植物的根茎叶

第一单元植物的根、茎、叶

自然（科教版）教材编写组张瑞芳

单元概述

本单元的设计目的是通过引导学生研究绿色开花植物根、茎、叶的形态、结构和功能，培养学生由整体到局部、由表及里和观察细微事物的能力；培养学生推断、设计方案、收集证据的能力以及测量的能力。通过让学生体验结构与功能、局部与整体之间的联系，感悟植物根、茎、叶对植物整体的重要性，使学生自觉增强关爱植物的意识，逐步形成解释周围现象和进一步探究植物世界奥秘的兴趣。

本单元的设计思路是“下上”：由植物根从外界吸收水分和养料茎输送水分和养料叶蒸腾水分。基于学生曾在一年级学习了植物根、茎、叶的外部形态的多样性，本单元将引导学生探究不同形态根、茎、叶的一些简单的结构及其功能。比较复杂的结构和功能将在中学进一步学习。

单元教学目标

1．通过观察、解剖、分类、测量，了解植物根、茎、叶的外部形态特征和内部基本结构。2．通过设计和实施收集证据的方案，探究根和茎的主要功能。

3．通过分析，感悟结构与功能之间的联系。

4．通过了解根、茎、叶的功能，增强爱护植物，保护绿化的意识。

单元教学活动结构图

教学活动准备一览表

第1课 各种各样的根（对应教材P ２~P ３ ）

本课通过测量葱根的活动，让学生在亲身体验的过程中，对根的庞大产生惊讶，由此激发学生探究植物根奥秘的兴趣。通过异中求同的活动，通过借助放大镜、显微镜进行观察，发现植物的根尖一般都有根毛，并体会科学技术的力量。

本课的设计思路是“整体观察 局部观察”，“观察形态 观察结构”。首先，基于学生对植物的根没有太大的兴趣，因此，以测量葱的根须数量和长度为切入口，促使学关注整个根的每一条根须。然后，考虑到学生对“根是各种各样的”已经有了初浅的认识，所以，从寻找６种植物根的不同为切入口，通过借助放大镜（或显微镜）仔细观察根尖部分并加以记录，引导学生发现它们共同的结构：都有根毛。在单元中，本课既起到激发学生探究植物结构的兴趣，又是下一节课探究根的功能的基础。

本课的重点是体会根的庞大，了解根的一般结构：植物的根尖一般都有根毛。难点是对根毛的观察。

本课教学目标

1． 通过测量根的长度，培养学生粗略估计的能力。 2． 体验根的庞大，激发学生关注根的兴趣。

3． 通过观察、比较知道植物的根尖一般都有根毛。

版面说明

根的兴趣。

希望学生通过阅读小资料，进一步感受根系的庞大。

象。

提示教师将植物在水中栽培一段 时间后供学生观察。

学校可让学生看显微镜，但不需要 学生操作显微镜。

教学建议

１、在测量根的长度时，可根据学生的实际情况，开展个别活动或小组合作活动。 ２、观察应以实物为主。教师最好提供水栽植物，或提前几周将洋葱、葱等植物放入水

中栽培，以保证学生看到比较完整的根系。

第2课 根的作用（对应教材P ４~P ５ ）

本课通过推测、收集证据、解释现象、交流等活动，让学生经历科学探究的过程，了解根的一般功能，体验结构与功能之间的联系。

本课的设计思路是“根的主要作用

根的其它作用”。基于学生对根的作用已有模糊的认识，因此本课首先让学生自己设计和实施收集证据的方案，证明自己的观点。然后对带土移栽幼苗等现象进行讨论，使学生进一步了解庞大的根系和土粒紧密接触，不仅能固定植物体，而且能减少土壤由于风、雨、水的冲击而流失，帮助学生理解栽种植物对环境保护的意义。最后让学生通过收集资料的方法了解植物根的其它作用。本课根的功能既与前一课根的结构密切相关，同时它又是茎输送水分的前提。

本课的重点是探究根的吸水和固着作用。难点是学生对根的固着作用的体验。

本课教学目标

1． 通过实验、观察和收集资料，了解根具有固着、吸收水分和营养物质（无机盐）、储藏、

攀援等作用。

2． 通过阅读、观察和讨论，了解根毛具有很强的吸水能力和固着能力。 3． 通过探究根的作用，培养学生设计和实施收集证据方案的能力。 4． 提高学生的环保意识。

版面说明

根吸水作用的实验方法：将大蒜的根浸入水中，盖上盖子（防止水分蒸发）

植物根部带土的实例可引导学生思考根的固着作用和防止水土流失 的作用。

录像、图书等）

初步体会生物与环境的关系。

教学建议

做根吸水的实验时，也可用在水面上滴油的方法，防止水分蒸发。

第3课茎的秘密（对应教材P6 ~P７）

本课通过异中求同，引导学生自己归纳茎的一般特征。通过解剖，使学生在了解茎的结构的同时，感受到：解剖是了解内部结构的有效方法。通过“根据茎的结构，探究茎的功能”这一活动，使学生在经历探究过程的同时，获得结构与功能相关联的体验。

本课的设计思路是“外部形态内部结构基本功能”。在学生感受了植物的茎是各种各样的之后，“为什么这些都被称为茎？它们有没有共同的特点？”这些问题成为学生关心的问题。据此，本课从学生的已有经验出发，首先，让学生在不同形态的茎中寻找相同的地方，并归纳出共同特征：都有叶、节、芽。然后由外向内，解剖芹菜的茎，观察茎的内部结构：有许多上下相通的导管，接着由茎的结构推测其功能，并设计实验方案验证推测，最终得出茎的主要功能。本课在单元中起到承上启下的作用，茎连接根与叶，并将水分由根输送至叶。

本课的重点是探究茎的结构与功能。

本课教学目标

1．通过比较，知道茎一般都有叶、节、芽，茎有韧性，能支持叶、花、果实。

2．通过解剖，了解茎的内部一般都有导管。

3．通过推测、设计和实施方案，知道茎的导管能输送水分和营养。

版面说明

提供各种形态的茎，让学生比较 找出相同点，并归纳茎的一般形 态特征。

法了解茎的结构。

呈现探究活动中的几个步骤（推测、实验）

教学建议

1、也可选用其它茎（如月季）做传输水分的实验。

2、做茎传输水分的实验时，先将剪下的嫩枝放入清水浸一会儿，然后取出，在断口处剪去约5厘米，迅速放入红色水中，使实验效果较佳。

第4课 观察叶脉（对应教材P ８~P ９）

本课通过“寻找塑料袋中水的由来”的活动，培养学生推理的能力，使学生了解叶脉的功能。通过观察叶脉、画叶脉的活动，使学生了解叶片的结构，由各种叶片上叶脉的不同分布，进一步体验叶的多样性。

本课的设计思路是“功能 结构”。首先，通过情境“塑料袋中的水”，引导学生根据现象进行层层推理，如：塑料袋中的水——叶片中的水——茎能输送水——连接叶片与茎的叶柄——连着叶柄的叶脉，了解叶脉具有输送水分的功能。然后，观察各种叶片是否都

有叶脉。最后通过画叶脉，观察叶脉在叶片中的分布，以此进一步了解叶的结构。在单元中，本课既帮助学生完成了探究植物从外界吸收水分到蒸发水分的过程，又帮助学生对根吸收水分、茎输送水分的进一步理解。

本课的重点探究叶脉的作用和观察叶脉。

本课教学目标

1． 通过推理，了解叶脉有输送水分的功能。

2． 通过观察和画叶脉，了解叶片上有叶脉、叶肉。 3． 培养学生的推理能力和仔细观察的能力。

版面说明

由叶蒸腾作用的实验现象，引导学生

分析，得出叶片中的水分主要靠叶脉输送。

观察不同叶片，知道叶片中一般都有叶脉和叶肉。

画叶脉，进一步了解叶片的结构和叶脉的分布。

教学建议

1．叶蒸腾作用的实验：找一株草本植物，用透明塑料袋罩住一些叶子（最好是枝端），把植物放在阳光下，一段时间后，塑料袋上有水出现。也可采用对比实验的方法，不过要摘除部分叶子。

2．教学中不要求学生掌握“气孔”这一结构。

3．如教师有条件或学生动手能力强的，建议用做叶脉书签的活动代替画叶脉的活动，教师课前先烧煮好叶片，学生在课中刷叶肉。这样能让学生充分体验到叶片的结构：表皮、叶肉和叶脉，对学生来说活动形式比较新。

第5课 叶的颜色（对应教材P10~P11）

本课通过分离叶片中颜色的活动，使学生了解叶片中含叶绿素和其它色素。通过解释“为什么大部分的叶是绿色的？”“为什么秋天有的树叶会变色？”使学生体验到发现周围事物奥秘的乐趣。

本课的设计思路是“发现问题 解决问题”。教师先呈现各种颜色的叶，鼓励学生观察后提问。接着根据学生的问题：为什么叶的颜色各种各样？为什么大多数叶是绿色的？根据学生在二年级曾接触过色素这一概念，教师可引导学生进行猜测。然后通过分离叶中色素的演示实验，在学生观察分析实验结果的基础上，帮助学生解决问题。在单元中，本课不仅帮助学生了解叶片含有叶绿素，而且还为学生今后继续探究叶绿素功能做了准备。

本课的重点是探究叶颜色的秘密。难点是对实验现象的解释。

本课教学目标

1． 通过探究植物叶颜色的秘密，培养学生发现问题、解决问题的能力。 2． 通过分析实验现象，了解叶肉内含有叶绿素和其它色素。

3． 通过运用科学知识解释周围现象的过程，体验发现周围事物奥秘的乐趣。

版面说明

呈现各种颜色的叶，引导学生发现问题：为什么大部分叶的颜色是绿色的。

小资料为学生解释现象提供帮助。

分离桂花叶和苋菜叶片颜色的演示实验示意图。图中学生的问题主要起引导学生分析实验现象的作用。

教学建议

1．如果学生没有联系色素做推测，教师可引导学生阅读小资料，再用实验验证。

2．为了节约时间，两个演示实验可同时进行。

单元评价建议

本单元学习评价单主要评价学生对根吸收水分，茎、叶脉输送水分知识的理解，以及设计实验方案，验证自己想法的能力。

在评价活动中，学生将依据关于根吸收水分，茎、叶脉输送水分的知识，推测水在植物体内的走向，并受“芹菜茎输送水分实验”的启发，设计实验，加以验证。在对实验现象的观察和实验之后的交流中，学生将有机会反思自己实验方案设计的合理性，并加以修正。

建议选用带有浅色花的植物，以便观察花吸收水分的过程。本单元评价活动可以在第四课“观察叶脉”结束时布置，利用第五课的时间交流。

课程资源

一、参考资料

1．根系的类型

一株植物地下部分全部根的总和叫做根系。根系分两大类：直根系和须根系。

直根系的植物主根很长而且粗，在它的两侧生有许多细的侧根，侧根长到一定长度又能生出新的侧根。这样反复分枝，形成主根与侧根有明显区别的根系。萝卜、胡萝卜、仙人掌的根系都是直根系。

须根系的植物主根不发达，主根生出后不久就不再继续生长，由茎基部生出许多线装根。水稻、玉米、草坪草及大多数树木的根系都是须根系。

2．根的结构

下图为典型的根的结构。根尖是圆的并被根冠包围着。根冠细胞是死的，可以保护根尖不被岩石或根部周围的物质损伤。

分生区被根冠包围着，能够不断地分裂出新的细胞，主要使根伸长。表皮细胞的一部分向外突出，形成根毛。根毛数量很多，集生于根尖的一定区域，形成所谓的根毛区。

根毛使表皮细胞的吸收面积大大增加，从而使根能吸收更多的水分与无机盐。同时，根毛也有助于植物牢牢地固定在地下。

根的中心是导管。根从土壤中吸收的水分与营养物质迅速进入木质部，然后向上输送到茎、叶等器官。韧皮部将叶制造的食物输送到根部。根部的组织就利用这些有机物生长或储存起来供未来生长所需。根部也含有一层形成层细胞以形成新的韧皮部与木质部。

3．各种各样的根

为了适应生存环境，植物在发展过程中形成了许多奇形怪状的变态根。榕树可以从枝上生出许多下垂的气生根，直入土壤后成为木质的支柱根，形成“独木成林”的奇观。

红树、木榄、水松等由于身体被淤泥掩埋，根呼吸困难，因此有一部分根就垂直向上生长，成为呼吸根。

菟丝子的不定根缠绕在大豆的植株上，从不定根演变成吸器，伸入大豆茎内吸取水分和养料，过着不劳而获的生活，因此被称为寄生根。

还有能在墙壁上生长的爬山虎的攀援根；随水漂流的浮萍的水生根；储藏营养物质的储藏根；萝卜、甘薯的块状根；芜菁的圆球根等。

4．根的作用

根的植物的命脉，它具有吸收、输导、固着、支持、储藏和繁殖的功能。

根系入土的深光度因植物和外界条件而改变。庞大的根系和土粒紧密接触，既能固定植物体，又可减少土壤由于风、雨、水的冲击而流失。

根吸水原理与细胞吸水一样，在一般情况下，根毛细胞液的浓度总比土壤溶液的浓度大，土壤溶液中的水分通过根毛的细胞壁、细胞膜、细胞质渗入液泡。根据同样原理，水分经过层层细胞，进入有输导作用的导管，然后运输到植物体的各部分。

5．茎的形态

茎多为圆柱形，这与它的生理功能及所处环境有关。在同体积下，圆柱形的表面积最小，而表面积越小，蒸腾量越小。所以茎的这种形态是它生长在空气中长期适宜的结果。

植物的茎虽然多种多样，但都有节和节间的分化，能生叶或芽。茎大部分直立生长，但也有攀援茎和匍匐茎等。

6．茎的结构

植物的茎分为草本和木本。草本茎十分软弱，蒲公英、大丽花和西红柿的茎都属于草本茎。木质茎十分坚硬，槭树、松树和玫瑰的茎都属于木质茎。

无论是草本茎还是木质茎都含有木质部和韧皮部及同样数量的支持细胞。与草本植物不同的是，木本植物的茎还具有保护内层细胞称为树皮的外表皮。树皮使内层细胞得到更好的保护。

7．各种各样的茎

茎的功能各不相同，在长期的发展中、演化中，形成了许多变态茎。如地下的马铃薯的块茎；百合、洋葱的鳞茎；荸荠、慈姑的球茎；藕、姜、竹的根状茎。地上的葡萄、黄瓜的茎卷须；仙人掌的肉质茎；山楂的刺茎等。

8．茎的功能

茎是植物的主要营养器官，担负着输导、支持、储藏和繁殖的重任。

植物的茎中有两条运输干线，木质部和韧皮部分别运输着不同的物质。实验表明，水分和溶于水的无机盐是由木质部的导管从下向上运输。根部、茎部以及叶脉中的导管都是相通的，根吸收的水分和无机盐也就由此到达植物体的全身各处。通过光合作用制造的有机养料，根据生理需要进行物质分配时，是通过韧皮部筛管向全身各处运输的。

树皮中有韧皮部筛管，如果树皮出现大面积的深度环剥，由于有机养料运输途径的中断，根部得不到所需有机养料，就会导致整个植株的死亡。俗话说“树怕剥皮”就是这个道理。

9．叶的结构与功能

叶片的结构一般由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。在植物的叶片中，紧密地排列着

上下表皮细胞。在下表皮中，有气体进出的门户——气孔。上下表皮之间是叶肉，它的细胞中含有大量的叶绿体。叶肉中分布着叶脉，它是叶的骨架，有时重要的输导系统，里面有运送水分、无机盐的导管和输出有机物的筛管。

叶片通过导管将根吸收来的水分和从气孔中进入的二氧化碳为原料，制成淀粉，到晚间分解成葡萄糖，输送到全身，为植物生长发育、开花结果提供粮食，同时“呼出”氧气。地球上的有机物基本上来自绿色植物。光合作用把固定的太阳能转变为储存于有机物中的化学能。绿色营养加工厂的副产品是氧气，同时又能吸收二氧化碳，净化空气，有利于自然界的生态平衡。

叶片的表皮细胞好象一堵严实的围墙，保护着绿色加工厂。有的叶片表皮上还覆盖着一层角质膜或蜡质，可以防止水分散失或大气中的污染物及病菌进入。有的叶面披有各种毛状物，也是为了保护自己。

10．落叶树和常绿树

落叶树到冬季时树叶会脱落，这跟动物的冬眠原因一样——节约能量，度过寒冬。气温下降时，土壤变冷，落叶树的根吸取不到充足的水分。如果树叶不脱落，就会通过蒸腾作用散失水分，且得不到补充，这会把树干死。常绿树常年不落叶，这是因为它们的叶子上有一层粗糙的蜡质保护层，可以减少水分散失，不会被风吹干。

11．制作叶脉标本

把厨房用的碱性洗涤剂倒入烧杯，放入桂花叶或山茶叶，加热。叶子边软后，用镊子夹出，放在水中仔细冲洗。把叶子放在纸上，用牙刷轻轻刷去叶脉之外的部分，再用水冲洗干净。

二、参考书目及相关网址

1．林崇德主编。中国少年儿童百科全书（自然环境），第一版，杭州：浙江教育出版社，1991.

2．（日）佐竹义辅等著，高信曾等增订。少年科学知识文库（植物），中文增订版，北京：科学普及出版社，1980.

3．（美）帕迪利亚主编，廖苏梅等译。科学探索者（从细菌到植物），杭州：浙江教育出版社，2002.

4．https://www.360docs.net/doc/5c15384952.html,/plant/index.html

5．https://www.360docs.net/doc/5c15384952.html,/zwsjie/index.htm

6．https://www.360docs.net/doc/5c15384952.html,/shengwubaitai/index.asp

7．https://www.360docs.net/doc/5c15384952.html,.tw/plant/plant.html

教学札记