模块六项目二《任务一植物根与叶片对矿质元素的吸收》（教案）-中职农林牧渔大类《植物科学基础》同步教学（农技版）（全一册）

模块六项目二《任务一植物根与叶片对矿质元素的吸收》（教案）-中职农林牧渔大类《植物科学基础》同步教学（农技版）（全一册）

一、学情分析中职农林牧渔大类的学生，在前期已学习了植物的细胞结构、水分代谢以及植物必需的矿质元素等相关知识，对植物的基本生理过程有了一定的了解，这为学习植物根与叶片对矿质元素的吸收奠定了基础但中职学生普遍理论基础相对薄弱，学习主动性和自律性有待提高，抽象思维能力发展还不够成熟，在理解较为复杂的生理过程和机制时可能会遇到困难同时，这个阶段的学生对实践操作和直观现象具有较高的兴趣，喜欢通过观察、体验等方式获取知识他们具有一定的团队协作意识和动手能力，在实验探究和小组讨论等活动中能够积极参与，但在分析问题、归纳总结以及知识迁移应用方面的能力还有所欠缺因此，在教学过程中，应充分考虑学生的这些特点，采用多样化的教学方法，如实验演示、案例分析、多媒体展示等，将抽象的知识直观化、具体化，激发学生的学习兴趣，引导学生主动参与学习，逐步培养学生的综合能力

二、核心素养教学目标

（一）知识与技能目标学生能够准确阐述植物根和叶片吸收矿质元素的部位、方式及过程

1.详细说明影响植物根和叶片吸收矿质元素的内外因素，并能解释各因素如何影响吸

2.收过程熟练掌握研究植物根和叶片吸收矿质元素的实验方法，如放射性同位素示踪法在研

3.究矿质元素吸收和运输中的应用，能够设计简单实验探究某一因素对植物吸收矿质元素的影响，并正确分析实验结果能够运用所学知识解释农业生产中促进或抑制植物吸收矿质元素的措施，如合理施

4.肥、根外追肥等的原理

（二）过程与方法目标.通过对植物根和叶片吸收矿质元素相关实验的观察、分析和讨论，培养学生的观1察能力、科学思维能力和实验探究能力.在学习吸收过程和影响因素的过程中，提升学生归纳总结、逻辑推理的能力，学2会从现象到本质的分析方法引导学生运用所学知识解决农业生产实际问题，培养学生知识迁移和应用能力,提

3.高学生分析问题和解决问题的能力

（三）情感态度与价值观目标激发学生对植物生理奥秘的探索欲望，培养学生严谨的科学态度和勇于创新的精神

1.让学生认识到植物矿质营养知识与农业生产的紧密联系，增强学生对专业的认同感

2.和使命感，树立服务农业、促进农业可持续发展的意识.通过小组合作学习和实验探究，培养学生的团队协作精神和沟通交流能力，使学3生学会相互学习、相互帮助

三、教学重难点

（一）教学重点.植物根和叶片吸收矿质元素的部位、方式及过程，这是理解植物矿质营养吸收机1制的关键知识，为后续学习矿质元素的运输和利用奠定基础影响植物根和叶片吸收矿质元素的内外因素，了解这些因素有助于学生在农业生产

2.实践中合理调控植物对矿质元素的吸收，提高肥料利用率.研究植物根和叶片吸收矿质元素的实验方法，如放射性同位素示踪法，实验方法3是获取科学知识的重要手段，学生掌握该方法有助于深入理解植物吸收矿质元素的过程和规律

（二）教学难点理解植物根和叶片吸收矿质元素的复杂生理过程和机制，如根细胞对矿质元素的主

1.动吸收过程涉及到载体蛋白、离子通道、能量代谢等多个方面，较为抽象，学生理解起来有一定难度运用植物根和叶片吸收矿质元素的知识综合分析农业生产中出现的问题，并提出切

2.实可行的解决方案，这需要学生具备较强的知识综合运用能力和实践经验，对中职学生而言具有较大挑战性设计并实施探究某一因素对植物吸收矿质元素影响的实验，实验设计需要学生考虑

3.诸多因素，如实验变量的控制、实验材料的选择、实验步骤的合理性等，对学生的科学探究能力要求较高

四、教学过程

（一）课程导入.教师活动展示一些农业生产中农作物生长的图片，有的植株叶片翠绿、生长健壮，1有的叶片发黄、矮小瘦弱提问学生“同学们，观察这些图片，同样是种植在农田里的农作物，为什么它们的生长状况会有这么大的差异呢？除了水分、光照等因素，大家想一想，植物吸收矿质元素的情况对其生长有没有影响呢？”引导学生思考植物生长与矿质元素吸收的关系，从而引出本节课的主题——植物根与叶片对矿质元素的吸收.学生活动认真观察图片，积极思考教师提出的问题，结合生活中对农作物的观2察和已有的知识，发表自己对植物生长差异原因的看法，如可能是土壤肥力不同、施肥情况不同等导致植物吸收矿质元素不同，进而影响生长.设计意图通过展示与农业生产密切相关的图片，引发学生的好奇心和求知欲,使3学生快速进入学习状态，自然地引出本节课的主题，同时让学生意识到植物矿质元素吸收对植物生长的重要性，为后续学习做好铺垫

（二）知识讲解.植物根对矿质元素的吸收1教师活动利用多媒体展示植物根系的结构图片，讲解植物根吸收矿质元素的主要部位是根尖的成熟区，因为成熟区有大量的根毛，增大了根与土壤溶液的接触面积介绍植物根吸收矿质元素的方式，包括被动吸收（简单扩散和协助扩散）和主动吸收通过动画演示简单扩散过程，即矿质离子顺着浓度梯度从高浓度区域向低浓度区域跨膜运输，不需要消耗能量；讲解协助扩散时，强调需要载体蛋白的协助，但同样不消耗能量重点讲解主动吸收，通过动画展示根细胞通过载体蛋白逆浓度梯度吸收矿质离子的过程，解释该过程需要消耗细胞呼吸产生的能量，同时举例说明主动吸收的重要性，如土壤中某些矿质元素浓度较低时，植物仍能通过主动吸收满足自身生长需求讲解植物根吸收矿质元素的过程，包括离子吸附在根细胞表面、离子进入根细胞内部以及离子进入导管三个阶段利用示意图详细说明每个阶段的具体过程和原理，如离子吸附在根细胞表面是通过离子交换吸附实现的，根细胞呼吸产生的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸解离出的氢离子和碳酸氢根离子可分别与土壤溶液中的阳离子和阴离子进行交换学生活动观看多媒体展示的图片和动画，认真听讲，理解植物根吸收矿质元素的部位、方式及过程，记录重点内容，思考教师讲解过程中提出的问题，如主动吸收和被动吸收的区别、离子交换吸附的原理等设计意图通过多媒体的直观展示和教师详细的讲解，将抽象的植物根吸收矿质元素的知识具体化，帮助学生理解，培养学生的观察能力和分析问题的能力.植物叶片对矿质元素的吸收2教师活动讲解植物叶片也能吸收矿质元素，这种吸收方式称为根外追肥展示叶片结构图片，说明叶片吸收矿质元素的部位主要是表皮细胞，特别是叶片的气孔和角质层介绍叶片吸收矿质元素的过程，矿质元素先附着在叶片表面，然后通过气孔或角质层进入叶片细胞讲解根外追肥的优点，如能快速补充植物所需的矿质元素、避免土壤对某些矿质元素的固定等，同时举例说明在农业生产中根外追肥的应用，如在农作物生长后期，通过根外追肥补充微量元素，提高农产品品质学生活动观察叶片结构图片，认真听讲，了解植物叶片吸收矿质元素的部位、过程及优点，思考根外追肥在农业生产中的实际应用场景和注意事项设计意图使学生全面了解植物吸收矿质元素的途径，认识到叶片吸收矿质元素在农业生产中的重要性，拓宽学生的知识面，培养学生理论联系实际的能力

（三）实验探究放射性同位素示踪法研究植物根对矿质元素的吸收和运输

1.教师活动介绍实验目的通过放射性同位素示踪法，探究植物根对矿质元素的吸收部位、吸收方式以及运输途径讲解实验原理放射性同位素具有放射性，能够发出射线，通过检测射线的强度和分布，可以追踪放射性同位素标记的矿质元素在植物体内的行踪例如，用含有放射性磷）的培养液培养植物，通过检测植物不同部位的放射性强度，可了解磷元素在植物体G2P内的吸收和运输情况演示实验步骤准备实验材料，如生长状况相似的植物幼苗（如玉米幼苗）、含有放射性同位素标记矿质元素的培养液（如含的培养液）、普通培养液、培养容器等32P将植物幼苗分为两组，一组放入含有放射性同位素标记矿质元素的培养液中培养,另一组放入普通培养液中作为对照在适宜的环境条件下培养一段时间后，分别取植物的根、茎、叶等不同部位，用放射性探测器检测其放射性强度，并记录数据根据实验数据，分析植物根对矿质元素的吸收部位、吸收方式以及运输途径强调实验注意事项，如放射性同位素具有放射性，操作过程中要严格遵守安全操作・规程，防止放射性污染；实验材料的选择要生长健壮且一致，以保证实验结果的准确性；培养环境条件要保持稳定等学生活动认真听讲，观察教师的实验演示，记录实验步骤和注意事项以小组为单位进行实验操作，按照实验步骤选取植物幼苗、配制培养液、进行培养和检测放射性强度小组内讨论分析实验数据，思考实验结果所反映的植物根对矿质元素的吸收和运输规律，尝试得出实验结论设计意图通过实验探究，让学生亲身体验放射性同位素示踪法这一重要的科学研究方法，培养学生的实验操作能力、数据记录与分析能力以及团队协作精神同时,让学生通过实验深入理解植物根对矿质元素的吸收和运输过程，培养学生的科学探究能力和创新思维

（四）影响因素分析.影响植物根吸收矿质元素的因素1教师活动讲解影响植物根吸收矿质元素的内部因素，如根的呼吸作用强度、根细胞膜上载体蛋白的种类和数量等通过示意图说明根呼吸作用产生的能量为主动吸收矿质元素提供动力，载体蛋白的特异性决定了根对不同矿质元素的选择性吸收介绍影响植物根吸收矿质元素的外部因素，如土壤温度、土壤通气状况、土壤溶液浓度、土壤酸碱度等利用图表展示在不同土壤温度、通气状况下植物根对矿质元素吸收速率的变化情况，分析这些外部因素如何影响根的呼吸作用和离子的溶解、交换等过程,进而影响矿质元素的吸收例如，土壤温度过低会降低根细胞呼吸酶的活性，使呼吸作用减弱，能量供应不足，从而影响矿质元素的主动吸收；土壤通气不良会导致根细胞缺氧，抑制呼吸作用，同样影响矿质元素的吸收学生活动认真听讲，观察示意图和图表，理解影响植物根吸收矿质元素的内外因素，思考各因素之间的相互关系，积极参与讨论，举例说明在农业生产中如何通过调节这些因素来促进植物根对矿质元素的吸收设计意图通过详细的讲解、直观的示意图和图表展示，帮助学生全面了解影响植物根吸收矿质元素的因素，培养学生分析问题和归纳总结的能力，同时引导学生将所学知识与农业生产实际相结合，提高学生的知识应用能力.影响植物叶片吸收矿质元素的因素1教师活动讲解影响植物叶片吸收矿质元素的因素，如叶片的年龄、叶片的角质化程度、溶液的浓度、溶液的值、喷施时间等通过图片对比展示不同年龄叶片对矿质元pH素吸收能力的差异，分析原因，如幼叶的角质化程度低，吸收能力较强介绍溶液浓度过高会导致叶片细胞失水，影响吸收效果；溶液的值会影响矿质元素的存在形式，从而pH影响吸收；喷施时间一般选择在无风的傍晚或阴天，有利于溶液在叶片表面停留，提高吸收效率举例说明在农业生产中如何根据这些因素合理进行根外追肥学生活动观察图片，认真听讲，了解影响植物叶片吸收矿质元素的因素，思考在实际操作中如何控制这些因素，以提高根外追肥的效果，积极参与讨论，分享自己的想法设计意图使学生认识到影响植物叶片吸收矿质元素的因素较为复杂，在农业生产中进行根外追肥时需要综合考虑这些因素，培养学生全面分析问题的能力和实际操作能力

（五）课堂小结.教师活动引导学生回顾本节课所学内容，包括植物根和叶片吸收矿质元素的部位、1方式、过程，影响吸收的内外因素以及放射性同位素示踪法等实验方法强调重点和难点内容，对学生在课堂上的表现进行总结评价，表扬积极参与的学生和小组,指出存在的问题和不足之处.学生活动跟随教师的引导，回顾本节课的知识要点，反思自己在课堂学习和实2验操作中的表现，总结经验教训.设计意图通过课堂小结，帮助学生梳理知识体系，强化重点内容，同时让学生3对自己的学习过程进行反思，促进学生学习能力的提升

（六）课堂练习与作业布置.教师活动展示几道与本节课内容相关的练习题，包括选择题、填空题、简答题和1分析题，如“植物根吸收矿质元素的主要部位是（）”“简述植物根主动吸收矿质元素的过程”“分析土壤通气状况对植物根吸收矿质元素的影响”“设计一个实验探究叶片年龄对植物叶片吸收矿质元素的影响”等，让学生在课堂上进行练习对学生的练习结果进行点评，讲解错题的原因和正确答案布置课后作业，要求学生完成教材上相关的练习题，并查阅资料，了解农业生产中提高植物对矿质元素吸收效率的新技术和新方法.学生活动认真完成课堂练习题，积极回答问题，听取教师的点评和讲解记录2课后作业内容，课后认真完成作业并查阅资料.设计意图通过课堂练习，及时巩固学生所学知识，发现学生存在的问题并及时3解决课后作业的布置，有助于学生进一步加深对知识的理解和应用，拓展学生的知识面，培养学生自主学习的能力，同时引导学生关注农业生产中的新技术和新方法,将所学知识与行业发展相结合

五、板书设计.植物根对矿质元素的吸收1吸收部位根尖成熟区吸收方式被动吸收（简单扩散、协助扩散）、主动吸收吸收过程离子吸附、进入细胞、进入导管.植物叶片对矿质元素的吸收2吸收部位表皮细胞（气孔、角质层）吸收过程附着、进入细胞根外追肥优点及应用.实验方法-放射性同位素示踪法3目的原理步骤注意事项.影响因素4根吸收的影响因素内部（呼吸、载体）、外部（温度、通气等）叶片吸收的影响因素叶片年龄、浓度等

六、教学反思在本节课的教学过程中，通过图片导入、知识讲解、实验探究等多种教学方法的综合运用，学生对植物根与叶片对矿质元素的吸收这一内容表现出了较高的学习兴趣,大部分学生能够理解相关知识，并掌握放射性同位素示踪法等实验方法在实验操作环节，学生的动手能力得到了锻炼，团队协作精神也有所提高然而，在教学过程中也存在一些不足之处例如，在讲解植物根主动吸收矿质元素的机制时，虽然利用了动画和示意图，但部分学生对载体蛋白的作用以及能量消耗的过程理解仍有困难，在今后的教学中，可以进一步运用模拟动画或实物模型，更加直观地展示这一过程，帮助学生理解在实验教学中，个别小组在实验操作过程中对实验变量的控制不够严格，导致实验结果的准确性受到影响在今后的实验教学前，应加强对实验变量控制等实验设计要点的详细讲解和示范，让学生充分理解实验原理和操作要点，提高实验的准确性和可靠性此外，在课堂练习和作业反馈中发现，部分学生在运用所学知识分析和解决农业生产实际问题时，思路不够清晰，知识迁移能力有待提高。