“水分在植物體內的運輸和散失”實驗教學改進

陳建媚

“水分在植物體內的運輸和散失”是人教版生物學七年級上冊第三單元第三章“綠色植物與生物圈的水循環”中的內容。在第二單元中已經學習了植物通過根吸收水分，本節課中主要通過實驗理解水分在植物體內的運輸和通過蒸騰作用散失。為此，筆者利用蔥作為實驗材料，按照認知規律，先宏觀感知再到微觀觀察導管和氣孔。同時還把課后練習中實驗“證明葉是蒸騰作用的主要部位”改為滿足在課堂上完成的演示實驗，從而學生更能理解蒸騰作用能夠拉動水分向上運輸。

1.實驗創新

1.1 觀察導管

1.1.1 宏觀感知導管

提前把剝去紅色膜的蔥放在紅墨水中培養2小時，得到的效果如圖1所示。導管變紅，說明植物體內具有運輸水分的途徑。

1.1.2 微觀觀察導管

教材沒有安排此活動。因為采用蔥作為實驗材料，直接撕取葉鞘即可制作臨時裝片，操作簡單。增加了用顯微鏡觀察導管的分組實驗，讓學生更加充分地認識導管——一種植物體內的交通網絡。顯微鏡下觀察到的蔥導管如圖2所示。

1.2 觀察氣孔

1.2.1 宏觀感知氣孔

教材中沒有安排宏觀感知氣孔的實驗，但按照認知規律，宏觀感知氣孔有助于幫助學生理解認識該結構。參考其他老師的做法，一般是把葉片放在熱水中觀察氣泡的產生，或者使用注射器向浸在水中的通菜注射空氣，觀察氣泡的產生，以上兩種做法均可達到宏觀感知氣孔的目的。筆者對第二種做法進行改進，用注射器向浸在水中蔥的筒狀葉注射空氣，因為葉為中空的，所以注射無需裝上針頭，既安全，用時又短，10秒即可完成本實驗，而且氣泡數量多，效果明顯，如圖3所示。

1.2.2 微觀觀察氣孔

以蔥葉表皮作為實驗材料，用刀片把葉肉刮去，制作臨時裝片，在顯微鏡下觀察氣孔，氣孔數量多，現象如圖4所示。

1.3 證明葉是蒸騰作用的主要部位

本實驗為教材114課后練習的第4題，原設計是把帶葉枝條和去葉枝條分別放在盛有清水并滴加油滴的量筒中進行培養。因為本實驗除了證明葉是蒸騰作用的主要部位外，同時能夠說明蒸騰作用可以拉動水向上運輸，這是蒸騰作用對植物生活的意義，也是教學的難點。因此如果能夠在課堂上演示該過程，把該過程直觀地呈現在學生面前，則有助于突破難點。原實驗設計中采用量筒進行培養，但實驗室中配有的最小量筒內徑都比較大，液面不能在短時間內明顯降低。筆者采用內徑只有6mm的透明膠管做成U型管，用紅墨水進行培養枝條，實現2分鐘即可看出液面降低。

制作方法如下：

（1）實驗器具和材料：鐵架臺、透明膠管、橡皮圈、龍船花枝條、紅墨水、植物油、凡士林。

（2）用橡皮圈把透明膠管固定在鐵架臺上，成為U型管。采用膠管做U型管，而不用玻璃的U型管原因是：①膠管有彈性，用橡皮圈固定后會變扁，再插入植物時無需另外再固定，即可卡住植物枝條。②可以通過調節膠管的高度來調節液面高度，方便在不同班級授課。③安全，不易損毀。

（3）用滴管向U型管滴加紅墨水，分別將帶葉枝條和去葉枝條（傷口涂上凡士林）插在U型管的一端，滴加植物油，標記液面高度后觀察液面變化。

具體實驗裝置如圖5所示，2分鐘后液面降低情況如圖6所示，4分鐘后的液面降低情況如圖7所示。

2.教學過程

學生喜歡進行實驗操作，但抽象思維薄弱。水分在植物體內的運輸和散失的過程條理性強，通過實驗把該過程可視化，可以有效地幫助學生構建概念。

本課導入采用教師課前準備的實驗現象，即套袋培養蔥，發現液面降低，塑料袋有水珠。通過3個問題引導學生思考，并引出本課解決的三個問題：①水在植物體內如何散失？②水是通過什么途徑散失在空氣中的？③水分的散失有何意義呢？ 問題①和問題②通過分組實驗完成，均先宏觀感知再進行微觀觀察，問題③進行演示實驗。課后在校本課上帶領學生繼續深入探究相關問題，提升科學探究能力，并能為常規教學提供素材。 教學過程如圖8所示。

以水分在植物體內的去向作為主要線索進行學習，邏輯清晰，通過實驗生物基本事實，有效幫助學生建構概念。實驗包括經過向蔥葉片注射空氣、制作兩個臨時裝片并使用顯微鏡導管和氣孔三個分組實驗以及證明葉是蒸騰作用的主要部位的演示實驗，實驗改進后能夠在一節課完成。

責任編輯? ? 錢昭君