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高二年級生物學科教學設計方案( 四 )

生活百科細胞


2、使學生理解根對礦質元素離子的吸收過程及其與植物根細胞呼吸作用之間的密切關系
3、使學生理解根吸收礦質元素離子與根吸水的聯系和區別
4、使學生了解礦質元素在植物體內的存在形式、運輸方式和利用特點
5、使學生了解合理施肥、無土栽培原理和實用 。
二、能力方面
通過引導學生分析根對礦質元素離子的吸收過程與呼吸作用的關系以及分析影響根吸收礦質離子的環境因素，訓練學生分析實驗和實際問題的能力 。
三、情感、態度、價值觀方面
通過在教學中介紹合理施肥、無土栽培原理和實用，增加學生學以致用的意識;培養學生關注科學、技術在現代農業生產中的應用，對學生進行生命科學價值觀的教育 。
教學建議
教材分析
教材主要講述了植物必需的礦質元素、根對礦質元素離子的吸收、礦質元素的運輸和利用、合理施肥以及無土栽培的基礎知識 。
1、植物必需的礦質元素
教材在第一章中已經學習過組成生物體的化學元素基礎上講述了：
(1)什么是礦質元素
將植物烘干后充分燃燒，植物體中的C、H、O、N元素會以二氧化碳、水分、分子態氮和氮的氧化物等氣體形式散失，而礦質元素以氧化物的形式存在于灰分中，所以礦質元素元素也叫做灰分元素，它們主要是由根系從土壤中吸收，氮元素雖在燃燒過程中散失，不存在于灰分中，但是氮與其它礦質元素一樣，也是植物從土壤中以無機鹽的形式吸收來的，因此，也將氮歸于礦質元素一類 。
(2)什么是植物必需的礦質元素
目前，科學家確定的植物必需的礦質元素有13種，其中N、P、S、K、Ca、Mg等6種屬于大量元素，Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl等7種屬于微量元素 。
(3)簡要地講述了確定植物必需的礦質元素的方法
在人工配制的培養液中，除去某一種礦質元素后，植物的生長發育不正常了，而補充這種礦質元素后，植物的生長發育又恢復正常的狀態，就說明這種礦質元素是植物必需的礦質元素 。
2、根對礦質元素離子的吸收
教材主要從植物吸收礦質元素的器官、植物吸收礦質元素的主要部位、礦質元素的存在形式、礦質元素被植物吸收的形式、根吸收礦質元素的過程幾個方面介紹了植物對礦質元素離子吸收，其中根吸收礦質元素的過程是重點，也是難點，這個過程教材概括為兩步：首先礦質元素離子通過交換吸附到根細胞表面;然后吸附在根細胞表面的離子通過主動運輸進入細胞內 。
教材特別強調了根對礦質元素離子吸收與根細胞呼吸作用的密切關系 。
3、礦質元素的運輸和利用
(1)礦質元素的運輸
教材簡要講述了礦質元素進入根毛以后如何最終進入導管和礦質元素如何被利用的知識 。教材還通過列舉科學家所做的實驗強調了根對礦質元素離子的吸收與根對水分的吸收是兩個相對獨立的過程，即植物運輸水分和運輸礦質元素是一個同一過程;而植物吸收水和植物吸收礦質元素離子不是同一過程，因此蒸騰作用能促進水的吸收和運輸，也能促進礦質元素的運輸的道理，但不能促進礦質元素離子的吸收 。
教材還提到了植物體除了根以外、葉片等部位也能吸收礦質元素離子，及其在農業生產實際中的重要意義 。
(2)礦質元素離子的利用
教材介紹了礦質元素離子在植物體內的存在形式與其能否被重復利用之間的關系 。
4、教材注意聯系生產和生活實際，概括地講述了合理施肥的基礎知識，并且簡要講述了無土栽培這一新技術的基本原理、特點以及優點 。此外，本節還在“課外生物科技活動”欄目，鼓勵學生利用無土栽培技術培養植物 。
教法建議
1、引言
課前指導生物小組的同學用完全培養液和缺素培養液培養出一些植物體，以便課上展示給學生，引發他們對礦質元素對植物生活的作用的思考，以此引入本節內容 。
也可以從分析植物體內化學物質的元素組成入手引入課題 。例如，植物體內的物質中，蛋白質通常含有N，S、葉綠素含有Mg，核酸含有P，但植物體通過光合作用可從二氧化碳獲得C和O，通過根的吸水中獲得H和O 。以此引導學生分析出植物體內含有的元素種類與植物吸收的元素種類之間的矛盾，從而很自然地引入植物還可從土壤吸收礦質元素這一事實 。
也可以從根的滲透吸水直接引入，因為學生都知道土壤溶液中還溶解有各種礦質元素離子，這時可引發學生思考：溶于水的這些礦質元素離子是否是和水一起被吸收的?從而引入礦質元素離子的吸收 。

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