中文（繁體）
中文（簡體）
English
DSE 生物｜植物運輸 備課指引（導師用）｜水勢、蒸騰拉力、壓力流三件事
學生多數背到「根吸水、葉蒸騰」，但一問水勢方向、一問環剥樹皮為何糖積聚就空白。這一堂把三個機制分開講清楚：水勢梯度、蒸騰拉力、壓力流，每講完一個就做一條計算。
本堂目標 學生能夠：① 用水勢高低解釋水由土壤進入根毛，再經木質部上升到葉；② 用蒸騰拉力與內聚力解釋水柱為何不斷；③ 用壓力流解釋韌皮部由來源運糖到庫，並解釋環剥後糖在上方積聚。
01 先備知識（開課前 3 分鐘快檢）
以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：
| 技能 | 快檢題 | 過關標準 |
|---|---|---|
| 擴散與滲透 | 水由哪一邊走去哪一邊？ | 答 由水勢高（較接近 0）去水勢低 |
| 細胞構造 | 哪一種細胞成熟後已死、只剩細胞壁？ | 答 木質部導管 |
| 葉的構造 | 氣孔由哪兩種細胞圍成？ | 答 兩個保衛細胞 |
02 課堂流程（60 分鐘）
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–8 分 | 快檢三題 | 抽問滲透、木質部、氣孔 | 口頭答 |
| 8–22 分 | 根毛吸水 | 水勢梯度與主動運輸礦物離子 | 計水勢差 |
| 22–38 分 | 木質部上升 | 蒸騰拉力、內聚力、根壓 | 解釋水柱為何不斷 |
| 38–52 分 | 韌皮部運糖 | 壓力流、來源與庫 | 畫來源庫示意 |
| 52–57 分 | 計時練習 | 蒸騰速率與氣孔數目 | 獨立計算 |
| 57–60 分 | 離場檢查 | 三個檢查點 | 自評並圈漏洞 |
03 講解腳本（照著說就可以）
第一幕：吸水：一切由水勢差開始
水勢由高（較接近 0）流向低（負得更多）。土壤水勢約 -0.05 MPa，根毛細胞約 -0.45 MPa，相差 0.40 MPa，水就以滲透方式進入根毛。根毛要維持低水勢，靠主動運輸把礦物離子泵入，溶質多、水勢自然低，這一步是耗能的。所以缺氧的土壤會令吸水變慢，不是因為水不夠，而是主動運輸停擺。
要求學生寫出方向與原因，兩樣都要有，缺一即扣分。
第二幕：上升：蒸騰拉力是一條被拉緊的水柱
葉面氣孔蒸騰，葉肉細胞水勢下降，水由木質部補上，形成由葉向下的拉力。水分子之間的氫鍵造成內聚力，加上水貼附管壁的附著力，水柱可以承受很大張力而不斷。木質部導管成熟時已死、中空、有木質素加厚，正好做管道。一棵樹的葉面積若為 20 mm²、每 mm² 有 300 個氣孔，氣孔總數就是 6,000 個，蒸騰表面積是拉力的來源，也是缺水時最先要關閉的地方。
三個關鍵詞一定要學生講出：蒸騰、內聚力、連續水柱。
第三幕：運糖：壓力流不是蒸騰的副產品
韌皮部的方向與木質部相反：由來源（光合作用的葉）到庫（根、果、生長中的芽）。伴胞用主動運輸把蔗糖裝入篩管，篩管水勢下降，水由鄰近木質部滲入，管內壓力升高；庫的一端糖被卸走，壓力較低，於是整條管由高壓流向低壓，這就是壓力流。用同一支毛細管做量度：半徑 0.5 mm、水柱移動 15 mm、需時 5 分鐘，體積就是 11.78 mm³，速率 2.36 mm³/min，換算每小時 141.4 mm³。環剥樹皮剝走的正是韌皮部，糖運不下去，就在切口上方積聚，下方根最後餓死。
畫一條管、標兩個壓力、寫出方向，學生就不會把兩個系統搞亂。
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 水勢計算 | 土壤 -0.05、根 -0.45 MPa | 水勢差等於兩者相減，方向由高去低 | 0.40 MPa 入根 |
| 蒸騰速率 | 毛細管半徑 0.5 mm、5 分鐘移動 15 mm | 體積 = πr²h，再除以時間 | 2.36 mm³/min |
| 氣孔數目 | 每 mm² 300 個、葉面積 20 mm² | 相乘 | 6,000 個 |
| 環剥解釋 | 樹皮被剝一圈 | 韌皮部斷、糖在上方積聚、根缺糖 | 上方腫大、最終死亡 |
合理性檢查（一定要教）：量級檢查：根毛是一條直徑 0.01 mm、長 0.5 mm 的細管，表面積約 0.0157 mm²，細小但數量極多，總表面積才夠吸水，所以單獨一條根毛的表面積一定很小，答題不要寫成「大表面積」了事。水勢一定是負數或 0，0 是純水，所以 -0.05 高過 -0.45。速率方面，每分鐘 2.36 mm³ 聽起來小，但一小時就 141.4 mm³，若學生算出每分鐘幾百 mm³，一定是半徑用了直徑。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 土壤 -0.05 MPa、根毛 -0.45 MPa，求水勢差與方向 | 0.40 MPa，入根 | 有無寫方向 |
| 毛細管半徑 0.5 mm，10 分鐘移動 30 mm，求速率 | 2.36 mm³/min | 有無用 πr² 而非 πd² |
| 解釋為何環剥一個月後根會死亡 | 韌皮部被切斷，糖不能運到根 | 有無提到來源與庫 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 | 學生通常這樣寫 | 導師這樣說 |
|---|---|---|
| 把木質部與韌皮部方向倒轉 | 寫木質部由葉運糖到根 | 「木質部只運水同礦物，向上；糖行韌皮部，可上可落。」 |
| 以為蒸騰是主動抽水 | 答蒸騰靠細胞耗能抽水上升 | 「蒸騰係被動嘅拉力，耗能嘅係根毛吸收礦物離子。」 |
| 水勢符號搞錯 | 寫 -0.45 高過 -0.05 | 「0 係純水，最負嗰個水勢最低，所以水向 -0.45 走。」 |
| 只答「樹皮被剝」 | 沒提糖積聚與根缺糖 | 「要講到韌皮部斷、糖留喺上方、根冇糖供應。」 |
07 家課建議（直接指到練習卷題號）
08 離場檢查（最後 5 分鐘）
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 水勢方向 | 水由哪邊入根 | 答不出：重教第一幕 |
| 水柱不斷 | 講兩個力 | 只答蒸騰：補內聚力 |
| 環剥 | 糖為何積聚 | 答不出：回第三幕 |
09 導師常問
根壓重要嗎？
多數情況蒸騰拉力遠大於根壓，但夜晚蒸騰弱時，根壓可解釋吐水現象。
為何缺水時氣孔要關？
保衛細胞失水變軟，氣孔關閉以減少蒸騰，代價是二氧化碳吸入減少，光合作用下降。
木質部與韌皮部細胞都是死的嗎？
木質部成熟時是死的；篩管細胞仍然活，但失去大部分胞器，靠伴胞供應能量。
本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。