教師在課堂上引導學生從宏觀到微觀層層深入，創造性觀察新疆葡萄各種組織的形態、結構特點，推測功能;課后，讓學生遷移應用概念解釋生命現象。科學探究貫穿整個課堂和課后，實現了科學探究與概念構建的有機整合，發展了學生科學探究、科學思維、結構與功能觀的生物學學科核心素養。