葉片的結(jié)構(gòu)
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)
能夠準(zhǔn)確描述葉片的各部分結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)的特征。
能力目標(biāo)
1、練習(xí)徒手切片；
2、通過觀察葉片的橫切面，使學(xué)生使用顯微鏡觀察植物組織的動(dòng)作技能達(dá)到熟練水平；
3、學(xué)會(huì)繪制葉片的表皮
4、通過“探究影響葉綠素形成的環(huán)境因素”的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)用實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的方法。
情感目標(biāo)
1、通過學(xué)習(xí)葉片的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)的特征，讓學(xué)生接受辨證唯物主義觀點(diǎn)與科學(xué)方法的教育；
2、通過討論“探究影響葉綠素形成的環(huán)境因素”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維過程。
教學(xué)建議
教材分析
植物能夠進(jìn)行光合作用以及呼吸作用和蒸騰作用，其根本原因在于葉具有執(zhí)行這些生理功能的結(jié)構(gòu)。這節(jié)課的關(guān)鍵就是要講清楚葉片的結(jié)構(gòu)與功能的辨證關(guān)系，徒手切片的制作是本節(jié)課的難點(diǎn)。
教法建議
在教學(xué)過程中，從觀察到的現(xiàn)象入手，如："葉片的顏色為什么大都呈現(xiàn)綠色？為什么葉片正面的綠色比背面深一些？"帶著問題去探究葉片的基本結(jié)構(gòu)。宜采用講授與實(shí)驗(yàn)觀察同步的教學(xué)模式，具體教學(xué)環(huán)節(jié)如下：（1）先用手撕開菠菜葉片，大致將其分成幾部分，然后通過練習(xí)徒手切片，用顯微鏡觀察葉片的橫切，從宏觀到微觀來認(rèn)識(shí)葉片的基本結(jié)構(gòu)，識(shí)別各部分的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并思考有關(guān)問題。（2）對(duì)照葉的橫切永久制片，結(jié)合掛圖、模型討論葉片的結(jié)構(gòu)有哪些與其功能相適應(yīng)的特點(diǎn)。（3）分小組討論、設(shè)計(jì)"探究影響葉綠素形成的環(huán)境因素"的實(shí)驗(yàn)方案并在課下實(shí)施。這樣采用邊觀察、邊實(shí)驗(yàn)、邊進(jìn)行講授的方式，引導(dǎo)學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，并且使學(xué)生的觀察與思考緊密結(jié)合起來，會(huì)取得較好的教學(xué)效果。這一節(jié)關(guān)鍵是講清楚葉片的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辨證統(tǒng)一關(guān)系：表皮細(xì)胞排列緊密，外壁有易透光不易透水的角質(zhì)層，從而起到保護(hù)作用；表皮細(xì)胞無色透明，從而有利于光線透過；表皮上有氣孔和保衛(wèi)細(xì)胞，從而使葉肉細(xì)胞與外界環(huán)境能進(jìn)行氣體交換；葉肉細(xì)胞里含有許多葉綠體，因而使綠葉能夠進(jìn)行光合作用，制造有機(jī)物；葉脈支持著葉片，有利于葉片充分得到光照；葉脈里的輸導(dǎo)組織，是運(yùn)輸光合作用原料和產(chǎn)物的通道。這些都說明了植物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與其功能是相適應(yīng)、相統(tǒng)一的，進(jìn)而也就對(duì)學(xué)生進(jìn)行了辨證唯物主義的思想教育。
對(duì)于《觀察葉片的結(jié)構(gòu)》這一實(shí)驗(yàn)來說，這是學(xué)生第一次將徒手切下的葉片的薄片制成臨時(shí)切片，并且進(jìn)行觀察，難度很大。教學(xué)中，在闡明實(shí)驗(yàn)的目的要求的前提下，要注意發(fā)揮教師在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的示范作用。對(duì)于實(shí)驗(yàn)的操作步驟，要一步一步地講述操作要領(lǐng)，一步一步的進(jìn)行示范，一步一步的組織學(xué)生進(jìn)行操作，從而保證在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)。學(xué)生能否通過自己制作的臨時(shí)切片來觀察清楚葉片的結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵之一是看徒手切片時(shí)所切的葉片薄不薄。首先，要讓學(xué)生明確顯微鏡下所要觀察的材料必須是薄而透明的，學(xué)生明白了道理，就會(huì)開動(dòng)腦筋，想辦法切出薄而完整的葉片橫切。其次，要想切出薄而完整的切片，一定要掌握操作技術(shù)，如：兩個(gè)刀片如何放置，手捏刀片的位置和姿勢(shì)，切割的方向和速度等等，都要向?qū)W生一一講清楚。最后，在觀察臨時(shí)切片時(shí)，往往很難在同一個(gè)視野內(nèi)觀察到葉片的各部分結(jié)構(gòu)，這就需要輕輕移動(dòng)切片，在不同的視野中進(jìn)行尋找，并對(duì)照掛圖分辨葉片的幾部分結(jié)構(gòu)。
實(shí)驗(yàn)《探究影響葉綠素形成的環(huán)境因素》，可以用研究性學(xué)習(xí)的方式，根據(jù)現(xiàn)象提出問題，分小組作出假設(shè)，并討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，由各組代表進(jìn)行發(fā)言，大家一起討論實(shí)驗(yàn)方案的可行性及需要注意的問題，使得實(shí)驗(yàn)方案不斷完善，然后在課下分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，并總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)及失敗的教訓(xùn)。這樣不僅激發(fā)了學(xué)生科學(xué)探究的意識(shí)，而且鍛煉了他們的實(shí)踐能力并培養(yǎng)他們小組合作的精神。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
重點(diǎn)：葉片的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)的特點(diǎn)
難點(diǎn)：葉片的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)
徒手切片的制作與觀察
教學(xué)過程：
（第一課時(shí)）觀察葉片的結(jié)構(gòu)
課前活動(dòng)：請(qǐng)學(xué)生利用課余時(shí)間在校園、公園等處觀察10種以上植物的葉，觀察時(shí)請(qǐng)注意以下問題：1、觀察不同植物葉的組成部分，注意葉片上下表面的色澤差異。2、觀察不同植物葉在莖上的著生方式，注意相鄰兩葉片的排列關(guān)系，思考葉的排列特點(diǎn)與光合作用的關(guān)系。
引言：通過觀察不同植物的葉，我們已經(jīng)知道在同一枝條上的許多葉片呈鑲嵌式排列這有利于接受陽光的照射。那么，大多數(shù)植物的葉片為什么是綠色的呢？為什么有些植物的葉片上表面呈深綠色，而下表面呈淺綠色呢？葉片的結(jié)構(gòu)又有哪些與其功能相適應(yīng)的特點(diǎn)呢？（引出課題：第一節(jié) 葉片的結(jié)構(gòu)）
分發(fā)一些新鮮的菠菜葉片給學(xué)生，指出先粗略觀察研究葉片的結(jié)構(gòu)。將葉片向上面對(duì)折，可以輕輕的從葉片的表面撕下一層透明的薄膜。將葉片向另一面對(duì)折，也可以從其表面撕下一層透明的薄膜。我們把這兩層透明的薄膜分別叫做葉片的上表皮和下表皮。夾在兩層表皮之間較厚的綠色部分，叫葉肉。在葉片表面我們可以看到縱橫交錯(cuò)的脈絡(luò)，是葉脈。由此可見，葉片的結(jié)構(gòu)可以分為三部分：表皮、葉肉和葉脈。那么，每一部分又是怎樣與光合作用相適應(yīng)的呢？用顯微鏡觀察葉片的結(jié)構(gòu)，將會(huì)得到問題的答案。
整片葉子放在顯微鏡下面行嗎？顯然不行。顯微鏡下所要觀察的材料必須是薄而透明的，我們今天要自己練習(xí)徒手切片，制成葉橫切的臨時(shí)切片，來觀察葉片的結(jié)構(gòu)。
1、練習(xí)徒手切片，制作葉片橫切面的臨時(shí)切片
�。�1）選切葉片：選一片新鮮的菠菜葉片，平放在玻璃板上，用刀片切去葉片基部、葉片尖端以及葉片兩側(cè)的邊緣。留下部分為寬約0.5cm左右、中央帶有主脈的長(zhǎng)方形小塊葉片。
�。�2）切取材料：用左手食指指尖壓住材料一端，右手捏緊并排的兩個(gè)刀片，從另一端沿和主葉脈垂直方向多次切割材料，每切一次刀片要沾水一次，以便將切下的葉片薄片放入盛有清水的玻璃皿中。
�。�3）選材制片：用鑷子從水中選取最薄的葉片切片，放在潔凈的載玻片上，制成臨時(shí)切片。
2、觀察葉片的結(jié)構(gòu)
用低倍顯微鏡觀察葉片的臨時(shí)切片，找出薄而比較完整的葉片部位，對(duì)照?qǐng)DⅢ―15觀察葉片的結(jié)構(gòu)，區(qū)分出上表皮、下表皮、葉肉和葉脈，識(shí)別各個(gè)部分的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征，并思考有關(guān)問題。（可印發(fā)給每位同學(xué)）
�。�1）葉片的上表面和下表面都有由一層細(xì)胞組成的表皮，表皮細(xì)胞的顏色和排列狀況如何？
（2）葉肉位于上下表皮之間，接近上表皮的葉肉細(xì)胞與接近下表皮的葉肉細(xì)胞在形狀、排列方式和內(nèi)部綠色顆粒數(shù)目等方面有什么不同？能否解釋上課時(shí)提出的問題？想一想葉肉細(xì)胞內(nèi)部的綠色顆粒結(jié)構(gòu)與光合作用的關(guān)系。
�。�3）葉脈貫穿于葉肉組織中，葉脈細(xì)胞的顏色、形狀和排列方式如何？
3、觀察葉片的下表皮
�。�1）用鑷子撕下一小塊菠菜葉的下表皮，制成臨時(shí)裝片。
�。�2）用低倍顯微鏡觀察葉表皮上成對(duì)的半月形細(xì)胞，這就是保衛(wèi)細(xì)胞。保衛(wèi)細(xì)胞與一般表皮細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和排列方式有什么不同？
�。�3）畫出葉片下表皮上由兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞組成的氣孔及其相連的幾個(gè)表皮細(xì)胞圖。
討論：在葉片結(jié)構(gòu)的哪些細(xì)胞內(nèi)部有綠色顆粒結(jié)構(gòu)？葉片內(nèi)綠色顆粒結(jié)構(gòu)的分布有什么特點(diǎn)？
總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中臨時(shí)切片制作效果及觀察情況，對(duì)表現(xiàn)好的組給予表揚(yáng)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生認(rèn)真清洗和整理實(shí)驗(yàn)用具，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。
板書設(shè)計(jì)：
觀察葉片的結(jié)構(gòu)
目的要求：
1、練習(xí)制作臨時(shí)裝片
2、用顯微鏡觀察葉的橫切面和表皮，識(shí)別葉片的結(jié)構(gòu)
3、畫葉片的表皮細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞圖
材料用具：課本71頁
方法步驟：
1、練習(xí)徒手切片，制作葉的橫切臨時(shí)切片（板圖示每一步驟）
2、觀察葉片的結(jié)構(gòu)并思考問題
3、觀察葉片下表皮
4、繪制葉片表皮細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞圖（板圖示范）
注意：刀片很鋒利，用時(shí)要小心！
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
（第二課時(shí)）葉片的結(jié)構(gòu)
上一節(jié)我們觀察了葉橫切的臨時(shí)切片，知道葉片的結(jié)構(gòu)分為三部分，哪三部分呢？請(qǐng)同學(xué)對(duì)照掛圖指出表皮、葉肉和葉脈三部分。這三部分的細(xì)胞排列有什么特點(diǎn)呢？這些特點(diǎn)又是怎樣與其功能相適應(yīng)的呢？我們這節(jié)課繼續(xù)討論。
要求學(xué)生遵循顯微鏡的使用程序，在低倍鏡下找到葉片橫切結(jié)構(gòu)的清晰物像（永久制片），為觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的推進(jìn)創(chuàng)造條件。
調(diào)控學(xué)生依次觀察上下表皮，柵欄組織和海綿組織，葉脈，辨認(rèn)各部分結(jié)構(gòu)的分布部位、細(xì)胞形狀、排列疏密狀況等。
首先看表皮細(xì)胞有什么特點(diǎn)，請(qǐng)同學(xué)回答。（結(jié)合上節(jié)課的記錄和這節(jié)課的觀察回答）
總結(jié)：表皮細(xì)胞排列緊密，無色透明，細(xì)胞外壁上有一層透明不透水的角質(zhì)層。這樣的表皮有什么用呢？功能：這種結(jié)構(gòu)既有利于透光，又可防止葉片過多的散失水分，對(duì)葉片還有保護(hù)作用。因此，表皮屬于保護(hù)組織。
我們看到的菠菜葉的下表皮細(xì)胞是什么樣的？從不同角度觀察，看到表皮細(xì)胞的不同形態(tài)，就此想象表皮細(xì)胞的立體結(jié)構(gòu)。（比如拼圖塊）
表皮上有什么特殊結(jié)構(gòu)？看圖指出表皮細(xì)胞之間有一些特殊細(xì)胞兩兩成對(duì)，其中每一個(gè)半月形的細(xì)胞叫做保衛(wèi)細(xì)胞，一對(duì)保衛(wèi)細(xì)胞之間的孔隙，叫氣孔。氣孔是葉片與外界進(jìn)行氣體交換的"窗口"，保衛(wèi)細(xì)胞控制氣孔的開閉。
保衛(wèi)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)決定了它的功能：每個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞臨近氣孔一側(cè)的細(xì)胞壁比較厚，遠(yuǎn)離氣孔一側(cè)的細(xì)胞壁比較薄。用自制教具演示，當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水時(shí)，分別向兩側(cè)凸起，氣孔張開，反之則氣孔關(guān)閉。
一般情況下，陸生植物上表皮的氣孔數(shù)少于下表皮的氣孔數(shù)。某些浮水植物，如睡蓮，其氣孔全部分布在下表皮。
上下表皮之間大部分是葉肉細(xì)胞。請(qǐng)同學(xué)觀察葉肉細(xì)胞的形狀和排列有什么規(guī)律？
總結(jié)：柵欄組織：接近上表皮，細(xì)胞呈圓柱形，排列較整齊，含綠色顆粒較多。
海綿組織：接近下表皮，細(xì)胞形狀不規(guī)則，排列較疏松，含綠色顆粒較少。
葉肉細(xì)胞內(nèi)部的許多綠色顆粒結(jié)構(gòu)是葉綠體，葉綠體中含有葉綠素等多種色素，它是光合作用的場(chǎng)所。
那么，你們現(xiàn)在能回答大多數(shù)植物的葉為什么是綠的？而且總是靠近上表面綠色更深一些？（學(xué)生回答）
歸納總結(jié)：葉肉細(xì)胞內(nèi)有許多葉綠體，葉綠體內(nèi)含有綠色的葉綠素，使葉片呈綠色。葉片的上表面顏色一般較葉片下表面深，主要是因?yàn)榻咏媳砥さ臇艡诮M織細(xì)胞里面含有的葉綠體比較多，而接近下表皮的海綿組織細(xì)胞里面含有的葉綠體比較少。
在葉肉之間有束狀結(jié)構(gòu)是葉脈。從葉的外部看，葉脈是許多交織的脈絡(luò)，構(gòu)成葉片的"骨架"，具有支持作用。一些植物的葉脈相互交錯(cuò)，稱網(wǎng)狀葉脈；還有些植物的葉脈大體上平行分布，稱平行葉脈。
葉脈是由一些什么形狀的細(xì)胞構(gòu)成的呢？觀察永久制片。
指圖說明：葉脈主要是由兩種細(xì)胞構(gòu)成的管道組成的。圖中被染成紅色的部分是導(dǎo)管，導(dǎo)管是由一些中空、橫壁消失的細(xì)胞連接成的長(zhǎng)管，這些細(xì)胞是死細(xì)胞，導(dǎo)管具有運(yùn)輸水和無機(jī)鹽的功能。圖中被染成藍(lán)色的部分是篩管，也是由一些管狀細(xì)胞上下連接而成，在細(xì)胞上下連接的橫壁上有許多小孔，叫篩孔，這些細(xì)胞是活細(xì)胞，篩管是運(yùn)輸有機(jī)物的通道。
由此看來，葉脈不僅具有支持作用，而且還有疏導(dǎo)作用。
總結(jié)：葉片的結(jié)構(gòu)有哪些與光合作用相適應(yīng)的特點(diǎn)？
1、表皮透光保水，氣孔可進(jìn)行氣體交換；
2、葉肉含大量葉綠體，是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所；
3、葉脈可運(yùn)輸光合作用所需要的物質(zhì)。
整理好顯微鏡，放回原位。
板書設(shè)計(jì)：
第一節(jié) 葉片的結(jié)構(gòu)
探究活動(dòng)
葉脈標(biāo)本的制作
1．摘取若干葉脈清晰、堅(jiān)韌的葉片，如桑葉、桂花葉。
2．稱取碳酸鈉2.5克，氫氧化鈉3.5克（或3克）置于燒杯中，注入清水100毫升，放在火上煮沸。
3．投入樹葉，讓它們?nèi)拷谌芤豪�。繼續(xù)加熱6～8分鐘，不時(shí)用玻璃棒輕輕拌動(dòng)，使各葉分離，受熱均勻。葉片受藥品的腐蝕，柔軟的部分就易被除去而留下葉脈。
4．用鑷子取出煮過的葉片，放在盛有清水的玻璃杯內(nèi)。
5．從清水里取出漂凈的樹葉，平鋪在左手掌中，用右手食指在自來水流水中仔細(xì)地擦去葉片的柔軟部分，露出清晰的葉脈，然后貼在玻璃片上涼干。
6．趁葉脈還未干透，用毛筆涂上水彩顏料（也可浸在彩色墨水中染色）。涼干后，放在書中壓平。然后在葉柄上系上一條彩色的絲帶，就做成美觀的書簽了。
仔細(xì)地觀察葉脈在葉片上的分布。
你所做的葉片的葉脈是什么類型的葉脈？
葉脈里含有什么？有什么功能？
探究影響葉綠素形成的環(huán)境因素
提出問題：植物生活需要哪些基本條件？其中的哪個(gè)條件可能對(duì)葉綠素形成起著決定性作用呢？請(qǐng)舉出實(shí)例或收集有關(guān)資料作為依據(jù)提出假設(shè)。
做出假設(shè)：小組討論后代表發(fā)言，提出本組所做的假設(shè)以及提出假設(shè)的依據(jù)。學(xué)生可能做出的假設(shè)：（1）葉綠素的形成與陽光有關(guān)：青蒜和蒜黃都是用大蒜蒜瓣培育成的。青蒜是露天生長(zhǎng)的，它的葉片是綠色的；蒜黃是在遮光條件下生長(zhǎng)的，它的葉片是黃色的。大蔥埋在土中的部分是白色的，而暴露在外的部分是綠色的。有關(guān)的科學(xué)研究證實(shí)，黃白色的葉中沒有葉綠素。（2）葉綠素的形成與溫度有關(guān)：夏天樹葉是綠色的，到了秋天氣溫下降，樹葉就變黃了。對(duì)此做出解釋：葉里除了含有綠色的葉綠素以外，還含有橙黃色的胡蘿卜素和黃色的葉黃素。通常情況下，葉綠素的含量最多，其他色素的含量少，于是葉就顯出綠色來。但是，葉綠素很容易被低溫破壞，秋天氣溫下降，葉綠素在葉里分解、消失得很快，而胡蘿卜素和葉黃素則比較穩(wěn)定，因此樹葉就變黃了。葉綠素的形成是否與陽光、溫度都有關(guān)系呢？我們需要通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：
可提供的用具有：2個(gè)約40ml的容器（用于種子萌發(fā)形成幼苗）、兩張吸水紙或少許棉花、2支溫度計(jì)、1個(gè)水杯、1支滴管、密封性好的紙盒（大于種子萌發(fā)器皿），以及本組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案必需的其他用具。想一想，為什么準(zhǔn)備兩份主要實(shí)驗(yàn)用具呢？（學(xué)生回答）
提示：
1、實(shí)驗(yàn)材料最好選用長(zhǎng)出第一片幼葉后的小麥幼苗，種子到實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)。
2、在適宜的條件下，第一片幼葉在長(zhǎng)出之前即開始形成葉綠素，實(shí)驗(yàn)進(jìn)入關(guān)鍵階段。請(qǐng)思考你的實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)分別放在怎樣的環(huán)境條件中？
3、注意，對(duì)照實(shí)驗(yàn)中除了需要探究的一個(gè)條件不同外，其他條件應(yīng)當(dāng)完全相同。
4、建議用表格形式記錄實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果。
你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是什么？實(shí)驗(yàn)中設(shè)置的對(duì)照有什么作用？
各小組討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，并將方法步驟寫在投影片上。
各組派代表進(jìn)行交流，全班對(duì)每組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路給予評(píng)價(jià)和補(bǔ)充，使實(shí)驗(yàn)方案更加完善。例如：有個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)方案是，把一盆蒜黃放到陽臺(tái)上培養(yǎng)，另一盆相同的蒜黃放到冰箱內(nèi)培養(yǎng)。對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案做出分析和評(píng)價(jià)。
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并討論：實(shí)驗(yàn)結(jié)果如果支持你們小組的假設(shè)，能夠得出什么結(jié)論？實(shí)驗(yàn)結(jié)果如果不支持你們小組的假設(shè)，應(yīng)當(dāng)怎樣做？若取得成功，請(qǐng)總結(jié)2-3條成功經(jīng)驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)差錯(cuò)，請(qǐng)分析失誤的原因。
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