內(nèi)蒙古開魯縣高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 5.4 能量之源-光與光合作用 第一課時(shí)教案 新人教版必修3

內(nèi)蒙古開魯縣高中生物第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性5.4能量之源——光與光合作用第一課時(shí)教案新人教版必修3學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具教材分析《新人教版高中生物必修3》第五章“生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性”中的5.4節(jié)“能量之源——光與光合作用”是本章的重要內(nèi)容。本節(jié)主要介紹光合作用的概念、過程及其在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握光合作用的基本原理，了解光合作用過程中各階段的作用及生物群落中能量流動的特點(diǎn)。

本節(jié)課內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活緊密相連，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高生物素養(yǎng)。在教學(xué)過程中，應(yīng)注重理論與實(shí)際相結(jié)合，通過舉例、演示實(shí)驗(yàn)等方式，幫助學(xué)生更好地理解和掌握光合作用的相關(guān)知識。同時(shí)，要注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考、分析問題能力，提高他們的科學(xué)探究能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和責(zé)任意識四個方面的核心素養(yǎng)。在理解光合作用的基礎(chǔ)上，學(xué)生應(yīng)形成對生命系統(tǒng)能量流動的基本認(rèn)識，培養(yǎng)生命觀念；通過分析光合作用的過程，發(fā)展科學(xué)思維能力；通過小組合作、實(shí)驗(yàn)探究等環(huán)節(jié)，提高科學(xué)探究能力；同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注光合作用在全球碳氧平衡中的重要作用，增強(qiáng)環(huán)保意識和社會責(zé)任感。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：學(xué)生在之前的生物課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、遺傳與進(jìn)化等基礎(chǔ)知識，對生物學(xué)有了一定的認(rèn)識。他們可能已經(jīng)了解了一些光合作用的基本概念，如光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、光合色素等。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對生物學(xué)科的興趣程度各異，有的學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作感興趣，而有的學(xué)生更傾向于理論學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生對新知識的接受和理解程度不同，有的學(xué)生具有較強(qiáng)的邏輯思維能力，能快速掌握抽象概念，而有的學(xué)生可能需要更多的時(shí)間和實(shí)例來輔助理解。此外，學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格也各不相同，有的喜歡自主探究，有的則更傾向于聽講和筆記。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解光合作用的過程中，學(xué)生可能對光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的具體機(jī)制、光合色素的分布和功能、以及光合作用對生態(tài)系統(tǒng)的重要性等方面感到困惑。此外，學(xué)生可能對光合作用的化學(xué)反應(yīng)方程式和相關(guān)的生物化學(xué)過程難以理解。在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，學(xué)生可能對實(shí)驗(yàn)儀器的使用、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察和分析等存在困難。教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法：本節(jié)課將采用講授法、討論法和實(shí)驗(yàn)法相結(jié)合的教學(xué)方法。講授法用于系統(tǒng)地介紹光合作用的概念和原理，討論法用于引導(dǎo)學(xué)生探討光合作用對生態(tài)系統(tǒng)的影響，實(shí)驗(yàn)法則用于讓學(xué)生親身體驗(yàn)光合作用的過程。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動：首先，通過引入光合作用的相關(guān)案例，激發(fā)學(xué)生的興趣。接著，教師進(jìn)行講授，介紹光合作用的基本原理和過程。隨后，學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享對光合作用的理解和疑問。最后，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察和記錄光合作用的結(jié)果。

3.確定教學(xué)媒體使用：在本節(jié)課中，將使用多媒體課件、實(shí)驗(yàn)器材和視頻資料等教學(xué)媒體。多媒體課件用于展示光合作用的原理和過程，實(shí)驗(yàn)器材用于讓學(xué)生親身體驗(yàn)光合作用的實(shí)驗(yàn)，視頻資料則用于提供更多關(guān)于光合作用的信息和實(shí)例。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

情境創(chuàng)設(shè)：播放一段關(guān)于植物光合作用的自然風(fēng)光視頻，讓學(xué)生感受光合作用的神奇。

問題提出：引導(dǎo)學(xué)生思考：“植物是如何利用光能進(jìn)行生長的？”、“光合作用對生態(tài)系統(tǒng)有何重要性？”

學(xué)生回答：讓學(xué)生分享他們對光合作用的理解和疑問。

2.講授新課（15分鐘）

光合作用的概念：介紹光合作用的定義，即植物通過光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并釋放氧氣的過程。

光合作用的過程：講解光合作用的具體過程，包括光反應(yīng)、暗反應(yīng)和碳固定等階段。

光合作用的意義：闡述光合作用對生態(tài)系統(tǒng)的能量流動、碳氧平衡和生物圈的可持續(xù)發(fā)展的重要性。

3.師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

討論：引導(dǎo)學(xué)生分組討論光合作用過程中各階段的作用和生物群落中能量流動的特點(diǎn)。

提問：教師針對光合作用的關(guān)鍵知識點(diǎn)進(jìn)行提問，如光合色素的分布和功能、光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的機(jī)制等。

解答：學(xué)生回答問題，教師進(jìn)行點(diǎn)評和指導(dǎo)。

4.實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)（10分鐘）

實(shí)驗(yàn)介紹：講解光合作用實(shí)驗(yàn)的原理和步驟，如綠葉在光下制造淀粉實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)：教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并聯(lián)系光合作用的原理。

5.鞏固練習(xí)（5分鐘）

練習(xí)題：布置一道關(guān)于光合作用的練習(xí)題，讓學(xué)生課后鞏固所學(xué)知識。

討論：學(xué)生分組討論練習(xí)題的解題思路，教師進(jìn)行點(diǎn)評和指導(dǎo)。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)光合作用的概念、過程和意義。

學(xué)生分享他們對光合作用的理解和收獲。

7.作業(yè)布置（5分鐘）

布置一道關(guān)于光合作用的研究性作業(yè)，如調(diào)查身邊的植物光合作用現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)踐和探究能力。

總計(jì)用時(shí)：45分鐘

教學(xué)創(chuàng)新：在師生互動環(huán)節(jié)，采用小組討論和提問的方式，增加課堂的互動性和學(xué)生參與度。同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)光合作用的過程，提高他們的實(shí)踐能力。在作業(yè)布置方面，采用研究性作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和環(huán)保意識。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

(1)光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史：介紹光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，如普利斯特利實(shí)驗(yàn)、英格豪斯實(shí)驗(yàn)等。

(2)光合作用的應(yīng)用：介紹光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、能源開發(fā)等方面的應(yīng)用，如提高作物產(chǎn)量、治理荒漠化、光解水制氫等。

(3)光合作用的相關(guān)科學(xué)家：介紹與光合作用發(fā)現(xiàn)和研究相關(guān)的科學(xué)家，如普利斯特利、英格豪斯、薩克斯等。

(4)光合作用的國際合作研究項(xiàng)目：介紹國際上關(guān)于光合作用的合作研究項(xiàng)目，如全球光合作用研究網(wǎng)絡(luò)（GO-CART）等。

(5)光合作用的科普文章和視頻：推薦一些關(guān)于光合作用的科普文章和視頻，如《光合作用的奇跡》、《植物的奇妙世界》等。

2.拓展建議：

(1)學(xué)生可以利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源，搜集光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史的相關(guān)資料，了解光合作用的研究過程，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。

(2)學(xué)生可以參觀農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)或?qū)嵉赜^察植物光合作用的現(xiàn)象，了解光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。

(3)學(xué)生可以觀看光合作用的科普視頻，通過視覺直觀地了解光合作用的過程和意義，提高生物素養(yǎng)。

(4)學(xué)生可以參加學(xué)校或社區(qū)舉辦的光合作用科普活動，拓寬視野，增強(qiáng)環(huán)保意識。

(5)學(xué)生可以自發(fā)組成光合作用研究小組，進(jìn)行光合作用相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，如探究光合作用對植物生長的影響等，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新能力。內(nèi)容邏輯關(guān)系①光合作用的概念與意義：介紹光合作用的定義，明確光合作用是植物、藻類和某些細(xì)菌利用光能將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程。強(qiáng)調(diào)光合作用對生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)的重要性。

②光合作用的過程：詳細(xì)闡述光合作用的兩個階段——光反應(yīng)和暗反應(yīng)。光反應(yīng)描述光能如何被植物細(xì)胞中的葉綠體利用，產(chǎn)生氧氣和ATP；暗反應(yīng)則解釋這些產(chǎn)物如何被用來固定二氧化碳，最終形成有機(jī)物。

③光合作用的應(yīng)用和影響：通過實(shí)例說明光合作用在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，如提高作物產(chǎn)量的農(nóng)業(yè)實(shí)踐，以及其在維持地球碳氧平衡中的作用。強(qiáng)調(diào)光合作用對人類和地球生態(tài)環(huán)境的重要性。

板書設(shè)計(jì)：

①光合作用定義

-植物、藻類、細(xì)菌利用光能

-將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物

②光合作用過程

-光反應(yīng)：光能→氧氣+ATP

-暗反應(yīng)：CO2+ATP→有機(jī)物

③光合作用的應(yīng)用與影響

-農(nóng)業(yè)：提高作物產(chǎn)量

-環(huán)保：碳氧平衡、生態(tài)保護(hù)

-能源：光解水制氫等反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.情境創(chuàng)設(shè)：在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，通過播放自然風(fēng)光視頻，讓學(xué)生感受光合作用的自然現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.實(shí)驗(yàn)操作：在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)光合作用的過程，觀察和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

3.小組討論：在師生互動環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享對光合作用的理解和疑問，培養(yǎng)學(xué)生的合作和交流能力。

（二）存在主要問題

1.學(xué)生理解困難：部分學(xué)生對光合作用的化學(xué)反應(yīng)方程式和相關(guān)的生物化學(xué)過程難以理解。

2.實(shí)驗(yàn)操作不熟練：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中可能對實(shí)驗(yàn)儀器的使用、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察和分析存在困難。

3.課堂互動不足：在討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生可能參與度不高，課堂互動不夠充分。

（三）改進(jìn)措施

1.教學(xué)輔助手段：利用多媒體課件、實(shí)驗(yàn)器材和視頻資料等教學(xué)媒體，直觀地展示光合作用的過程，幫助學(xué)生更好地理解和記憶。

2.實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師應(yīng)給予學(xué)生更詳細(xì)的操作指導(dǎo)，確保他們能夠熟練進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并正確觀察和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.課堂互動提升：在討論環(huán)節(jié)，教師可以通過提問、引導(dǎo)等方式，激發(fā)學(xué)生的思考和參與度，增加課堂互動的頻率和質(zhì)量。

4.差異化教學(xué)：針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣，提供不同難度的學(xué)習(xí)材料和活動，滿足他們的個性化學(xué)習(xí)需求。

5.評價(jià)方式多樣化：采用多元化的評價(jià)方式，如觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、課堂討論參與度、課后作業(yè)完成情況等，全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.理解性作業(yè)：要求學(xué)生總結(jié)光合作用的概念、過程和意義，用自己的話表述光合作用的基本原理。

2.應(yīng)用性作業(yè)：讓學(xué)生分析光合作用在家鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如提高作物產(chǎn)量、改善土壤質(zhì)量等，并提出具體建議。

3.探究性作業(yè)：鼓勵學(xué)生通過觀察身邊的植物，記錄光合作用的現(xiàn)象，并分析光合作用對