四年级下册科学教案科学生物有哪些特征

第九课 雨的形成
1、 什么叫凝结?
2、 ( )的三态之间可以发生( )的变化,我们把像水这样的变化过程称为( )。
3、 人工降水不仅能( ),还有( )。
第十课 周围的生物
1、 在地球上科学家们目前已经知道的生物大约有( )种,他们以为至少还有( )种生物等待我们去发现、去鉴定。
2、 什么叫生物和非生物?
3、 生命的主要特征是?
4、 我们可以通过( )、( )、( )、( )、( )以及( )来认识更多的生物。
第十一课 种茄子
1、 哪些途...在地球上科学家们目前已经知道的生物大约有的相关内容日期:科学家发现孕妇能通过饮食来改变胎儿的发色 美国杜克大学的科学家发现,怀孕母鼠的饮食能够决定新生小鼠的毛色,从而得出了这样一个结论:怀孕母亲摄入的营养能够影响胎儿的性状。这项发表在最新一期...日期:科学家说:孕期饮食确实影响孩子喜好 有关母亲在怀孕期间喜欢吃什么食物,生下的孩子也喜爱同样食物的说法已经得到科学证实。 来自法国国家科学研究中心的一个小组,测试了24个新生婴儿的反应,其中有一半婴儿的母亲在怀孕期间...日期:科学家揭示新生儿体重过低的原因 新华社消息 婴儿出生时体重过低可能为日后的生活带来一系列的麻烦,甚至是死亡。两项科研成果表明,在妊娠的最初12周,某些分子会影响到胎盘的生长,进而可能导致新生儿体重过低。 胎盘是联结母亲和胎儿的纽带,负责输送各种营养...日期:中国科学家破译胎儿感染乙肝病毒之谜 中国科学家2000年8月宣布,他们在世界上首次发现了胎儿在子宫内感染乙肝病毒的传播机制。 这项研究发现,先兆早产引起胎盘微血管的破损,会使母亲含有高浓度乙肝病毒的血液进入胎儿体内。乙肝病毒从母亲的脱膜细胞经过滋养层、绒毛间质日期:科学家说:孕期饮食确实影响孩子喜好 有关母亲在怀孕期间喜欢吃什么食物,生下的孩子也喜爱同样食物的说法已经得到科学证实。 来自法国国家科学研究中心的一个小组,测试了24个新生婴儿的反应,其中有一半婴儿的母亲在怀孕期间曾经吃过茴香,这是一种有茴香子气...日期:美国科学家说:早产男婴比女婴更容易夭折 美国斯坦福大学的研究人员在2000年11月的《小儿疾病文献》月刊上撰文称,早产男婴、特别是体重特别轻的男婴要比体重相近的早产女婴更容易患病或死亡。研究人员研究了6500名体重在500克到1500克间的早产儿的医院记录,发现有22%的男日期:在我国小儿喂养上目前要注意那些问题 (1)增加食物中动物性蛋白,尤其是瘦肉的供应,婴幼儿也不例外。 (2)奶类食品长期供应至少在七岁以前每日不少与25ml,最好终生饮用。 (3)每日应有一定量的蔬菜与水果,这是人体维生素c、a、叶酸、维生素k及纤维素的来源。 (4)终
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一、单元概述
在前面的科学课中,学生们已经观察认识了生命体的特征,建立起了生命体的概念,
并通过种植风仙花、养蚕等活动,认识了动植物的一生所要经历的主要生长过程及其变
化,建立起了生命周期的概念。在此基础上,本单元试图帮助学生建立起繁殖的概念。
让学生认识到,生物物种并不以生物个体的死亡而结束,它们可以通过繁殖产生新的生
命,使物种得以延续。通过本单元的研究学习,可以为学生以后研究生物与环境、生物
多样性打下基础。
新生命的诞生是学生非常感兴趣的,对于本单元的核心概念——“繁殖”——学生理解起来也并不困难。但是要真正研究生物的繁殖过程或繁殖方法,学生们会感到比较
陌生和困难。因此,教科书从学生比较熟悉的植物的花开始,研究开花植物是怎样繁殖
的,进而研究动物是怎样繁殖的。
第1~5课为本单元的第一部分,是帮助学生认识开花植物的繁殖方式。
第1课,观察研究活动从观察油菜花开始。油菜花的构造典型、简单。本课通过解
剖、观察油菜花,让学生初步了解花的基本构造。
第2课,观察各种各样的花,认识花在构造上的多样性和相同性(一般的花都有花
蕊——雄蕊和雌蕊),建立起花的构造和果实与种子的联系,知道植物开花是为繁殖做准备的。
第3课,细致观察雄蕊和雌蕊,了解它们在形成果实与种子中的作用,知道给花传粉的意义。
第4课,通过观察油菜果荚和多种植物的果实,了解不同的植物有不同的传播种子的方式,植物种子的某些特点适合于用这样的方式来传播种子。
第5课,观察发芽的蚕豆,了解种子的内部构造以及种子萌发的必要条件。
第6~7课为本单元的第二部分,是帮助学生认识动物的繁殖方式。通过认识动物的
卵、卵的孵化过程及哺乳动物的繁殖方式,帮助学生建立起“繁殖也是动物的共同特征,不同的动物有不同的繁殖方式”的概念。
二、单元教学目标
●繁殖是生物的基本特征。动物和植物都需要通过繁殖延续物种。
●许多动植物在繁殖方式上具有相似性,植物的花和动物的卵都要经过受精后才能产生新的生命。
●花是植物的繁殖器官,花的特殊构造使它能够承担生产种子、繁殖新生命的任务。
●植物种子和动物卵的构造是与它们发育新的生命的作用相适应的。
●植物传播种子的方式是多种多样的,植物传播种子的方式与植物的果实和种子的结构是有联系的。
过程与方法
●用解剖的方法观察花和种子的内部构造。
●用适当的形式记录花的变化过程和果实的生长过程。
●按一定顺序对雌蕊和雄蕊这样更细小的结构进行观察。
●持续观察种子发芽的变化过程。
●经历观察卵的构造和青蛀卵的孵化过程。
情感态度价值观
●保持探究新生命产生的奥秘的好奇心。
●养成认真细致、坚持观察的科学态度。
●认识到自然界的生命是生生不息的,繁殖对于每个物种的延续都至关重要
三、分课时教学建议
油菜花开了
(一)背景和目标
生物在其生长变化的过程中,其物种并不因生物个体的死亡而结束,生物可以通过繁殖产生新的生命,使其物种得以延续。开花植物的繁殖就是依靠“花”这种特殊的器
官来实现的。本课的观察研究活动是从观察油菜花开始的,选取油菜花作为观察材料,
是因为取材方便,全国适用范围广泛。而且油菜花的构造典型、简单,学生也比较熟悉。
本课通过解剖、观察油菜花,让学生了解花的基本构造。本课有三个活动:
第一,观察一株油菜。把观察的油菜和曾经观察过的风仙花作比较,认识油菜的根、
茎、叶、花、果实和种子。
第二,观察一朵油菜花。通过解剖一朵油菜花,认识油菜花的构造和各部分的特征。
第三,观察一株油菜上的花。通过观察,发现油菜花的变化过程,由此引发出“花
是怎样产生出果实和种子的”问题。
●绿色开花植物由根、茎、叶、花、果实和种子六部分构成,它们能够帮助植物满足自身的需要。
●花是植物的繁殖器官,植物的花在形成果实的过程中要发生一系列的变化。
过程与方法
●解剖油菜花,并观察油菜花各部分的特征。
●观察一株油菜上的花的变化过程,并用图画的方式记录油菜花变成油菜荚的过程。
情感态度价值观
●获得亲近自然的情感体验,产生探究各种各样花的浓厚兴趣。
(二)教学准备
为每组学生准备:一株完整的油菜、小卡片、镊子、放大镜。
为全班同学准备:油菜花变化过程的挂图。
(三)教科书说明
本课从引导学生思考春天的油菜在开花以后会发生什么变化开始,内容共分三个部分。
第一部分:观察一株油菜
教科书的插图是一株完整的油菜。很明显,这里隐含着一个从整体到部分的观察顺序。与曾经观察过的风仙花进行比较和联系是有意义的。教科书以学生们认识过的风仙花的构造来帮助他们认识油菜的各部分,风仙花有根、茎、叶、花、果实和种子,油菜也有根、茎、叶、花、果实和种子。可以告诉学生,绿色开花植物都是由这六部分组成的,是这六部分满足了植物的生存需要。
花能吸引学生的注意力,于是观察油菜花的活动开始了。这部分活动又是本课教学重点——观察油菜花的引子。
第二部分:观察一朵油菜花
观察了油菜的完整植株后,同学们自然会对油菜花的观察产生兴趣。
观察一朵油菜花的主要活动是解剖油菜花,了解油菜花的构造。怎么观察了解油菜花的构造呢?解剖是科学研究常用的一种方法。教师在课堂上可以提示学生们,油菜花虽然小,可一朵小小的油菜花,却是油菜生命的一部分。我们解剖了它,是为了学习的需要,但同时一朵完整的油菜花的美丽就不复存在了。可以想象,学生们会因此而更加小心翼翼地解剖一朵油菜花,把它们排列在纸上,把观察的结果记录下来。油菜花的四部分的构造:d"5片、花瓣、雄蕊、雌蕊,也很容易通过观察看清楚。
在解剖前,一是要指导学生观察所要解剖的花本身是否完整,是不是一朵正常的油菜花。二是要教给学生正确解剖花的方法,用镊子尖轻轻地夹住油菜花各部分的基部,小心地撕下来,注意保持各部分的完整。
第三部分:观察一株油菜上的花
观察一株油菜上的花是一个很有意思的活动。这个活动的目的是让学生了解花发育为果实的过程,将花与果实之间建立起联系。
什么是花?什么是花蕾?数数开了几朵花,数数有几个花蕾,这本不难。一般一株油菜的花含有十几朵到几十朵。问题是那谢了的、掉了的算不算?那刚开始裂开的算是花蕾还是花?几乎只这一个问题就把一棵油菜所有的“花”都列入观察范围了。面对这些问题,可以组织学生进行一次小小的讨论,以达成一致的意见:不论是盛开的、谢了的、掉了的都可以算花,花蕾是指那些还没有裂开的花苞。
教科书插图中的学生问:“这是什么呀?”指的是花谢了后留下来的细棍状的东西。这还是油菜的花吗?显然不是的,这已经是油菜开花以后形成的果实了。明确花和果实的区别在这里是很必要的。
画一个花蕾也不难。那么“推想花蕾将产生的一系列变化”呢?推想的依据是什么呢?能画出“花蕾未来的变化连续图”吗?
插图中的两个孩子各有自己的办法。每个班的学生都能想出自己的办法来。当然,最方便的办法是观察已经发生变化的花蕾:那些刚开的、盛开的、快要谢了的和已经谢了的油菜花,以及一个个成长中的果荚。它们不正是从花蕾变化来的吗?
这也是孩子们能想出来的办法。
不要小看了这个办法。这可是一个用几分钟时间解决了原本需要几天时间来解决问题的办法。
(四)教学建议
1.观察一株油菜。
活动一开始,教师可以先出示一幅风仙花的图片,让学生回忆并指认风仙花各部分的名称。然后出示一株完整的油菜,指导学生观察油菜的各部分,并指认油菜各部分的
油菜也有根、茎、叶、花、果实和种子吗?这个问题对于四年级的学生来说也许并
不难,它的意义在于,将学生对风仙花构造的认识扩展到油菜。学生会自然地联系到,
这可能是所有绿色开花植物身体构造的特征。教学时教师可以指导学生迅速地区分出油
菜“身体”的各部分,并指导学生把各部分的样品粘贴在记录本上。
教学的最后是要从一株完整的油菜上摘下一朵完整的油菜花。
2.观察一朵油菜花。
这是本课的重点活动。教师可在具体的观察活动前先提醒学生,观察自己摘下来的
油菜花是不是一朵完整的油菜花。然后指导学生用放大镜观察,并在小组里对观察到的
油菜花进行描述。
当学生从整体上观察过油菜花后,应指导学生用解剖的方法对花的各部分加以仔细
的观察,并描述各部分的具体特征。
在进行解剖之前,要先教给学生正确的解剖油菜花的方法,必要时要给学生示范。
解剖时,应先撕下油菜花的萼片。数一数萼片的数量,看一看萼片的颜色,闻一闻萼片的气味,还可以用放大镜观察撕下的萼片上是不是有像叶片上叶脉一样的“花纹”,
然后将撕下的萼片一片一片地粘贴在纸上,并在观察记录表上记录下观察的结果。
接下来依次解剖油菜花的花瓣、雄蕊和雌蕊,用同样的方法观察、粘贴、记录观察
在观察花瓣时,应注意指导学生观察花瓣生长的位置(两两相对成“十”字形)。观
察雄蕊时,要指导学生观察四个雄蕊有哪些相同特点和不同特点(如形状相同,长短不同等)。观察雌蕊时,要有意识地引导学生观察雌蕊的形状(如顶端突出,底端膨大等)。
如果学生已经发现了雄蕊上的花粉和雌蕊顶端有钻液等特点,可建议学生记录在
“其他发现”一栏里。
当学生完成解剖、观察、记录等活动后,教师可组织学生进行交流,以让学生加深
对油菜花结构的新认识。
最后教师可以指导学生小结:油菜花是由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊四个部分组成的。
油菜花有4个萼片、4个花瓣、6个雄蕊和1个雌蕊。
3.观察一株油菜上的花。
根据教科书的安排,本课活动按照总——分——总的顺序进行。当学生具体的观察
完一朵油菜花的构造后,再指导学生观察一株油菜上的花。
教师可以再次出示一株完整的油菜,让学生观察:
这株油菜上的花是同时开放的吗?这显然不是的,从这株油菜上的花开放的状态可以推断这株油菜上的花不是同时开放的,但它们始终是在变化着的。
数数这株油菜上开了几朵花?还有几个花蕾?学生之间可能会为了某些“花”究竟
算开了的花还是算花蕾有争议,教师可以根据学生的争议引导学生确立标准。
除了花和花蕾外,油菜花谢了以后留下的部分是什么?有些油菜花谢了后会结出果
实,有些却不能结出果实,这可以为以后的研究打下基础。
最后指导学生观察并推测花蕾的变化。
可以指导学生观察一个花蕾;并把这个花蕾画下来。
推测这个花蕾未来的变化;说说推测的依据。
画出花蕾未来变化的连续图(或排列花蕾连续变化的照片)。
课后寻找一个花蕾进行实证性观察。
4.回顾和总结。
可以引导学生回忆,关于油菜花,我们认识到了什么?关于油菜花结出油菜果实的
过程,我们了解到了什么?
还可以让学生谈谈,对于各种各样的花,我们想了解些什么呢?
第2课& 各种各样的花
(一)背景和目标
植物开花是孕育新生命的开始,怎么帮助学生认识到花是植物孕育新生命的器官呢?在前一课利用油菜完成了对一朵花的观察,在对花的构造有了一个初学的认识后,进而观察研究各种各样的花就有了基础。通过观察各种各样的花,认识它们相同的地方和不同的地方(一般的花都有花蕊——雄蕊或雌蕊),我们要让学生认识开花是为繁殖做准备的。本课有三个活动:
第一,花的专题观察。让学生观察各种各样的花,并比较所观察的花的相同与不同。
第二,“花的观察”报告会。指导学生进行关于花的观察结果的交流,重点指向“在
花的构造中哪些部分与果实和种子有关”。
第三,完全花和不完全花。花的构造并不都像油菜花一样,有些花缺少了其中的一
部分或几部分,但都能找到这种开花植物的雄蕊和雌蕊。
●在花的各部分构造中,雄蕊和雌蕊与形成果实和种子有关。
●根据花的构造,可以把花分为完全花和不完全花,有些花同时具有雄蕊和雌蕊,有些只有雄蕊或只有雌蕊。
过程与方法
●根据提示完成花的专题研究,能区分花的相同和不同,并能将研究结果以表格的方式呈现出来。
●以报告会的形式表述自己的研究成果,并与同学进行交流。
情感态度价值观
●能形成自觉珍惜生命、保护花草树木的意识,有继续探究花的浓厚兴趣。
●通过花的多样性体会到自然界中生物的多样性。
(二)教学准备
为每组学生准备:当地容易取得的各种各样的花、放大镜、镊子、记录用表等。
为全班同学准备:花的实物或图片。
(三)教科书说明
在前一课观察了一种典型花的基础上,本课继续指导学生观察研究各种各样的花。从观察研究各种各样的花中,让学生发现花的共同特征。教学重点指向引导学生对与繁殖有关的花的结构特征的研究。本课共分三个部分。
第一部分:花的专题观察
学生们在上一课也许提出了很多关于花的问题。这一课的第一个活动将引导学生对更多的花进行研究。这是一个专题观察,不是让学生去泛泛地研究有关花的各种问题,而是集中在研究花的构造上,将花的构造与植物的繁殖建立起联系。在这个活动中,可以进一步促进学生仔细观察花的构造,发现各种各样的花的共同特征和不同之处。学生可以从花的构造方面进行描述,也允许学生从外观形状、气味、颜色等方面进行比较。
教科书插图中的4种花分别是:梨花、海棠花、迎春花和玉兰花。它们都是在春天开放的有代表性的花。梨属蔷薇科,春季开花,花色洁白,具有香气。海棠花也属蔷薇科,花5朵~7朵簇生,伞形总状花序,未开时红色,开后渐变为粉红色,多为半重瓣,少有单瓣花。迎春花属于木樨科,花先于叶开放,具清香,有绿色苞片,黄色,于早春2月~3月开花,因此叫做迎春花。玉兰花属于木兰科,花顶生直立,钟状,白色,有清香。这些花都是完全花。
第二部分:“花的观察”报告会
交流是科学探究中非常重要的一个环节,“花的观察”报告会就是要将学生在观察研究过程中遇到的问题以及发现进行展示,促进他们的认识发展。在交流的过程中,当学生们发现并不是所有的花都有四个组成部分时,他们会多么惊讶。当更多的学生发现并不是所有的花都有雌蕊时,他们的求知欲望又会多么高涨。对不同花的观察与交流中,学生们发现了许多问题。教师应引导学生们较全面地、具体地、有条理地描述研究成果,并将研究的成果用表格完整地呈现出来。请注意书上的提示,比较这些花的相同和不同需要指向花的构造中哪些部分与果实和种子有关,即与后面几课植物繁殖的话题联系起来。学生交流的三句话也都与花的构造和花的变化有关。从专题观察到展示自己的研究成果,学生经历了一个完整的专题研究过程,希望这有利于学生在课外更多地进行独立的科学探究活动。
第三部分:完全花和不完全花
本活动是以第一个活动为基础的。学生们通过第一个活动,发现了各种各样的花在结构上是有所不同的。有些花四个部分都齐全,有些花缺少了其中的一个部分或几个部分,由此本活动进一步指导学生对完全花和不完全花进行观察认识。
科学课程要求教师对学生的指导必须是规范的。书上出示了完全花和不完全花,雄花和雌花,单性花和两性花等植物学术语,这些是为了帮助学生解决观察交流中的一些困惑,并不要求学生背诵。课文让学生观察南瓜的雌花和雄花,引导学生思考,植物的花分雌性和雄性有什么意义?为进一步认识花如何孕育果实埋下伏笔,这与第三课产生了一个很好的认识活动结构。
教科书第26页插图中的几种花中,豌豆花、牵牛花、桃花是完全花,结构完整。柳树花、南瓜花是不完全花。其中柳树花只有雄蕊(雄花)或雌蕊(雌花),缺少萼片、花瓣、雌蕊(雄花)或雄蕊(雌花)。
左下图的南瓜花只有雄蕊没有雌蕊,是一朵雄花,右下图的南瓜花只有雌蕊没有雄蕊,是一朵雌花。
在各种各样的花中,雄花是不能结果的,只有雌花也是不能结果的。要怎样才能结果?是这节课引发的一个问题,也正是本单元的下节课要继续研究的一个问题。
自然界中的花是千姿百态的,在各种各样的花中寻找出共同特点是一件有趣的事情,也是值得研究的一个问题。尽管各种各样的花在形状、颜色、气味、结构特征等方面是千差万别的,但是它们有一点是相同的:一般花都有蕊(雄蕊或雌蕊)的部分,只是具有雌雄同株和雌雄异株的区别。因此,绿色植物开花是为繁殖做准备的。
(四)教学建议
&&& 1.引入。
春天是开花的季节,各种各样的花都开放了。校园里也有许多花开了。教师可以引
导学生说说自己都看到了哪些花,它们是什么样的,有些什么特点。学生也可以说说自
己带来的各种各样的花。重点指向花的构造,以使接下来的观察活动日的更加明确,重
点更加突出。
2.花的专题观察。
准备工作要周全。为了保证每一个小组都能正常地进行观察研究活动,教师课前一
定要组织好观察材料(花)。农村学校的学生可以采集一些野花(或农作物的花)作为观
察对象,城市学校的学生可以到鲜花市场准备一些常见花作为观察材料。不管学生准备
花的情况如何,教师一定要准备足够量的花(品种和数量都要能满足要求),条件允许的学校还可以准备一些图片和视频资料等。只有保证材料充足,才能达到观察活动的日的。
对观察活动的指导:
(1)让学生说说自己带来了什么花。他们可以描述花的外形、颜色、大小、气味等。
这里,教师不必要求学生准确地命名和分类。
(2)指导学生用上节课认识油菜花结构特征的方法认识各种各样的花的结构。帮助
学生选取不同的花,通过解剖、观察、比较,记录下它们相同的地方和不同的地方。
3.花的观察报告会。
有组织地开展“花的观察”报告会时,要提醒学生一定基于前面的观察结果来进行汇报,因此前一个活动的记录就是学生汇报的证据。这既可以帮助学生在汇报交流中做
到有话可说,也促使学生在活动中潜移默化地养成“尊重事实、重视证据”的科学态度。
学生在汇报这些花的相同和不同时,可能会存在很大的差异,这是学生比较的内容
不同所造成的。教师要注意引导学生发现一个重要的问题:花的构造中哪个或哪些部分与形成果实和种子直接相关?学生通过观察以及自身的生活经验会发现,是花的花蕊(雄蕊和雌蕊与形成果实和种子直接相关),这个指向会帮助学生认识到花蕊在植物的繁
殖活动中起着重要的作用。
随后教师可以指导学生根据前面活动的记录和交流,完成教科书第25页的记录。在做这个记录的过程中,学生会发现所观察的花一般都有花蕊,不管是只有雄蕊或雌蕊,
还是雄蕊和雌蕊都有。这会进一步帮助学生建立起花蕊是植物产生果实和种子的重要组
成部分的概念。
4.认识完全花与不完全花。
在指导学生认识完全花和不完全花时,可以先让学生回忆油菜花的构造,通过回忆
油菜花的构造来认识什么是完全花,什么是不完全花。只有四部分都齐全的花才叫做完
全花,缺少一部分或几部分的花都叫做不完全花。
学生在辨认某种花是否是完全花时会比较容易,但是在找出某种花缺少的是哪一部
分或哪几部分时会有一定的难度,教师要给予适当的帮助。因为有些花确实不好观察,
如柳树的花等,必要时可以直接告诉学生某种花缺少的是哪一部分或哪几部分。
当学生建立起了完全花和不完全花的认识后,再继续认识雄花、雌花和单性花、双
性花就比较容易了。
5.回顾与总结。
让学生回忆,通过学习,知道了花的哪些秘密?
在生活中寻找完全花和不完全花,观察花的变化过程。
关于花与植物的繁殖,还有哪些想继续研究的问题?
第3课& 花、果实和种子
(一)背景和目标
果实是由开花植物的子房在开花授粉后发育而来的,主要的功能是保护种子及协助种子的传播。一般果实包含了果皮及种子两个部分,果皮又可分为外果皮、中果皮和内
果皮三层,是由子房壁发育而成的。种子则由胚珠发育形成,其中珠被发育成种皮,受
精极核和受精卵则分别发育成胚乳和胚。种子是植物传宗接代的重要角色。果皮负责在
种子发育过程中保护娇弱而未成熟的种子,并在种子发育完全后协助其传播。在果实发
育过程中,花的各部分会发生很大的变化,花兽、花冠一般脱落,雄蕊和雌蕊的柱头、
花柱也先后脱落枯萎,这时胚珠发育成种子,子房逐渐增大,发育成果实。
本课是继观察各种各样的花的教学活动后,开展的又一个专题观察活动。学生将通
过对植物的花、果实和种子的观察研究,了解每一种开花植物都要产生足够的种子,以
延续它们的物种。
本课一方面通过对花的专题观察活动的开展,自然发展到对花的雄蕊、雌蕊进行更
细致的观察;另一方面又引导学生参照学习“各种各样的花”的方法,来学习这一部分
的知识,体会科学学习的方法和规律。这一课的内容包括以下三个方面。
第一,雄蕊和雌蕊。在这一部分中,学生将要观察几种花的雄蕊和雌蕊。根据雄蕊
和雌蕊可能具有的功能,观察雄蕊花药里的花粉是否容易抖落,雌蕊的柱头是否有钻性。
第二,给花传粉。学生们将用一根棉签接触雄蕊,亲眼看到棉签粘满花粉的情景,
感受昆虫传粉的作用。
第三,油菜的果实和种子。进一步探讨油菜果实的成长过程。
●果实和种子是植物开花、传粉、受精以后形成的。
●雄蕊和雌蕊在形成果实和种子的过程中有十分重要的作用。雄蕊和雌蕊有特殊的构使胚珠可以受精长成果实和种子。
过程与方法
●进一步发展比较事物相同点和不同点的能力。
●按一定顺序对雄蕊和雌蕊这样更细小的结构进行专题观察。
情感态度价值观
●保持探究花的奥秘的欲望。乐于尝试应用学到的科学知识。
●培养亲近大自然、热爱大自然的意识,发展对周围事物的好奇心。
(二)教学准备
教师准备:放大镜、镊子、显微镜和有关植物传粉、受精的课件或挂图。
为学生准备:放大镜、镊子、白纸、油菜果实、油菜花和其他植物的花等。无油菜
花的也可用白菜花、萝卜花等。
(三)教科书说明
本课在前一课的基础上,接着研究雄蕊和雌蕊的特点,以及它们在植物繁殖过程中的作用。教科书首先提出了植物的花担负着生产种子、繁殖新生命的任务。然后引出植物的果实和种子是怎样形成的呢?
第一部分:雄蕊和雌蕊
先让学生观察几种花的雄蕊,为的是找出雄蕊的一些共同特点。在观察的步骤上,教科书也做了一定的指导。首先观察一个完整的雄蕊,然后借助工具——放大镜、显微镜、镊子等观察组成雄蕊的其他部分——花药、花药上的花粉。
教科书第27页卡通图中的一个孩子提出了一个问题:显微镜下的花粉是怎样的?在电子显微镜下,大多数花粉为球形结构。榆树的花粉为五角形;熏衣草的花粉呈六边形;水稻和玉米的花粉表面很光滑;雏菊、蒲公英的花粉上长满了小刺;花粉的微观世界也是千姿百态、婀娜多姿、美不胜收的。
在观察雌蕊部分,教科书同样做了提示指导。在观察比较雌蕊的外形特点上,教科书重点引导学生发现雌蕊顶端有一个柱头,底部膨大成为子房。用手去轻触雌蕊的柱头,会感觉到柱头有粘性,那是因为雌蕊的柱头上有粘液,这些粘液可以帮助雌蕊更好地接收来自雄蕊的花粉。除了这些观察外,还可以提示学生通过实验帮助我们观察。教师可
以引导他们根据雄蕊和雌蕊可能具有的功能,观察雄蕊花药的花粉是否容易抖落,雌蕊的柱头是否有粘液,然后再根据观察到的事实证明自己的猜想是否正确,这也是培养学生推理能力的一个好机会。
在观察过程中,学生们可能会发现很多关于花的问题。如观察各种不同植物花的雄蕊,其形状、大小、颜色、气味等有差异,但花药上的花粉都很容易抖落。观察各种不同植物花的雌蕊也能发现形状、大小、颜色、气味等有差异,但柱头都很容易沾上花粉。学生可能还会发现更多的问题。如有的花雄蕊的量少而有一定的数目,有的雄蕊的量多而没有定数……
第二部分:给花传粉
关于昆虫传播花粉的研究,教科书提供了蜜蜂传播花粉的图片。教师可以引导学生用一根棉签接触雄蕊,亲眼看到棉签粘满花粉的情景,感受昆虫传播花粉的作用,体验人工传粉的意义。此外,还可以通过交流经验、查阅资料等方法了解植物传播花粉的其他方法。
了解这些情况以后,教师可以用油菜花受精示意图或活动投影片展示油菜花受精的过程,有条件的还可以用课件展示,运用多媒体通过动态的形式帮助教学解决难点。
教师可把这部分的教学重点放在引导学生们经历探究过程和描述他们的发现与推理上。
第三部分:油菜的果实和种子
教科书选择油菜作为研究材料,其中一个重要原因是它能在同一时间段内为我们提供植物从含苞待放的花蕾、盛开的花朵、初期果实以及传播种子等各种不同时期的材料。这个部分,学生将进一步探讨油菜果实的成长过程,并用自己擅长的方式表述研究结果。教科书提示“按成长顺序把它们排列在纸上”,是期望学生能够按照还带有花的果实、花刚谢掉的果实、种子逐渐成熟的果实、成熟的果实这样的顺序来呈现油菜果实的成长过程。这是适合学生年龄特征的一种表述方式。此外还可以用画简图、口述等方式进行表达。
“小心地剥开一个快要成熟的油菜的果实”是提醒学生们要避免因果实炸开弹出里面的种子,这样统计出来的油菜果实里的种子数就不准确了。剥开油菜果实可以直接用肉眼观察种子的排列。想办法数数果荚里种子的个数,还蕴涵着帮助学生体会繁殖意义的作用。由一朵花形成了一个果实,果实里有这么多的种子,油菜这个物种也因此而繁荣。
这一活动为下节课研究植物种子的传播也打下了伏笔,奠定了基础。教师应鼓励学
生们仔细观察并提出新的问题。
(四)教学建议
&&& 1.引入。
教学时可提问学生:我们已经观察了油菜花,还认识了自然界里各种各样的花,知
道了许多植物会开花、结果。可是同样是南瓜的雌花,有的结了瓜有的却不结瓜。苹果、桃子、玉米、油菜等植物也有开了花不结果或少结果的现象。这是怎么回事呢?到底植物的果实和种子是怎样形成的呢?
让学生根据原有经验提出自己的解释。
教师可以根据学生的解释,引导学生在上节课研究的基础上(雄蕊和雌蕊与植物的
繁殖有着直接的关系),将注意力集中到进一步观察研究花的雄蕊和雌蕊上来。
2.观察油菜花的雄蕊和雌蕊。
这部分内容的重点是指导学生观察认识雄蕊和雌蕊的特殊构造。教学时可以先让学
生观察几种植物的雄蕊,从中发现雄蕊的共同特点:有花丝、花药,花药里面有花粉。
观察植物的花粉时要选择比较大型的、花粉容易分离出来的、花粉的颜色比较鲜艳的花,如南瓜、丝瓜、桃等的花。花粉很容易撒落,因此在将花粉抖落在白纸上时一定要小心,因为此时收集的花粉在后续活动中还需要使用。此时,教师可以利用多媒体技术帮助学生了解显微镜下的花粉是什么样子的。
在指导学生观察雌蕊时,可以同样的先让学生比较几种植物的雌蕊,发现雌蕊的共
同特点:顶端有一个突出的部分,那是雌蕊的柱头,底部是一个膨大的部分,那是雌蕊
的子房。然后重点指导学生观察雌蕊柱头的特点。选择的花要大一些的,要保持花的新
鲜,否则,柱头已经干枯,上面的钻液就不明显了。
在组织学生开展活动的过程中,教师还可以引导学生思考:雄蕊和雌蕊这些构造上
的特点与它繁殖后代的功能有什么关系?
3.给花传粉。
开展这项活动时要注意选择合适的花粉和雌蕊,以便于观察。
用柱头去接触收集在白纸上的花粉时,动作一定要轻柔,也不要对着白纸呼吸,以
避免将白纸上的花粉“吹”走。用棉签接触雄蕊也要动作轻柔,轻轻地反复用棉签多点
几次雄蕊,以保证获取足够的花粉。
在用放大镜观察到雌蕊的柱头确实沾上了雄蕊的花粉后,老师还可以引导学生了解
其他传粉的方法,既可以是老师介绍,也可以是学生互相交流。
如果条件允许,教师可以利用多媒体技术,给学生演示胚珠受精的过程,以让学生
更加清楚地认识到花是怎样形成果实和种子的。
4.观察油菜的果实和种子。
在指导学生分组按油菜果实成长的顺序把实物排列在纸上时,要提醒学生选取的油
菜果实是具有代表性的。
用来剥开的油菜果实应是快要成熟的果实,因为如果选取过于成熟的油菜果实,在
剥开的时候,轻轻一碰就会炸裂,里面的种子就会弹出去,统计的数字就不准确了。当
然,在剥开油菜果实时,如果在外面套上一个塑料袋,那么统计出来的种子数日就会更
建议在学生数完一个油菜果荚里有多少粒种子后,让他们谈谈自己的发现和想法。
教师要有意识地引导学生从认识植物繁殖的意义方面去思考。
第4课& 把种子散播到远处
(一)背景和目标
植物开花以后,经过传粉、受精形成了果实和种子。果实和种子成熟以后,必须散
布到各处才能扩大后代植株生长的领域,以使物种繁衍。每种植物的果实和种子都有一
定的结构,果实和种子的结构特征是与它的传播方式相适应的。也就是说果实和种子的
结构与它的功能(传播种子)是有联系的。在研究植物的种子传播时,课前要让学生多采集一些植物的果实和种子,或带领课外小组的同学采集一些野生花草或树木的果实和种子。上课前,教师也要准备几套靠风传播、水传播、动物传播和弹射传播的果实和种子。在学习种子传播方式的同时,还应该让学生们认识这些种子的植物和果实及叶子的形态,以达到扩大学生眼界,增长知识和复习前边学习过的一些知识的日的。本课内容包括以下两个方面。
第一,观察油菜传播种子的方式。学生要观察油菜种子,在捏油菜果荚的活动过程
中发现其特点,推测出油菜传播种子的方式。
第二,观察其他植物传播种子的方式。学生将通过比较、分析不同植物的果实和种
子,发现各自的特殊构造,了解种子的不同传播方式。
●植物传播种子有不同的方式,都是为了能将种子散布得更广,有利于繁殖后代。
●种子和果实的外部形态、结构与种子的传播方式之间是有联系的。
过程与方法
●在观察的基础上进行合理的假设。
●利用测量、实验等方式寻找证据验证推测的过程。
情感态度价值观
●有探究植物种子传播方式的欲望。
●培养亲近大自然,热爱大自然的意识,发展对周围事物的好奇心。
(二)教学准备
为学生小组准备:油菜、蒲公英、苍耳等的果实和种子,一些植物种子传播方式的
图片或视频资料。
(三)教科书说明
本课是在观察了花、果实、种子的基础上,对植物的果实和种子形态特征的进一步研究。学生将在这节课中认识各种植物种子的传播方式,教师要引导学生分析种子的传播方式其实是和植物的果实结构、生活环境有着密切联系的。教师在引导的过程中要清楚植物种子有哪些传播方式。教科书以“种子成熟后,它们是怎样传播出去的?为什么要有这么多传播方式呢?”的提问方式开始了本课的探讨活动。
第一部分:油菜传播种子的方式
教科书以前面研究过的油菜作为观察对象。首先指导学生观察成熟的油菜果实有什么特点,期望学生能够通过观察发现油菜果荚表面并不是光滑的,上面有棱角,有一些花纹,且容易开裂。
教师要清楚,油菜种子的传播方式是自体传播。所谓自体传播,是靠植物体本身传播的,并不依赖其他的传播媒介,它的特点是果实成熟开裂之际会产生弹射的力量,将种子弹射出去。探究油菜种子的传播方式,可以先让学生用手轻轻捏成熟的油菜果荚,观察有什么现象发生。学生们会发现在果实裂开的同时,种子也被弹射出去了。这里教师要给学生充分的时间让他们思考,然后观察已经散播出来的种子,观察油菜种子的特点,发现哪些种子适合用这样的方式来传播。
油菜是有果荚类的植物,它的传播方式代表了这一类植物的传播方式的特点。为了让学生体会到这类植物传播方式的共同特点,教科书还让学生们比较熟悉的风仙花与油菜传播种子的方式。学生们通过比较会发现,这一类植物的果实成熟后,干燥而坚硬的果皮在阳光的烘烤下,常常会自动爆裂,或是稍遇外力就会炸裂。果荚里面的种子就会像飞出枪膛的子弹,被弹射到远处。
自体传播种子的散播距离有限,但部分自体传播的种子,在掉落地面后,会有二次传播的现象发生,鸟类、蚂蚁、哺乳动物都是可能的二次传播者。所以教科书继续提出“种子成熟后,如果都掉落在植物的近旁,会产生怎样的情况呢?”这样的问题,是想让学生思考种子传播后会出现怎样的情况。教师要对学生进行引导,种子可能会被一些动物吃掉。如果不被动物吃掉,大量的种子聚焦在一起,种子成活的机会是很少的。这样的思考与讨论,会为后续研究生物与环境的关系打下伏笔。
第二部分:其他植物传播种子的方式
在这一部分,学生将认识其他植物种子的传播方式,种子的传播方式和自身结构,以及生活环境的关系。教师在让学生了解各种植物种子的同时,应该把重点放在分析植物果实的形态构造和其传播方式的关系上。
植物种子除了自体传播,还有其他的传播方式,比如动物传播、风传播、水传播等。
动物传播。一类是它们的果实具有粘附在动物皮毛上的特殊结构,如钩刺等。像苍耳,它的果实和油菜的果实明显不同,除外形、大小不同之外,更加显著的是苍耳的果实外表上布满了带钩的刺。具有类似结构的还有鬼针草、蒺藜等的果实。因此,这些植物都可以利用动物来帮助它们传播种子。另一类是它们的果实具有鲜美的味道,足以吸引动物来吃。当动物在吃它们的果实时,无意中就帮助这些植物传播了种子。
风传播。有些种子会长出形状如翅膀或羽毛状的附属物,乘风飞行。具有羽毛状附属物的种子大多为草本植物,例如菊科的黄鹌菜,木本植物则有柳树及木棉等。另外有些细小的种子,它的表面积与重量的相对比例较大,种子因此能够随风飘散,像兰科的种子。教科书第31页上的蒲公英是一种菊科植物。蒲公英的瘦果成熟时冠毛展开,像一把降落伞,当起风时蒲公英的种子便随风飘扬,把种子散播到远方。
水传播。靠水传播的种子其表面一般为蜡质不沾水(如莲)、果皮含有气室、密度较水小,可以浮在水面上,经由溪流或是洋流传播。教科书第31页插图中的莲蓬和椰子,它们的果实常具有丰厚的纤维质,可防止种子因浸泡、吸水而腐烂或下沉。海滨植物,如棋盘脚、莲叶桐及榄仁,也是典型靠水传播的种子。教科书中“它们的种子在水中不会腐烂吗?”这个问题是让学生意识到,莲、椰子的果实结构与它们的传播方式是有一定联系的。
这个部分的最后,教师要让学生思考植物种子的传播方式和什么有关?目的是让学
生分析出植物种子的传播和自身的构造及生活环境等因素是有密切联系的。这个结论应
该作为本课的小结。
(四)教学建议
教师在上课时可以先出示一些植物种子的图片。然后提出问题,种子成熟后,它们
是怎样传播出去的?为什么要有这么多的传播方式?今天就让我们一起来研究。
1.油菜传播种子的方式。
学生对种子的传播方式是很有兴趣的。可以选出一些成熟的油菜果荚,让学生观察
外壳有什么特点,再用手轻轻捏捏,看看会发生什么现象,让学生猜测油菜传播种子的
方式。在合适的时候,展示油菜种子传播的图片或视频资料,再让学生把观察集中到散
播出来的种子上,找找有什么特点,分析为什么油菜用这样的方式来传播。
要让学生多说,说出自己的想法,对学生的想法教师要给予肯定。比如学生会想到,
因为油菜的种子是小而圆的,成熟的果荚很薄……
当学生明白油菜为什么会用这样的方式传播种子后,教师可以引导学生,问有没有
其他植物传播种子的方式和油菜是同样的。对风仙花种子的传播,学生们比较熟悉,所
以重点要放在对风仙花果实和油菜果实的比较上,从找果实的相同特点出发,分析出这
一类植物种子传播方式的特点。
此后可以组织讨论,种子成熟后,都掉落在植物近旁,会产生怎样的情况呢?
2.其他植物传播种子的方式。
通过对油菜种子传播方式的研究,学生掌握了一定的研究方法。所以,教科书先让
学生比较油菜的果实和苍耳的果实。由于苍耳果实的刺很细小,教师可以提供工具——放大镜。教科书中的插图,是告诉学生苍耳果实的传播方式,意在让学生将苍耳果实的
结构和它传播的方式联系起来。教师引导的时候要注意植物果实的结构与传播方式之间
有些植物虽然没有苍耳果实的长钩也不带刺,但它们可以借助一些动物的帮助,将
种子传播出去。比如番茄、野葡萄等。教师可以让学生讨论,找找他们传播种子方式的
共同点,也可以小结,这类植物的种子都是靠动物传播的。
除了自体传播,靠动物传播,种子还有其他的传播方式。蒲公英种子的传播方式就
是风传播的代表。
有条件的学校可以做分组实验。
(1)用放大镜仔细观察蒲公英种子;
(2)推测蒲公英是怎样散播种子的。
教师可以展示蒲公英种子的图片。在处理这部分教科书时,教师要把蒲公英种子传
播的方式和蒲公英种子的特点联系起来。
让学生找找还有哪些植物种子的传播方式和蒲公英相似。
自然界中还有很多的植物,它们是如何传播种子的呢?为了继续研究这一问题,教师可以出示睡莲等图片,让学生分析这些植物种子的结构和生活环境。由于学生对这类植物的种子传播方式了解不多,教师可以先介绍,然后引导学生分析它们的果实结构与传播方式的关系。
本课结束的时候,可以让学生总结植物有哪些传播种子的方式,它们的传播方式与什么有关。(可以填表格,和学生共同完成。在指导学生完成这个表格时,教师要有意识地引导学生思考植物果实和种子的结构特征与传播种子方式之间的联系)
种子的萌发
(一)背景和目标
种子是由前一代植物开花后的胚珠发育而来的,是绿色开花植物特有的繁殖器官,能孕育植物的新生命。植物的种子获得了适宜的条件,胚便由休眠状态进人到活动状态,开始生长,这个过程叫做种子的萌发。种子萌发为幼苗,长出根、茎、叶的过程称为营养生长期。当营养生长达到了一定的阶段,便开花、结果,产生种子,繁殖后代,这个过程称为生殖生长期。从种子萌发至新种子的产生,要经历一系列的形态上、结构上和生理上的复杂变化,这个总过程称为植物的个体发育。由于植物的器官是由种子发育而来的,农作物的生长一般也是从播种开始的。教科书共2页,分三部分。虽然只安排了1个课时,但因为种子萌发需要一段时间,实际的研究活动要持续10天左右。希望教师做好安排。本节课包括以下三个部分。
第一,浸泡种子。种子萌发时,必须具备充足的水分、适宜的温度和足够的氧气。这个部分学生将进行几种种子吸水量的研究。
第二,种子的内部构造。学生将在这个环节中,亲自将种子剥开,观察种子的内部结构。
第三,发芽的蚕豆。学生将把浸泡的种子放在盘子中,对种子进行持续的观察,并记录种子的变化过程。结合对种子内部结构的研究,发现种子各部分的作用。
●植物的种子能够孕育新的生命,条件适宜的时候,种子就会萌发,新的生命就会开始生长。
●植物种子最重要的部分是胚,胚是有生命的。
●种子的各部分在种子萌发的过程中起着不同的作用。
过程与方法
●进行对比实验并做记录。
●运用感官及工具研究种子的内部结构。
情感态度价值观
●培养探究种子奥秘的兴趣,养成认真细致、坚持观察的科学态度。
(二)教学准备
为全班准备:油菜种子、黄豆种子、蚕豆种子,不同发芽阶段的蚕豆种子,观察记录表;小刀、镊子、放大镜。(如果把第三部分安排在课堂中,还要准备刚发芽的蚕豆和棉花)
(三)教科书说明
前几节课,学生对植物的花、果实的形成过程以及如何把种子传播出去都做了研究。植物的种子结构是什么样的,种子各部分的作用是什么?学生将在这节课中进行研究。
第一部分:浸泡种子
种子萌发时,必须具备充足的水分、适宜的温度和足够的氧气。学生收集一些油菜、黄豆或蚕豆的种子,观察它们外部特点的相同和不同之处。学生通过观察,会发现它们的外形、大小、颜色不一样。为了研究它们的吸水量,教科书要求油菜、黄豆、蚕豆的种子都各选10粒,放在盛有200毫升水的烧杯中,浸泡1天~2天。目的是要学生体会到种子的萌发需要水,各种种子对水的需求量是不一样的。教科书中给出三只有刻度的烧杯,分别装着200毫升的水。用烧杯作为工具是便于学生更好地进行测量和记录。需要注意的是,在测量吸水量时要考虑到蒸发的问题,所以烧杯尽量不要放在阳光直射的地方,杯口可以用一块玻璃片覆盖。教师要鼓励学生进行持续的观察,观察种子发生的变化,测量种子吸收了多少水。
第二部分:种子的内部构造
知道了几种种子的外部形态特征后,还需要进一步观察种子内部是怎样的。种子的内部构造从外部是看不到的,所以需要学生把种子剥开来观察。教科书中呈现的分别是:蚕豆、放大了的油菜和黄豆的种子。由于前面学生有解剖花的经验,所以这里没有列出解剖种子的注意事项。教师可以提示学生使用放大镜来观察一些细小的结构。种子内部的观察应是有序的,所以教师要对学生进行指导。通过观察,学生会发现这些种子都有一些相同的特点:有种皮、都能分成两半等。学生可能不能准确地说出种皮、胚,这时老师要认真解释。我们让学生认识的是双子叶植物的种子,教科书中把种子分成了种皮和胚,又把胚分成了胚芽、胚根和子叶。由于种子很细小,所以在解释时可以找一张大点儿的图片展示给学生看。要让学生对这几个部分熟悉,这对后面的活动是很重要的。
种子虽然在形状、大小和颜色各方面存有差异,但其基本结构是一致的。胚是构成种子最重要的部分,它是由胚芽、胚根、胚轴和子叶四部分所组成。种子萌发后,胚根、胚轴和胚芽分别形成植物的根、茎、叶及其过渡区,所以胚是植物新个体的原始体。上胚轴是由子叶着生点到第一片真叶之间的一段;下胚轴是子叶着生点到胚根的一段。胚乳是种子内贮藏营养物质的组织。有些植物的胚乳在种子成熟过程中,已被胚物体。胚乳是种子内储藏营养物质的组织,种子萌发时,这些营养物质会被胚消化、吸收和利用,如玉米。没有胚乳的种子,养分就储藏在子叶中,如蚕豆。种子萌发通常是胚根先突破种皮向下生长,形成根;然后胚芽突破种皮向上生长,伸出土面形成茎和叶,逐步形成幼苗。幼苗就是种子的胚生长成的具有根、茎、叶的小植物。教科书中选择了典型的双子叶植物一蚕豆的种子作为观察材料,有助于学生对种子各部分的认识。教科书中的4幅图分别表示了种子萌发的不同阶段,教科书中的表格意在引导学生将观察活动继续下去。
(四)教学建议
教科书以种子里面有什么,为什么能生根、发芽,长成新的植物呢?开始了种子内部结构,以及种子萌发的研究。
1.浸泡种子。
种子在萌发时,需要具备充足的水分、适宜的温度和足够的氧气。对于这一部分,教师可以先让学生讨论种子萌发需要哪些条件?然后出示一些油菜、黄豆、蚕豆的种子,观察它们的相同处和不同处。教科书要求三种种子都各选10粒,分别放在盛有200毫升水的烧杯中。对这个部分,建议把重点放在让学生测量种子吸了多少水,种子有哪些变化,知道种子萌发要吸收水分上。可以让学生说说为什么我们要选10粒种子,为什么都用200毫升的水。(如果这个活动安排在课前,就需要提醒学生找相同大小的容器,装同样多的水,每种种子的颗粒数要相同)
2.种子的内部构造。
对这部分的重点把握,应该放在观察胚上,因为胚能发育为植株。在观察种子的内部结构时,建议用已经浸泡过的种子,这样便于观察。而且在观察时,应该选择两到三种,且这几种种子都是双子叶植物。这样,学生才能更容易发现种子的共同点。在观察种子内部结构时,还应该提示让学生把种子剥开来观察。对一些细小的部分,应给学生们提供放大镜观察。可以让各小组讨论蚕豆种子可以分成几部分,推测各部分在蚕豆种子的生长过程中分别起什么作用。
3.发芽的蚕豆。
这个部分是上部分的延续,教师可以在课堂上把研究的方法告诉学生,把实验留在课后。教师要对书中的表格进行指导,书中表格的意图是引导学生将观察活动继续下去。如果教师提前准备了一些萌发了的蚕豆种子,那么在课堂上就可以组织学生进行观察。在观察的时候重点在指导学生观察种子的种皮、胚芽、子叶的变化上,这对分析各部分的作用是有重要帮助的。教科书中的4幅图分别是种子萌发的不同阶段:(1)分开的吸足水的蚕豆;(2)发芽3天的蚕豆;(3)发芽6天的蚕豆;(4)发芽9天的蚕豆。虽然在课堂中对萌发的蚕豆进行了观察,但老师还是要鼓励学生课后实验,坚持观察。对观察后的讨论是很重要的,特别是对种子各部分的作用,教师要组织好学生讨论,让学生尽量说出自己的想法。教科书中学生的对话意图在于引导学生对种子各部分的作用进行分析。
第6课& 动物的卵
(一)背景和目标
“动物的卵”是本单元关于动物繁殖方式的第一课。在此之前,学生们已经研究了关于植物的繁殖,由植物的繁殖发展到动物的繁殖,由植物的种子联系到动物的卵。在探究植物新生命的孕育之后,探究动物新生命的孕育便开始了。
在这一课中,学生将通过对各种动物卵的观察,特别是对青蛙和鸡的卵是怎样发育变化的观察活动,了解到动物的卵里孕育着新的生命,条件合适的时候,它就会发育、成长为一个新的动物。
本课展示了11种动物的卵进行比较观察,观察这些卵在形状、颜色、数量、大小、内外部等方面有什么相同和不同。通过观察青蛙卵和鸡卵的孵化过程,了解动物胚胎是怎样发育的。
本课设计了三个活动:观察动物的卵;观察青虹卵的孵化;观察小鸡的孵化。
●很多动物都要产卵,卵有相似的构造,卵可以发育成动物。
●卵孵化成动物需要一定的时间和条件。
●像青蛙、鸡这样繁殖后代的方式叫做卵生;靠卵繁殖后代的动物叫卵生动物。
过程与方法
●用图片与实物相结合的方法观察研究动物卵的结构特点。
●观察青蛙卵的孵化过程,用查阅资料的办法了解小鸡孵化的过程。
情感态度价值观
●培养乐于探究动物繁殖奥秘的兴趣,感受自然界生命的多样性和延续性。
●感受自然界生命的生生不息,动、植物在繁殖上的相似性。
(二)教学准备
为每小组准备:几种常见动物的卵、鸡蛋、放大镜、培养皿。
为教师准备:一些供观察的新鲜鸡蛋和不同孵化阶段的鸡蛋,有条件可增加青蛙卵
和鸡蛋孵化的图片、课件或视频资料。
(三)教科书说明
植物的繁殖是先开花,花中的胚珠受精发育成果实,果实里面的种子散播出去遇到适宜的环境就会萌发,新的生命就开始了。动物呢?动物是怎样繁殖自己后代的呢?
教科书第一段话就指明了本课要研究的主要内容:许多动物是靠卵繁殖的。卵是由哪些部分组成的?卵是怎样发育变化的?在课堂上,教师可以组织学生对动物的卵进行仔细的观察,通过观察增加学生对动物卵的感性认识,丰富学生的经验。
第一部分:有关动物的卵
教科书第34页,呈现了蝴蝶、青蛙、蟾蛛、鱼和7种鸟类的卵的图片。
蝴蝶的卵相当的小,但是变化万千,有球形、椭圆形、米粒形、炮弹形等,都具有厚厚的卵壳,卵壳表面有光滑不规则的隆起、规则条纹状或者是网状纹。刚刚产下的卵有白色、绿色、橙色、黄色,各式各样的颜色,经一段时间后还会有其他的颜色变化。卵内胚胎发育变成幼虫后,即会自己咬破卵壳爬出来。刚孵化的幼虫,首先将卵壳吃掉,再开始吃植物体。
蟾蜍产卵期较早,多在冬末春初,它产下许多的卵,会被一条很长的胶质管包围,称为卵带,卵就在里面排列成行,颜色较深,呈棕黑色,而卵带常缠绕在池塘边的水草上。青蛙产卵比较晚,通常在早春至夏初,它的卵靠胶膜钻成一大片浮在水面上。当它们的卵发育成蝌蚪时,蟾蜍的蝌蚪全身是深黑色的,而且经常是成群游在一起,朝同一个方向活动。但青蛙的蝌蚪呈青灰色,身上还有斑纹,并且都是单独分散在水里活动。
鱼类是具有惊人的繁殖能力的动物。鱼类大多都是产卵繁殖。鳊每次产卵约2.
5万颗,鲤鱼和狗鱼每次产卵约10万颗,冬穴鱼约30万颗,山鲶约50万颗,大鲟鱼和鳕鱼高达几百万颗。产卵为世界之最的翻车鱼,一次产卵约3亿颗。鱼产卵后大多对其后代的生死存亡置之不理,因此,它们的儿女中只有百分之几能长成大鱼。
图中鸟类的卵共7种,从大到小依次是鸭蛋、鸡蛋、燕鸥蛋、赤翡翠蛋、鹤鹑蛋、杜鹃蛋、戴菊莺蛋。通过7种鸟类卵的比较,学生们认识到,即使是同一类动物,它们的卵也存在很大的差异,有助于形成动物多样性的认识。
观察了一些动物卵的图片之后,卵里面是怎样的?学生对于这个问题肯定会感兴趣。教科书上的四个问题:用放大镜观察鸡蛋,我们会发现什么?鸡蛋的外形有什么特点?鸡蛋的外壳上是否有一些小孔?鸡蛋的内部有些什么?暗示了观察的方法和对象。鸡蛋是学生很熟悉的事物,从身边熟悉的事物展开研究更能激发学生探究的热情。而且经常吃鸡蛋的学生对鸡蛋的内部结构也是有感性认识的,用鸡蛋作为研究对象有助于调动学生的以往经验。
鸟类的卵由卵壳、卵壳膜、卵白、卵黄及胚胎等部分组成。
“观察鸡蛋的外部”首先是观察形状,椭圆形的结构蕴涵着科学道理,敲敲很脆,用手捏则像插图中的男孩子那样“怎么用力也捏不破”。用放大镜来观察鸡蛋上的小孔,会产生更多的疑问:这些小孔有什么用?可以告诉学生,卵是动物生命的延续体,是有生命的,它需要呼吸空气,所以必须通过小孔与外界进行气体交换。在生活中我们也会观察到这样的现象,鸡蛋的外壳被水打湿后,这个鸡蛋就很容易发臭坏掉。
“观察鸡蛋的内部”也有两个活动。一个是观察敲开一个洞的鸡蛋,另一个是观察打在碗中的鸡蛋。为了防止敲得过大,可以用尖嘴钳小心地敲开,通过对生鸡蛋的观察,看到蛋壳、蛋白、蛋黄及胚胎(就是蛋黄上的一个小“亮点”)。蛋白和蛋黄都是胚胎发育时的营养库,为胚胎发育成小鸡提供物质和能量。但这两个活动还是无法观察到气室,于是又有了下面的活动一“观察一个熟鸡蛋”。分别在熟鸡蛋的大头和小头敲开一个洞进行观察,很容易观察到蛋壳膜和气室,也可以直接将熟鸡蛋对剖切开进行观察。蛋壳膜可以保护里面的生命体,气室可以储存少量空气,保证生命的延续。
学生研究了植物种子的各部分的作用之后,在这里也许会产生类似的问题,鸡蛋的各部分对胚胎发育有什么作用?总结鸡蛋各部分对胚胎发育的作用可以这样描述:蛋白是供给养料和水分的;蛋黄是提供营养的;胚能发育成小鸡;气室提供氧气;蛋壳坚硬而且具有小孔,因此对卵内的胚胎具有保护作用,同时也可以保证胚胎发育可以与外界进行气体交换。其内部的一层膜,可以防止营养物质的流失。
第二部分:青蛙卵的孵化
观察完鸡蛋,接下来要让学生关注更多动物卵的发育。所以教科书第35页安排了学生观察青蛙卵的孵化。这是一个需要在课外持续观察的活动,可以安排在课堂教学活动后进行观察。有条件的学校,可以在实验室里养青蛙,让学生观察并将青蛙卵的孵化过程记录下来。
每年四五月间,雌蛙在水里产卵,一次能产卵几千粒。许多卵粘在一起成为卵块,浮在水面上。经过一个多星期,卵孵化成小蝌蚪。蝌蚪形状像小鱼,也用尾巴游泳,用鳃呼吸。蝌蚪在水里逐渐长大,先长后肢,后长前肢和肺;尾巴逐渐缩短,鳃逐渐萎缩;最后尾巴消失了,肺长成了,这样大约经过一个月,蝌蚪就变成了小青蛙。蝌蚪有两种,一种是青蛙卵孵化成的,一种是蟾蜍卵孵化成的。
第三部分:小鸡的孵化
教科书第36页呈现了鸡蛋在孵化过程中的变化图片,让学生了解小鸡是怎样来到这个世界上的。推测小鸡的孵化过程需要具备哪些条件,可以查阅资料,也可以询问养鸡厂的工作人员,了解更多的关于孵化小鸡的信息,这样就解决了不能直接观察鸡蛋胚胎发育过程的难题。
小鸡孵化的基础是种蛋,种蛋的质量对小鸡的孵化起着主要的作用。种蛋必须来自
健康、营养好、公母比例适当的种群。种蛋大小要适中,要选择新鲜有生命力的种蛋。
小鸡孵化发育的主要外界条件有温度、湿度、通风、翻蛋等。在孵化过程中,温度
是孵化最重要的条件,保证胚胎正常发育所需的适宜温度,才能获得高孵化率和优质的
雏鸡。孵化最适温度在3 5℃-40.
5℃之间。湿度具有导热作用,在孵化初期可使胚胎均匀受热,孵化后期有利于胚胎生理热的散发。湿度不当会影响蛋内水分蒸发和胚胎的物
质代谢。湿度适合还会使蛋壳变脆,便于雏鸡出壳。合理的换气通风可以供给胚胎生长
发育所需的氧气,排出二氧化碳,使孵化器内温度均匀,促进胚胎散热,防止自温超温。科学合理的翻蛋可以改变胚胎与壳膜接触的位置,避免胚胎与壳膜粘连,使胚胎各部位受热均匀;供应新鲜空气;有助于胚胎运动,保持胎位正常。翻蛋的要求是每隔1小时~2小时翻蛋1次,孵化满18天停止翻蛋。
最后教师进行小结:像青蛙、鸡这样繁殖后代的方式叫做卵生,靠卵繁殖后代的动
物叫卵生动物。
(四)教学建议
1.观察动物的卵。
教师在课堂上应尽量多地为学生准备各种动物的卵,可以是鱼卵、鸡蛋、鸭蛋、青
蛙的卵等,让学生有更加直观的感受。通过进行观察比较,寻找动物的卵在形状、颜色、数量、大小等方面的相同和不同。
组织学生观看教科书第34页呈现的蝴蝶、青蛙、蟾蜍、鱼和7种鸟类的卵的图片,
重点是观察分析这些卵的相同和不同之处。
青蛙和蟾蜍卵的区别是学生比较感兴趣的内容,教师可以介绍一下,详见教科书说
图中7种鸟类的卵也是学生比较感兴趣的。通过7种鸟类的卵的比较,可以让学生们认识到即使是同一类动物,它们的卵也存在很大的差异,形成动物多样性的认识。
关于卵的内部结构是怎样的?
教师可以提供放大镜和学生熟悉的鸡蛋,激发学生探究的热情,同时用鸡蛋作为研
究对象有助于调动学生的已有经验。
围绕“鸡蛋壳很脆一碰就破,可怎么用力也捏不破,这与鸡蛋的形状有关吗?”和
“用放大镜观察鸡蛋壳表面的气孔,并猜测它有什么用?”这两个小活动可以组织学生对鸡蛋的外部形状结构特点进行观察研究。椭圆形的结构能够承受很大的外力,所以怎么用力也捏不破;卵是动物生命的延续体,是有生命的,它需要呼吸空气,所以必须通过气孔与外界进行气体交换。
“观察鸡蛋的内部”可通过两个层次的活动来进行。一个是生鸡蛋的观察,通过对生鸡蛋的观察,让学生分辨蛋壳、蛋白、蛋黄及胚胎;另一个是熟鸡蛋的观察,通过对熟鸡蛋的观察,看到蛋壳膜和气室。蛋壳膜可以保护里面的生命体,气室可以储存少量空气,保证生命的延续。
通过观察,学生可以了解鸟类的卵是由卵壳、卵壳膜、卵白、卵黄及胚胎等部分组
展开鸡蛋的各部分对胚胎发育有什么作用这一问题的讨论时,可以师生共同总结:
蛋白是供给养料和水分的;蛋黄是提供营养的;胚能发育成小鸡;气室提供氧气;蛋壳
坚硬而且具有小孔,因此对卵内的胚胎具有保护作用,同时也可以保证胚胎发育时可以
与外界进行气体交换。其内部的一层膜,可以防止营养物质的流失。
2.观察青蛙卵的孵化。
了解了卵的结构,学生更关注的会是卵怎样发育成小动物。
这是一个需要在课外持续观察的活动。教师可以提前准备一些青蛙卵,在教室一角
设置一个水箱,创设一个青蛀的生活环境,请几名学生组成管理小组,全班同学坚持观
察并将青蛙卵的孵化过程记录下来。
应提醒学生青蛙卵孵化饲养的方法和注意事项:
为了便于观察,要用平底盆之类的浅而宽的容器,用静置了一段时间的水(水深大
约为5厘米~10厘米)。每星期换一次水,换水时要扔掉死了的卵(从上面看去呈白色的)。蝌蚪吃各种各样的食物。在孵化一星期后,可以把菠菜等绿叶蔬菜和干松鱼薄片煮软后喂食,3天一次,每次给的量应该刚好吃完。后肢开始长出来后,要多喂些干松鱼薄片或其他饲料。
3.观察小鸡的孵化。
首先要充分利用教科书第36页鸡蛋在孵化过程中的变化图片,让学生推测小鸡的孵化过程需要具备哪些条件。
然后可以组织学生查阅资料,或请养鸡厂的工作人员介绍,了解更多的关于孵化小
鸡的信息。小鸡孵化过程的关键环节和条件有:种蛋选择、温度、湿度、通风等。
有条件的学校和教师,可用课件或视频资料让学生观察蛋到鸡的发育过程,对鸡蛋
各部分对胚胎发育的作用进行推测,探究小鸡的孵化过程需要具备哪些条件,这样就解
决了不能直接观察鸡蛋胚胎发育过程的难题。
最后可以小结:像青蛙、鸡这样繁殖后代的方式叫做卵生,靠卵繁殖后代的动物叫
卵生动物。
第7课& 动物的繁殖活动
(一)背景和目标
“动物的繁殖活动”是“新的生命”单元的最后一课。在这一课中,通过对多种动物繁殖活动图片的观察和回忆,重点是认识青蛙、鸡等用产卵来繁殖后代的卵生方式,以及猫、狗等直接产下后代的胎生方式。通过观察回忆活动,了解到动物总能够选择适合的方式孕育新的生命,繁殖后代,不断地将生命延续下去。
本课通过对几种动物的繁殖方式的观察,引起学生回忆生活中见过的其他动物的繁
殖方式,同时引导学生查阅相关的资料,收集了解更多动物的繁殖方式和过程。
本课设计了三个活动:卵生动物的繁殖活动;胎生动物的繁殖活动;总结我们了解
到的动物产生新生命的方法。
●有的动物通过产卵来繁殖后代,有的直接产下小动物,卵生和胎生是动物产生新生命的主要方法。
过程与方法
●通过观察图片,情景再现,了解更多动物的繁殖活动并进行分析。
情感态度价值观
●懂得新生命的可贵,了解生命世界生生不息的自然规律。
(二)教学准备
每组学生准备:一张记录纸。
教师准备:多种动物繁殖活动的图片或视频资料;动物繁殖方法记录表。
(三)教科书说明
教科书第37页上面的导语,明确指出动物的繁殖方式很多,动物的繁殖活动对物种的繁衍相当重要。通过整理分析,这节课要辨识平时观察到的动物活动中,哪些是动物的繁殖活动?
&第一部分:卵生动物的繁殖活动
教科书指出:“有很多动物都是以产卵的方式来繁殖后代,动物们的很多活动都是在为繁殖做准备。”第37页展示了用卵生方式繁殖后代的蛙、鸟、蜻蜓、鸡四种动物的相关活动。用资料提示了植物繁殖过程中是受精的胚珠发育形成了种子。动物也相类似,雌性动物产的卵与雄性动物产生的精子相结合才可能发育成新的生命。最后用一幅学生较熟悉的蜻蜓点水图,引导学生回忆分析在我们比较熟悉的动物中,还有哪些是靠产卵繁殖的动物。
雌性动物的卵子和雄性动物的精子结合后,成为受精卵,受精卵由母体产出。也有很多动物的卵在体外受精,如蛙类、鱼类等,它们将成熟的精子和卵子产在水草上,在水中相遇而结合,叫做体外受精。这种受精方式不如体内受精可靠,因此要产很大数量的卵来保证后代的延续。受精卵在母体外接受母体或阳光的热而孵化,成为新的一代。这种繁殖方法称为卵生。用产卵方式繁殖的动物,称为卵生动物。如,鸡、鸭、鱼、鸟、青蛙、乌龟、蝴蝶等都是卵生动物。
第二部分:它们是怎样诞生的
教科书第38页课文提问:有些动物不产卵,如猫、狗、兔等,它们是怎样繁殖后代,产生新的生命的?教科书又用两幅图展示了猫和羊正在产下小动物的场景,暗示回答了这个问题,同时通过情景让学生回忆更多的类似的动物繁殖情况。
动物的受精卵不排出体外,而留在母体内吸收母体提供的营养,成长发育,经过一段时间,孕育成幼体,然后从母体生产出来,这种繁殖方法称为胎生。更加全面的说法是:动物的受精卵,在母体的子宫内发育。胎儿发育所需的养分是由母体供给的;胎儿产生的废弃物,也由母体代为排出。经过一段时间的发育成长后,胎儿从母体生出,母体分泌乳汁哺育幼儿,这类动物称为胎生动物。如:狗、猫、人、牛、羊、狮子、鲸鱼、袋鼠等。大多数的哺乳类动物都是胎生动物。
还有少数动物是卵胎生动物,卵胎生动物介于卵生和胎生之间:胚胎留在母体内发育,但是并不吸收母体的养分,而是依靠卵里的蛋黄来提供养分,直到在体内孵化后才生出体外。如大肚鱼、孔雀鱼、某些毒蛇(蝮蛇)、某些鲨鱼。
教科书在出示了猫、狗、羊、马繁殖后代的图片后,要求学生总结我们了解到的动
物产生新生命的方法。可以让学生尽可能地将其知道的动物繁殖方式填写在表中,不限
于卵生和胎生。
通过几年科学课的学习,学生对动物的出生、生长、长大成熟、繁殖后代,有了一
个比较系统的认识,学生体验到了自然界生命的精彩,感受到了动物生命诞生的不易。
这些都帮助学生建立起了生命体特征的重要概念。
最后,教科书以学生对话的形式,留下一个问题:我们是怎样来到这个世界上的?
引起学生思考。人作为高等动物,仍然具有生命体的一切特征,可以说考虑人自身的问
题,恰恰是科学课不能回避的任务。这个问题尽管在这里不是重点,但能促使学生的积
极思考,完善对自身的认识。
(四)教学建议
1.认识卵生动物的繁殖活动。
先请学生观察分析教科书上的几种小动物的繁殖图片,认识到有很多动物都是以产
卵的方式来繁殖后代的,动物的很多活动都是在为繁殖做准备。
然后学习教科书上的资料。资料提示了植物繁殖过程中受精的胚珠发育形成了种子,动物也相类似,雌性动物产的卵必须与雄性动物产生的精子相结合才可能发育成新的生命。
最后请学生从较熟悉的蜻蜓点水现象,回忆分析在我们比较熟悉的动物中,还有哪
些是靠产卵繁殖的。
2.认识胎生动物的繁殖活动。
通过提问“有些动物不产卵,如猫、狗、兔等,它们是怎样繁殖后代,产生新的生
命的?”引起学生的思考。
引导学生认识胎生动物,并明确像猫、狗、兔等这样繁殖后代的方式叫做胎生。用
胎生繁殖的动物叫胎生动物。
创设情境唤起回忆。通过观察教科书中的图片,让学生回忆认识更多的胎生动物。
&&& 3.总结。
让学生总结了解到的动物产生新生命的方式。尽可能地将他们知道的动物繁殖方式
填写在表中,可以不限于卵生和胎生。
请学生思考,我们是怎样来到这个世界上的?重温生命体的共同特征。
四、评价建议
1.在单元评价中,要综合关注学生科学概念的建立、过程与方法的习得和情感态度
价值观的养成。
2.评价学生是否领会了生物繁殖的意义,是否建立起了生物繁殖的基本概念,是否
能用自己的语言分析和表述植物与动物在繁殖上的相同之处。
3.评价学生是否已经理解了植物花、果实和种子的结构特征与它们的繁殖功能有联
系。通过本单元的研究活动是否初步建立起了“结构与功能”相统一的概念。
4.依据学生的记录单,评价学生观察、实验、收集信息的水平和态度。
5.评价学生坚持中长期观察活动的情况,如学生在观察种子萌发、青虹卵的孵化等
活动中的表现。
6.评价学生在团队合作中的表现。
五、参考资料
十字花科植物
十字花科的植物属于草本植物。它们的叶在茎上大多以互生的方式排列,少数是对
生,没有托叶。花是两性花,辐射对称,常排成总状花序;花有4个萼片;4个花瓣,花
瓣呈十字排列,基部常成爪状;花托上有蜜腺,常与萼片对生;雄蕊6个,4长2短,分离或结合成对;子房上位,胚珠多数。长角果或短角果,2瓣开裂,少数不开裂。种子无胚乳,子叶弯曲或呈折叠状。
教科书中出现的油菜是十字花科中典型的植物,我们常见的十字花科植物还有卷心
菜、大白菜、青菜、大头菜、萝卜、大青(根作为板蓝根入药)等。
花的构造与分类
根据花的构造状况,可以分为完全花和不完全花两类。在一朵花中萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊四部分俱全的,叫完全花,如白菜花、桃花;缺少其中一至三部分的,叫不完全花,如南瓜花、黄瓜花,缺雄蕊或雌蕊;桑树花、栗树花缺花瓣、雄蕊或雌蕊;杨树花、柳树花缺萼片、花瓣、雄蕊或雌蕊。
花蕊是花的生殖器官。
雄蕊位于花被的内部,是花的雄性生殖器官,由花丝和花药组成。花丝通常呈丝状,
着生在花托上。花丝是起支持作用的,并能使花药向外伸展。花丝顶端着生花药。花药
中有花粉囊,里面有花粉。花粉成熟后,花粉囊裂开,放出花粉。花粉细胞内有一个生
雌蕊位于花的中央,是花的雌性生殖器官。有的花只有一个雌蕊,叫单雌蕊,像桃、
大豆花的雌蕊。有的花有两个或两个以上的雌蕊,叫复雌蕊,大多数被子植物的雌蕊是
复雌蕊。一个典型的雌蕊由柱头、花柱、子房三部分组成。基部膨大成囊状体的部分叫
子房,子房上部的长颈叫花柱,花柱顶端略为膨大的部分叫柱头。柱头有各种不同的形
状:球状、圆盘状、棒状、星状、羽毛状等。柱头是承受花粉的部分,在形态构造上表
现了对受粉的适应性,如柱头上常具有乳状突起,能分泌一种钻液,使花粉易被固定,
并易于发芽。风媒花的柱头常扩展为分枝状、羽毛状,或密生毛茸,有利于接受花粉。
花柱介于柱头和子房之间,是花粉管进入子房的通道。花柱的长短随各种植物而不
同,玉蜀黍的花柱很长,莲的花柱很短。
子房的外面一层叫子房壁,里面是胚珠,胚珠内有胚囊,胚囊内有一个卵细胞、两
个极核和其他细胞。
一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的花叫单性花。它是被子植物花的一类,与两性花相
对。又分“雌雄同株”和“雌雄异株”两种情况。前者如玉米、葫芦科植物;后者如杨柳科植物等,广义也包括裸子植物的袍子叶球,如银杏即为雌雄异株。
同时具有雌蕊和雄蕊的花叫两性花。两性花为单性花的对应词。在被子植物最普通
的花中常可看到两性花(如樱花、蔷薇、百合等)。
在两性花中,有雌蕊、雄蕊成熟期相同的进行自花受精的雌雄同熟花,以及成熟期
不相同不能自花受精的雌雄异熟花。后者有柳叶菜属、菊科、梅花草属、虎耳草科、芹
科、石蚕属等。有雄蕊比雌蕊先成熟的雄蕊先熟花,如玄参科、十字花科、水麦冬、秋
水仙等;也有雌蕊比雄蕊先成熟的雌蕊先熟花。在雄蕊先熟花中,有的是在柱头、子房
成熟时花粉早已成熟而飞散,有的已失去发芽能力。任何一种异熟花都妨碍自花受精,
成为自花不亲和的原因。
植物的传粉
花开以后,雄蕊花药里成熟的花粉通过各种媒介传到雌蕊柱头上,这个过程叫传粉。
传粉是植物有性生殖不可缺少的环节。植物传粉有自花传粉和异花传粉两种方式。
&&& 自花传粉
自花传粉就是花中雄蕊的花粉传到同一朵花的柱头上,如大麦、小麦、大豆、豌豆、
芝麻等都是自花传粉植物。自花传粉植物一定是两性花,但具两性花的植物不一定进行
自花传粉,更多的是进行异花传粉。
&&& 异花传粉
异花传粉就是一朵花的花粉传到同一植株的另一朵花的柱头上,或一朵花的花粉传
到不同植株的另一朵花的柱头上。从生物学意义来讲,异花传粉比自花传粉更进化,因
为自花传粉时,雌雄两方的生殖细胞处于同一环境条件,它们的遗传性差异较小,连续
的自花传粉,可使后代的生活力逐渐衰退。自然界里至今仍然保留着自花传粉的植物,
这是植物在长期进化过程中形成的一种合理的适应现象,是与繁殖后代有关系的。当环
境条件不适于异花传粉时,植物通过自花传粉就可以完成生殖过程。其实自然界里没有
一种植物是绝对进行自花传粉的。在它们中间总有很少一部分个体在进行着异花传粉,
这些比例很少的异花传粉的后代,对野生植物而言,足以维持物种的延续。再则,自花
传粉也有它有利的一面,它能避免花粉受雨水的淋湿和昆虫的吞食,并且自花传粉植物
具有稳定的特性。
异花传粉时,雌雄两方的生殖细胞在差别较大的环境中产生,两者的遗传差异较大,
产生的后代就具有较高的生活力和较强的适应性。因此在进化过程中,异花传粉逐渐被
选择并得到发展,成为大多数被子植物的传粉方式。
&&& 风媒花
靠风力传送花粉的方式称为风媒。如杨树、栋树、桦树及大部分禾本科植物等都是
风媒植物,它们的花叫风媒花。风媒花的花被不显著,没有鲜艳的颜色,或不具花被,
没有香气和蜜腺。它们的花粉光滑、干燥且轻,便于被风吹送,花粉的量多,更多地保证了传粉的机会。有些风媒植物的雄花序长而倒悬,微风吹拂,动摇不已,所含花粉任
风吹送;有些风媒植物的花在植株放叶前或放叶的同时开放,这样由于阻碍较少而利于花粉的传送;禾本科植物雄蕊的花丝比较长,花药悬垂花外,随风摇曳,散布花粉。摆动的花序和花药是风媒植物对风媒传粉的一种适应。同时,风媒花的雌蕊为增加接受花
粉的机会,一般是柱头扩展非常显著突出,如稻的羽状柱头。
&&& 虫媒花
借助昆虫传送花粉的方式叫虫媒,靠昆虫传粉的花叫虫媒花。适应昆虫传粉的虫媒
花一般具有鲜艳美丽的花被,芳香的气味和有蜜腺分泌的蜜汁。此外,虫媒花的花粉体
积较大,表面粗糙突起,有的甚至钻着成块,易附着在昆虫身上,利于携带。如,油菜
花、桃花等。
受精是卵子和精子结合为一个合子的过程。由合子发育成具有双亲遗传特性的新个
体。受精是有性生殖的中心环节,也是有性生殖的基本特征,普遍存在于动植物的繁殖
花粉落在合适的柱头上,从柱头吸水膨大、萌发出花粉管长人柱头,并沿一定的途
径通过花柱到胚囊,在那里释放出精子与子房里的胚珠结合,完成受精过程。
植物怎样传播种子
植物传播种子的方式主要有4种:自体传播、风传播、水传播和动物传播。
&&& 自体传播
所谓的自体传播,就是靠植物体本身传播,并不依赖其他的传播媒介。果实或种子
本身具有重量,成熟后,果实或种子会因重力作用直接掉落到地面,例如毛柿及大叶山
榄;而有些葫果及角果,果实成熟开裂之际会产生弹射的力量,将种子弹射出去,例如乌心石。自体传播种子的散布距离有限,但部分自体传播的种子,在掉落地面后,会有
二次传播的现象发生,鸟类、蚂蚁、哺乳动物都是可能的二次传播者。
&&& 风传播
有些种子会长出形状如翅膀或羽毛状的附属物,乘风飞行。具有羽毛状附属物的种
子大多为草本植物,例如菊科的黄鹤菜,木本植物则有柳树及木棉等。另外,有些细小
的种子,它的表面积与重量的相对比例较大,种子因此能够随风飘散,像兰科的种子。
菊科植物蒲公英的瘦果,成熟时冠毛展开,像一把降落伞,随风飘扬,把种子散播到
&&& 水传播
靠水传播的种子其表面蜡质不沾水(如睡莲)、果皮含有气室、密度比水小,可以浮
在水面上,经由溪流或是洋流传播。此类种子的种皮常具有丰厚的纤维质,可防止种子
因浸泡、吸水而腐烂或下沉,海滨植物,如棋盘脚、莲叶桐及榄仁,就是典型靠水传播的种子。
&&& 动物传播
&&& 1.鸟传播
鸟类传播的种子,大部分都是肉质的果实,例如浆果、核果及隐花果。鸟类啄食樟
科植物的种子后将种子吐出,或者果实被采食后,种子经过消化道后随意排泄。靠鸟类
传播种子的植物是比较先进的一群,因此鸟类传播种子的距离是所有传播种子方式中最
2.蚂蚁传播
蚂蚁在种子传播上,通常扮演二次传播者的角色。有些鸟类摄食、传播的种子,并
没有消耗掉果实中的所有养分,掉在地上的种子,其表面还有残存的一些养分可供蚂蚁
摄食,这时候蚂蚁就成了二次传播者。上述现象亦发生在自体传播或哺乳动物传播的种
3.哺乳动物传播
哺乳动物传播的大部分都是一些中、大型的肉质果或干果。一般而言,哺乳动物的
体形比较大,食物的需要量大,故会选择一些大型的果实。譬如说:猕猴喜爱摄食毛柿
及芭蕉的果实,也帮助这些植物进行种子传播。还有,许多植物的种子或果实会粘在人的衣服、裤子上,或粘附在其他动物的身上,例如鬼针草、菁芳草、车前草、小槐花
种子的构造
不同种类植物的种子形状、大小和色泽都不相同,但都有相同的构造,一般种子都
由种皮、胚和胚乳三部分组成,有的植物种子无胚乳。
种皮是包在种子外面的保护层。成熟的种子在种皮上有种脐,这是种子从果实上脱
落后留下的痕迹。在种脐的一端有小孔,叫种孔。水分容易从种孔进入种子,促进种子
萌发。种孔也是种子萌发时,胚根从种皮穿出的地方。
胚是种子最重要的部分,它是新植物体的原始体,胚由胚根、胚轴、胚芽和子叶四
部分组成。凡具有两片子叶的植物,叫做双子叶植物;凡具有一片子叶的植物,叫做单子叶植物。凡具有两片以上子叶的植物叫做多子叶植物。
胚乳是种子储藏营养物质的部分,在种子萌发时供胚生长用。有些植物种子在成熟
的过程中,胚乳被胚吸收,而把养料转移到胚的子叶内,所以,成熟后已无胚乳存在,
或仅留胚乳的残迹。
有性繁殖和无性繁殖
繁殖是所有生命都有的基本现象之一。每个现存的个体都是上一代繁殖所得来的结
果。已知的繁殖方式可分为两大类:有性繁殖与无性繁殖。
有性繁殖是用种子进行播种繁殖,所以又叫做种子繁殖。这种繁殖方法的优点是繁
殖数量大,繁殖出的植物根系完整,生长健壮。这种繁殖方法的缺点是一些通过异花授粉的花卉容易发生变异,不容易保持原来品种的优良特征。
无性繁殖是利用母体营养器官的一部分作为繁殖材料,进行分生、手千插、压条、嫁接繁殖和组织培养快速繁殖,以及植物的无融合生殖等,使之形成一个新的个体,所以这种繁殖方法又叫做营养繁殖。无性繁殖的优点是能保持品种的优良特性、生长快。缺点是繁殖方法不如有性繁殖简便。
自从日出版的《自然》杂志正式报道了苏格兰科学家利用体细胞培养克隆羊成功的消息后,在全世界引起了一阵称为“克隆风暴”的冲击波。
&&& 植物的克隆
无性生殖(克隆)本来是一种低级的生殖方式。生物进化的层次越低,越有可能采取这种生殖方式,进化层次越高,则越不可能采取这种生殖方式。早在许多年前,美国康奈尔大学研究人员将成熟的胡萝卜高速搅拌,获得单个胡萝卜细胞,然后将这些单个细胞置于生长培养基中,培养出遗传上完全一样的胡萝卜。现在我们可以用植物体的任何一种活的细胞、组织、器官,经过体外人工培养获得它的完整植株。这种技术被称为组织培养。它已用于工厂化生产花卉、作物(如甘蔗)的试管苗。
动物克隆的历程
人类通过有性生殖的方法,选育家畜品种已有上千年的历史,结果是产生了一些优
良的个体或群体。它们比一般的个体更能满足人们的需要和愿望。譬如,一头产奶量特
别高的奶牛,一群产毛量多的绵羊,一匹得奖的赛马或一只优秀的警犬。可是,有性生
殖的后代,其性能不一定都同亲代一样,有的甚至不如亲代。究其原因,因为卵子或精
子只携带构成亲代的、任意一半的等位基因,而等位基因几乎可以有无限的组合,因而
会产生不同的后代。兄弟、姊妹、兄妹、姊弟之间都有很大的差异,就是因为极难有完
全相同的基因型。
因此,通过有性生殖保持一种特征是非常困难的。如果获得一种理想的特征如产奶
量高的奶牛,再通过无性生殖保持、扩大和繁殖这种特征,即可产生许多遗传上相同的
个体,从经济角度讲显然是很有价值的。
在研究动物克隆技术的过程中,科学界经历了以下几个主要过程。
第一阶段:将卵细胞培养成成体。
1951年~1959年,我国著名细胞生物学家朱冼等,用直径10 um~13 um的玻璃针
刺激去卵膜的蟾蜍卵细胞,在世界上首次培养出25只蟾蜍成体,即没有父亲的癫蛤蟆。
第二阶段:细胞核移植实验。
1963年起,我国著名生物学家童第周等进行了大量的鱼类核移植实验。1966年,科学家开始用两栖类非洲爪蟾进行核移植实验。
第三阶段:用胚胎细胞克隆哺乳动物。
1986年,英国科学家开始用哺乳动物做实验。在我国,1991年西北农业大学和江苏农学院克隆出羊。但是,用胚胎细胞以外的体细胞克隆出哺乳动物,则是由英国科学家维尔穆特开创的。
“多莉”的诞生
“多莉”是世界上第一例用体细胞——乳腺上皮细胞,通过细胞核移植技术,在复杂的人工操作下,得到的一只小绵羊。它是令世人瞩目的重大科学成就。
克隆技术的意义及挑战
许多科学家认为,以克隆羊“多莉”诞生为标志,生物学世纪已经提前到来。克隆
技术在基础生命科学、医学、农业科学研究与生产中,具有重大的理论价值和广泛的应
用前景,并存在着巨大的潜在经济效益。
克隆技术的成功,标志着“复制”哺乳动物的最后技术障碍已被突破。随之而来,
在理论上复制人类已成为可能。所以,克隆技术不仅给我们带来了益处,也向人类提出
了严峻的挑战。这一技术一旦应用于人类,将会对人类社会产生极其严重的后果。
我们应该“扬长避短”,积极利用克隆技术对人类有益的一面,造福于人类。
植物妈妈有办法
孩子如果已经长大,
就得告别妈妈,四海为家。
牛马有脚,鸟有翅膀,
植物要旅行靠的啥办法?
蒲公英妈妈准备了降落伞,
把它送给自己的娃娃。
只要微风轻轻一吹,
孩子们就纷纷出发。
苍耳妈妈有个好办法,
她给孩子穿上带刺的恺甲。
只要挂住动物的皮毛,
孩子们就能去田野、山洼。
豌豆妈妈更有办法,
她让豆荚晒在太阳底下,
啪的一声,豆荚炸开,
孩子们就蹦着跳着离开妈妈。
植物妈妈的办法很多很多,
不信你就仔细观察。
那里有许许多多的知识,
粗心的小朋友却得不到它。
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