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第三節(jié) 蕨類植物
第三節(jié) 蕨類植物
教學(xué)目標(biāo)
1．通過了解蕨類植物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生殖、生活習(xí)性等特點(diǎn)，進(jìn)而了解蕨類植物的主要特征及在經(jīng)濟(jì)上的意義。
2．通過對鐵線蕨的觀察實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
3．通過對苔蘚植物和蕨類植物的比較，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納、綜合等思維能力。
4．通過了解蕨類植物的經(jīng)濟(jì)意義，使學(xué)生進(jìn)一步樹立生物科學(xué)價(jià)值觀；通過了解蕨類植物形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性等特點(diǎn)，使學(xué)生進(jìn)一步樹立生物體與環(huán)境相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)；通過蕨類植物與苔蘚植物及與綠色開花植物的比較，使學(xué)生能初步建立生物進(jìn)化的基本思想。
重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1．重點(diǎn)分析：
鐵線蕨的生活習(xí)性及與其相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生殖的特點(diǎn)，是學(xué)生了解蕨類植物主要特征的基礎(chǔ)，也是學(xué)生樹立生物體是與環(huán)境相適應(yīng)的生物觀點(diǎn)的基礎(chǔ)；而蕨類植物的主要特征能使學(xué)生更好地理解：它由于有真根，輸導(dǎo)組織和機(jī)械組織，決定了它比藻類植物、苔蘚植物都高等，植株也比苔蘚植物高大。但又由于它的輸導(dǎo)組織和機(jī)械組織還遠(yuǎn)不如綠色開花植物發(fā)達(dá)、受精過程還離不開水，同時(shí)又決定了它仍只能生活在陰濕的環(huán)境里，比綠色開花植物低等。所以鐵線蕨的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生殖、生活習(xí)性的特點(diǎn)及蕨類植物的主要特征應(yīng)確定為本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容。
2．難點(diǎn)分析：
鐵線蕨的生殖過程比較復(fù)雜，學(xué)生第一次接觸孢子囊、孢子、原葉體等名詞，絕大多數(shù)同學(xué)可能都未親眼見過，會感到比較難理解。而且對鐵線蕨植物體上不直接生出雌雄性生殖器官，卻是先產(chǎn)生孢子，由孢子萌發(fā)形成的原葉體上長出雌雄性生殖器官，與葫蘆蘚植株上直接生有雌雄性生殖器官有所不同，學(xué)生會感到更難理解，加上受精過程不易觀察到，學(xué)生學(xué)習(xí)起來就會有較大困難，所以鐵線蕨的生殖過程應(yīng)確定為本節(jié)的難點(diǎn)內(nèi)容。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、本課題參考課時(shí)為一課時(shí)。
二、教學(xué)過程：
1．引言的教學(xué)設(shè)計(jì)：
結(jié)合復(fù)習(xí)葫蘆蘚的形態(tài)結(jié)構(gòu)與其生活環(huán)境相適應(yīng)的特點(diǎn)，引出本課題。
課上首先演示葫蘆蘚的植株（實(shí)物或掛圖），請學(xué)生辨認(rèn)它屬哪類植物？形態(tài)結(jié)構(gòu)上有哪些地方與其生活環(huán)境相適應(yīng)？在學(xué)生回答后，再演示鐵線蕨、腎蕨等實(shí)物或標(biāo)本，讓學(xué)生觀察，看看是否能叫出這些植物的名稱和生活環(huán)境，由此指出，還有一類生活在陰濕環(huán)境中的蕨類植物。
2．關(guān)于“鐵線蕨”形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性特點(diǎn)的教學(xué)：
本部分采用觀察實(shí)驗(yàn)—分析討論—教師歸納總結(jié)的方法進(jìn)行教學(xué)。
有條件的學(xué)�？梢�2～4人一組，教師組織他們觀察鐵線蕨，并提出問題供學(xué)生思考討論。
①鐵線蕨的植株的顏色如何？
②用尺子測量一下鐵線蕨植株的高度，并做記錄，想一想，它與葫蘆蘚相比有何不同？
③鐵線蕨的地上部分是什么？它的莖長在哪？
④鐵線蕨的葉是單葉還是復(fù)葉？紫黑發(fā)亮的部分是什么？你知道鐵線蕨名字的由來嗎？
⑤把鐵線蕨的地下部分挖出來觀察，看看這是什么？其上長有許多纖細(xì)的結(jié)構(gòu)又是什么？它與葫蘆蘚的假根有什么不同？用放大鏡仔細(xì)觀察它的形態(tài)。
⑥用放大鏡觀察鐵線蕨的小葉，看看葉上是否有葉脈？分析一下，這里有何種組織？
⑦結(jié)合以上觀察，試說明鐵線蕨為什么會比葫蘆蘚長得高大？
在學(xué)生充分討論的基礎(chǔ)上，教師作歸納性講解。強(qiáng)調(diào)蕨類植物已出現(xiàn)根、莖、葉等器官的分化，而且還具有輸導(dǎo)組織和機(jī)械組織，所以植株比較高大。
3．關(guān)于鐵線蕨生殖過程的教學(xué)：
①鐵線蕨的生殖過程較復(fù)雜，同樣可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、觀察、討論等方式獲得這部分知識。可事先準(zhǔn)備好帶有孢子囊的新鮮的鐵線蕨或標(biāo)本、新鮮的原葉體或標(biāo)本（其上帶有雌雄性生殖器官）。并準(zhǔn)備好生殖過程的剪貼圖。
②先請學(xué)生用放大鏡觀察葉片背面邊緣上長出的一些半圓形的褐色隆起，這些隆起是什么？這些隆起內(nèi)部是什么？要求學(xué)生對照課本圖I－71觀察，當(dāng)學(xué)生答出：這些隆起是孢子囊群，孢子囊內(nèi)有很多孢子時(shí)，教師請學(xué)生到黑板前貼出它生殖過程的剪貼圖：鐵線蕨→孢子囊→孢子；并告訴學(xué)生孢子是一種生殖細(xì)胞，孢子囊也不是在任何時(shí)候都能看到，只是在夏天生殖時(shí)可見到，當(dāng)孢子萌發(fā)時(shí)可形成原葉體。下邊可提出問題：鐵線蕨的雌、雄性生殖器官長在哪？此時(shí)可組織學(xué)生用放大鏡觀察原葉體，特別是對照課本圖I－72，細(xì)心觀察原葉體的腹面，注意其上是否長有雌、雄生殖器官，并請一位同學(xué)在黑板上繼續(xù)完成剪貼圖：
有卵細(xì)胞，雄性生殖器官里有許多帶鞭毛的精子，當(dāng)原葉體被水浸濕時(shí)，精子游到雌性生殖器官里與卵細(xì)胞結(jié)合完成受精作用（可啟發(fā)學(xué)生思考，鐵線蕨的受精作用需要什么條件）。卵受精后，形成受精卵，由受精卵再發(fā)育成新的植物體。再請一位同學(xué)根據(jù)以上內(nèi)容完成整個(gè)生殖過程的圖解。
最后，教師再提出問題供學(xué)生思考：從生殖過程看，鐵線蕨為什么只能生活在陰濕環(huán)境中？（強(qiáng)調(diào)受精作用離不開水）
4．其他的蕨類植物：
讓學(xué)生觀察卷柏和蕨的標(biāo)本或投影片，并給學(xué)生展示卷柏和蕨的生境圖，使學(xué)生了解卷柏生長在巖石表面或巖石的縫隙里，蕨生長在森林和山野陰濕的環(huán)境中。
5．蕨類植物的主要特征：
在學(xué)生重點(diǎn)了解了鐵線蕨的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性等特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，注意把蕨類植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生殖等特點(diǎn)與苔蕨植物相比較，讓學(xué)生經(jīng)過分析討論后，歸納出蕨類植物的主要特征。與苔蘚植物相比較，蕨類植物不僅有莖和葉，而且有真根，根、莖、葉里都有輸導(dǎo)組織和比較發(fā)達(dá)的機(jī)械組織，所以植株比較高大，但它與苔蘚植物一樣，受精過程還離不開水，所以多數(shù)仍適于生活在陰濕的環(huán)境中。
學(xué)生歸納出蕨類植物的主要特征后，教師可以進(jìn)一步小結(jié)一下它的主要特征。
6．蕨類植物的經(jīng)濟(jì)意義：
這部分知識的學(xué)習(xí)可先給學(xué)生播放蕨類植物經(jīng)濟(jì)意義的錄像或投影片，讓學(xué)生經(jīng)過討論后歸納出蕨類植物的經(jīng)濟(jì)意義在于：①有些可食用；②有些可供藥；③有些可供觀賞；④有些可作為優(yōu)良的綠肥和飼料；⑤古代的蕨類植物的遺體經(jīng)過漫長的年代，變成了煤。結(jié)合最后一點(diǎn)意義，可給學(xué)生展示曾經(jīng)繁盛的古代蕨類植物的生境圖，使他們加深理解最后一點(diǎn)意義。
最后通過一道題復(fù)習(xí)鞏固本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容，鐵線蕨為何能長得比葫蘆蘚高大，為何他們都只適于生活在陰濕的環(huán)境中？
【板書設(shè)計(jì)】
第三節(jié) 蕨類植物
一、鐵線蕨
1．生活習(xí)性：陰濕環(huán)境
2．形態(tài)結(jié)構(gòu)
3．生殖：
二、其他蕨類植物
三、蕨類植物的主要特征：
1．有真根、莖和葉，有輸導(dǎo)組織和較發(fā)達(dá)機(jī)械組織，較高大。
2．受精離不開水，多數(shù)適于生活在陰濕環(huán)境。
四、蕨類植物經(jīng)濟(jì)意義
可食；藥用；觀賞；綠肥；飼料；
古代蕨類植物→煤。
小資料
鐵線蕨原葉體的培養(yǎng)和觀察
一、采集鐵線蕨的孢子：
夏末秋初，采集背面有褐色隆起的鐵線蕨葉片放入紙袋，一段時(shí)間后紙袋里就留有囊群散出的孢子。
二、培養(yǎng)鐵線蕨的原葉體：
1．把磚塊稍稍磨平，洗凈，并煮沸消毒，放入平底瓦缸或玻璃缸，往缸內(nèi)倒水使之浸沒磚塊的一半。
2．把鐵線蕨的孢子稀疏地撒在磚上，用玻璃蓋沒缸口。把缸放在溫暖而陰濕的地方，溫度最好保持在15℃左右。
鐵線蕨原葉體的萌發(fā)需要一定的溫度和濕度。把磚浸在水時(shí)，把缸放在溫暖陰暗處，并用玻璃蓋沒缸口，磚面不斷吸水，經(jīng)常保持濕潤，都是為了維持所需的溫度和濕度。
三、觀察鐵線蕨的原葉體：
如果管理得當(dāng)，15天后磚上長出綠色的原葉體。把錢鐵蕨的原葉體從磚上小心刮下，放在載玻片上，底面朝上，用放大鏡仔細(xì)觀察原葉體，可見它是心臟形的綠色葉狀體。原葉體下端靠近“心尖”是叢生的須狀假根。假根基部附近是球形的雄性生殖器官——精子器，靠近“心臟”凹陷處可見突出的雌性生殖器官——頸卵器。原葉體被水浸沒后，精子器里的精子游到頸卵器里，和卵細(xì)胞融合，形成受精卵。受精卵在頸卵器里發(fā)育成胚，最后發(fā)育成新的鐵線蕨。
附：培養(yǎng)鐵線蕨原葉體還可使用培養(yǎng)基。
具體做法如下：稱取硫酸鈣0.25克、磷酸鈣0.25克、硫酸鎂0.25克、氯化鈉0.08克、硝酸鉀0.07克、氯化鐵0.005克倒入盛有1000毫升水的三角燒瓶或燒杯中，用玻璃棒攪拌至溶解，再加8克瓊脂，加熱攪拌至瓊脂溶解，倒入培養(yǎng)皿中，使它凝成厚1～1.5厘米的平板。把紙袋中的孢子倒在白紙上，均勻地撒在培養(yǎng)基上，蓋上蓋子，放在有散射光照射的地方。
在15℃以上的室溫條件下，孢子能正常萌發(fā)成綠色的原葉體。
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