高三生物教学教案：茎的结构（一）
第五章第二节茎的结构 教案示例(一)第五章第二节茎的结构 教案示例(一)
教学目标
1.掌握木本植物(这里指双子叶植物中的木本植物)茎的结构及各部分的主要功能，理解草本植物(这里指单子叶植物中的草本植物)茎的结构及各部分的主要功能。理解年轮形成的道理，了解草本茎倒伏的原因及防止倒伏的措施。
2.通过用显微镜观察木本植物和草本植物茎的横切装片，进一步巩固使用显微镜的技能和在显微镜下识别生物体结构的观察能力。
3.通过分析“木本茎年轮的形成”，使学生树立生命物质的发展变化观点和内、外因辩证观点。通过介绍我国科学工作者在“抗倒伏”方面做出的贡献，弘扬他们献身科学的精神。
重点、难点分析
1.“木本植物茎的结构”是本节教学内容的重点。因为：
(1)木本植物茎的结构，可作为其它植物茎结构的代表，弄清木本茎的结构，为了解其它植物的茎奠定基础。
(2)只有掌握了木本茎的结构，才能更好地理解茎的功能和年轮形成的原因。
2.对维管束概念的理解和年轮概念的理解是本节教学内容的难点。因为：
(1)维管束是对茎结构整体而言，是茎的立体结构。它指的是：茎内，由韧皮部、形成层、木质部三部分合起来构成的结构。课本上维管束的图和茎的横切装片，都是一个平面的结构。如何使学生对维管束的理解形成立体概念，教师可参看教参，自制维管束教具加以说明，避免学生对维管束的理解形成片面性。
(2)年轮的形成是多年生木本植物茎的形成层在外界环境条件影响下进行周期性活动的结果。学生能够理解年轮是植物的生长线，但容易把年轮的概念与年轮线的概念混淆，造成理解上的误差。为了避免这种误解，教师在教学过程中应注意结合挂图、模型或自画板图配合相应的文字进行说明。准确地把握年轮的概念及年轮线的概念。
3.组织学生观察木本植物茎和草本植物茎结构的横切、纵切装片，也是教学内容的难点。因为：学生对茎结构的认识还只停留在书本和教师的挂图上，从显微镜下观察到的茎结构在认识上存在差距，需要有一个“重新认识”和“理论与实际相结合”的过程。教师在指导学生实验中，要耐心引导学生一步步地把观察到的结构特点与教科书中的挂图相结合，进一步加深对所学知识的理解和掌握。
教学过程设计
一、本课题的参考课时为一课时。
二、第一课时：
1.关于引言：教师可以以复习提问的形式，从上节课所学的知识，引出茎的功能，从而导出茎的结构。也可以准备好一些种类的植物茎(2～3年生)，直接提问学生：①茎是怎么发育而成的?②茎有什么作用，为什么会有这些作用?③茎的结构又是怎样的?在学生回答这些问题的基础上，说明不同的植物，茎的形态虽不一样，但其基本功能却是相同的。有支持植物体、输导营养及繁殖的作用。茎的这些功能与它的结构密切相关。茎的结构究竟是怎样的，接下来，教师可以组织学生对茎的结构进行研究。
2.关于“木本植物茎的结构”的教学，应采取实验与教学同步的方法，引导学生发现问题，培养学生研究问题和解决问题的能力。
课前准备好一些植物的茎，有草本植物的茎(小麦、玉米)，也有木本植物的茎(椴树、杨树、柳树)。首先用准备好的材料，使学生明确木本茎和草本茎的区别(概念)。然后再以木本茎为例进行研究。研究的方法可采取：
(1)在教师的引导下，学生按步进行。首先发给每位学生一小段(约5cm)椴树茎，让学生动手剥一剥茎的外皮，这一层是很容易剥掉的。再引导学生往里剥就不那么容易了，很硬。然后让学生用刀片或竖刀把茎横切，观察茎横切面的结构，并用解剖针扎一扎茎横断面，哪部分硬，哪部分疏松。
在学生有了感性认识后，教师可以提问：①茎的结构可以分成几部分?②最硬的结构在哪，最软的结构在哪?③为什么会这样?并组织学生讨论。
然后根据讨论的结果，教师对不清楚的问题或不易观察的结构进行补充讲解。如：关于树皮，它的结构实际上是很复杂的。韧皮部是树皮中的重要结构，它主要是由筛管和韧皮纤维组成的。教师可以用挂图或投影片说明筛管的结构，也可以自制筛管模型或画板图进行讲解。强调筛管是由许多管状的活细胞上下连接而成的。这些细胞中含有细胞核和细胞质。上下连接的两个细胞结合处叫筛板，上有许多小孔叫筛孔。筛管细胞之间靠筛孔进行物质传递，筛管是运输有机物的通道。关于韧皮纤维，可参看教材。关于木质部，可以与韧皮部进行对比讲解。导管的结构可以复习提问，由学生自己说明。木纤维的结构和功能可对比韧皮纤维，强调木纤维的坚硬、无弹性、强大支持力的特点。不同的植物茎中的木纤维和韧皮纤维的数目是不一样的。如亚麻茎中的韧皮纤维很丰富，可以用来编织亚麻布和帆布，很结实。红松的木材质地优良，耐腐蚀力较强，是建筑、车辆、造船、家具的上等优质用材。
在讲解形成层的结构和功能时，教师可以这样设问：木本植物的茎逐年生长、加粗，所以茎中肯定有些细胞具有产生新细胞的能力，那么这些细胞在哪里呢?学生可能回答不准确或不知如何回答，教师需进一步提示：具有分裂能力的细胞属于什么组织?这种组织细胞具有什么特点?经过提示，学生会想起来，分生组织的细胞特点，这样就可以在图中找到形成层的位置了。形成层的位置决定了它能不断地向外分裂产生新的韧皮部，向内分裂产生新的木质部，使茎逐年加粗。
在学生掌握了树皮、形成层、木质部后，教师给出维管束的概念，并组织学生讨论：本植物的茎维管束呈什么状态。在讨论的基础上，教师可以用自制教具或模型说明维管束呈筒状。
最后，有条件的学校，可以组织学生在显微镜下观察椴树茎(或其它木本茎)的横切片，帮助学生在镜下识别茎各部分的结构特点，加深对知识的理解。如果有显微投影仪最好把椴树茎永久横切片投放到大屏幕上，引导学生认识真实的结构，并能根据这些特点判断相应的结构和位置。如判断筛管，就可以从找筛孔入手;判断髓的位置，可以从细胞特点入手：细胞体积大、壁薄、排列疏松(营养组织的特点)。也可以找碗口大小的一段木头(细点也可以)横锯开，纵锯一半如图所示，示意茎横、纵结构，并且进行对比。加深学生对茎结构的立体认识和记忆。
(2)在教师的设计下，学生发挥主动性。
课前把实验材料和用具都发给学生，课上充分发挥学生的自主权和想象力，让他们想方设法把木本植物茎的结构弄清楚。课本可以做为参考依据，教师可以作为他们中的一员，帮助出主意、想办法，并把握住学生的思路，使之朝着正确的方面进行。
当然，对学生自己不能搞清楚的结构或不易发现的问题，教师也要进行说明、解释和讲解。但要注意，学生已经搞懂的内容，教师就没有必要再重复了。
这种教学方式的好处是：①能充分调动学生的积极性、发挥学生的想象力、培养学生的动手能力。他们可以不受故有框框的限制，想方设法观察到茎的结构就可以。②经过学生自己“动脑”的操作，会更深一步地加强学生的记忆和理解。
三、第二课时：
1.第二课时开始可以让学生回忆一下上节课研究和讨论的问题，如木本茎的结构中维管束的作用?在茎的结构中有几种组织、名称?茎为什么能够长粗?形成层的活动一年四季是否都一样?在学生回答这些问题时，教师可以了解学生掌握知识的程度，并为引出新课内容奠定基础。
2.新课引言：在完成上述过程后，教师可以指着三年生木本植物茎横切图或投影片问学生：“这是几年生植物茎横切图?”(如果没有挂图和教具可看书上彩图八或寻找木菜墩)学生一般能够答对是三年生的。追问为什么?也能提到“年轮”，当再问什么是年轮，年轮是如何形成的?一般就很难说对或说准了，需要教师进一步组织学生进行讨论。
3.关于“年轮的概念与形成的原因”的教学过程，开始可组织学生讨论有关形成层的活动情况，用实物(木菜墩)或挂图、模型引导学生分析，自然而然地得出年轮的概念。同时要强调指出：年轮与年轮线不是一回事。年轮是木本植物茎横切面上的同心轮纹。每一个同心轮纹是木本茎在一年中形成的木质部。因为形成层的活动受季候的影响，春夏季所生木质部色淡而宽厚，细胞大，壁薄，称春材(早材);夏末至秋季所生木质部则色深而狭窄，细胞小，壁厚，称秋材(晚材)。当年春材与秋材逐渐过渡，组成一轮，而春材与次年秋材之间，界线明显，出现轮纹。年轮线只指春材与次年秋材之间的分明界线。根据树干基部的年轮数，可推测树木年龄。
可以告诉学生，年轮的宽度易受外界环境影响，每因气候、虫害或其他因素一年内可产生若干假年轮。热带乔木常终年生长，多不具明显的年轮。
4.关于“草本植物茎的结构”的教学，可采取与木本植物茎结构对比的方式进行，找出相同点和不同点。
具体过程：先让学生观察草本植物茎的结构(图片、茎横切片、实物)，认清茎的各部分细胞特点和结构名称。然后组织学生讨论、对比木本植物茎的结构和草本植物茎的结构的相同点和不同点。在这过程中，教师可以提出这样的问题：①草本植物的茎为何不能无限加粗呢?②为何多数草本植物长不高呢?以便能更好地加强学生对草本植物茎结构的理解。同时可以补充说明：草本植物茎中的机械组织，除了有支持作用外，还有一定的柔韧性。如有的农村利用玉米秸编织成美丽的工艺品，给农民带来丰厚的收益。在农业生产方面，我国农业科学家很早就开始研究、培育优良的抗倒伏品种，避免由于机械组织的不发达，造成的粮食减产。实践证明，一般小麦的株高在80～85cm最为合适，过矮也不利于小麦的生长和结穗。有时在农作物的生长过程中，还需施加一些矮壮素(多效唑)，促进茎干的粗壮。最后，可让学生整理出木本植物茎和草本植物茎在结构上的异同对照表，便于学生记忆。
【板书设计】
茎的结构
一、木本植物茎的结构和功能(椴树)
4.髓：贮存营养物质(营养组织)。
年轮：
二、草本植物茎的结构和功能(玉米)
小资料
一、怎样识别草本植物的年龄?
草本植物中，有许多是属于一年生植物，就是说它们从种子发芽到开花结果而死亡，不超过一年时间。对这类植物就不必去辨认它们的年龄了，如玉米、水稻、荠菜等。
有些草本植物是二年生的，第一年只生长，第二年开花、结果，然后死亡。它们的年龄也是容易识别的。不是一岁，就是二岁，只要看它们有没有开花结果就知道了，如青菜、白菜、萝卜等。
对于多年生草本植物，如何判断它们的年龄呢?多年生草本植物的根一般比较粗壮，有时还长着块根、块茎、球茎、鳞茎等器官。冬天地上的草枯萎了，地下部分仍安静地躺着睡觉，到第二年气候转暖，它们又发芽生长。这样一年一年地生长，地下的根或茎也会慢慢肥大起来，有时还会发生分枝。这就给我们提供了识别它们年龄的根据：可以从地下茎或根的大小、长短、粗细、有没有分枝、分枝多少等特点，来推测它们的年龄。当然，这需要有丰富的经验。许多经常挖药草的农民，就有很丰富的经验。刨起一棵药草，看看它的根部，就能说出药草的年龄。如人参的年龄，就是根据根部的大小、形状来推断的。
二、为什么有些植物的茎中间是空的?
从茎的结构看，茎最中心的部分是髓，有些植物髓占的面积很大，都是由一些很大的薄壁细胞组成，有贮藏养料的作用。
有些植物，如小麦、水稻、竹子、芦苇、芹菜等等，茎的中间都是空的，这是因为：这些植物的茎中央的髓部很早就已萎缩消失了。那么，茎中空对植物有利吗?实践证明是有利的。因为：植物茎中的厚壁组织和维管束，就好像钢筋混凝土建筑物中的梁架，髓就好像是建筑物中的填充物。有了这些，就可以支持植物直立起来而不致倒伏。
如果没有髓，就像建筑物一样，造成许多中空的工字形结构，它的支持力既大，又节省了材料。所以那些茎中空的植物是很不容易折断或倒伏的。
禾本科植物如小麦、水稻、芦苇、竹子等是最先进的植物，所以大部分禾本科植物的茎都是中空的。
有些农作物的品种也容易倒伏，是因为它们的机械组织不发达，就好像梁架没有搭好似的。所以我们要选择抗倒伏的作物品种，就像选择那些坚固的梁架一样。
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