江蘇省江陰市高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 5.4 能量之源-光與光合作用教案 新人教版必修1

江蘇省江陰市高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用5.4能量之源——光與光合作用教案新人教版必修1學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為江蘇省江陰市高中生物第五章《細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用》中的5.4節(jié)“能量之源——光與光合作用”，新人教版必修1。教學(xué)內(nèi)容主要包括光合作用的概念、過程、反應(yīng)方程式，以及光合作用在實(shí)際生物體中的應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)、功能以及細(xì)胞呼吸等知識(shí)，為本節(jié)課的光合作用學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)課將在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生探索光合作用這一生命活動(dòng)過程，理解光能如何轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，從而為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供能量。此外，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)⒐夂献饔门c細(xì)胞呼吸相聯(lián)系，形成完整的細(xì)胞能量代謝觀念。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，特別是生命觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。通過學(xué)習(xí)光合作用的理論知識(shí)，使學(xué)生能夠形成對(duì)生物能量轉(zhuǎn)換過程的生命觀念，理解光合作用在生物圈中的重要意義。在科學(xué)思維方面，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問題的能力，如通過光合作用反應(yīng)方程式，引導(dǎo)學(xué)生探究光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的原理。同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)分析，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，使其能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證光合作用的相關(guān)因素。此外，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)研究的興趣，培養(yǎng)其科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）光合作用的概念：光合作用是指植物葉綠體利用光能將二氧化碳和水合成有機(jī)物，同時(shí)釋放氧氣的過程。

舉例：強(qiáng)調(diào)光合作用是植物生長(zhǎng)發(fā)育和生物圈中碳氧平衡的關(guān)鍵過程。

（2）光合作用的過程：包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，以及相關(guān)的酶、色素等物質(zhì)。

舉例：詳細(xì)講解光反應(yīng)中水分解、氧氣釋放、ATP生成等過程，暗反應(yīng)中CO2固定、C3還原、糖類合成等過程。

（3）光合作用的應(yīng)用：了解光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等方面的實(shí)際應(yīng)用。

舉例：介紹如何通過合理密植、間作套種等方法提高農(nóng)作物產(chǎn)量，以及光合作用在碳匯、氧源等方面的作用。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系與區(qū)別：學(xué)生容易混淆兩個(gè)階段的作用和過程。

舉例：對(duì)比講解光反應(yīng)與暗反應(yīng)的場(chǎng)所、條件、產(chǎn)物等，強(qiáng)調(diào)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和NADP+。

（2）光合作用反應(yīng)方程式的理解：學(xué)生難以理解反應(yīng)方程式中各種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

舉例：通過圖示和動(dòng)畫，形象展示光合作用反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的來源、去向及轉(zhuǎn)化過程。

（3）光合作用影響因素的探究：學(xué)生難以掌握影響光合作用的外部和內(nèi)部因素。

舉例：講解光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等外部因素對(duì)光合作用的影響，以及葉綠素、酶等內(nèi)部因素的作用。

（4）光合作用在實(shí)際生物體中的應(yīng)用：學(xué)生難以將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。

舉例：通過案例分析、實(shí)驗(yàn)探究等方式，讓學(xué)生了解光合作用在植物生長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面的實(shí)際應(yīng)用。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

（1）講授法：針對(duì)光合作用的基本概念、過程及其應(yīng)用等核心知識(shí)，采用講授法進(jìn)行系統(tǒng)講解，使學(xué)生形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

-結(jié)合課本內(nèi)容，通過生動(dòng)的語(yǔ)言和形象的比喻，幫助學(xué)生理解光合作用的過程。

-創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生思考光合作用在生物圈中的作用和價(jià)值。

（2）討論法：針對(duì)光合作用的影響因素、實(shí)際應(yīng)用等難點(diǎn)問題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和批判性思維。

-提出具有探討性的問題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究光合作用的相關(guān)因素。

-鼓勵(lì)學(xué)生分享自己的觀點(diǎn)，學(xué)會(huì)傾聽他人的意見，形成共識(shí)。

（3）實(shí)驗(yàn)法：通過設(shè)計(jì)光合作用實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力。

-結(jié)合課本實(shí)驗(yàn)案例，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，觀察光合作用現(xiàn)象。

-引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討光合作用原理，加深對(duì)知識(shí)的理解。

2.教學(xué)手段

（1）多媒體設(shè)備：利用多媒體設(shè)備，如投影儀、電腦等，展示光合作用的動(dòng)畫、圖片、視頻等，使抽象的知識(shí)形象化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-通過動(dòng)畫演示光合作用的過程，幫助學(xué)生直觀地了解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

-展示實(shí)際應(yīng)用案例，如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的光合作用應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的現(xiàn)實(shí)感受。

（2）教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件，如PPT、交互式白板等，制作生動(dòng)有趣的教學(xué)課件，提高教學(xué)效果。

-設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在課堂上實(shí)時(shí)反饋，提高課堂參與度。

-利用教學(xué)軟件中的圖表、思維導(dǎo)圖等功能，幫助學(xué)生梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成體系。

（3）網(wǎng)絡(luò)資源：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線課程、學(xué)術(shù)文章等，拓展學(xué)生的知識(shí)視野，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

-推薦相關(guān)學(xué)術(shù)文章和在線課程，引導(dǎo)學(xué)生深入了解光合作用的研究進(jìn)展。

-鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源開展課題研究，培養(yǎng)其獨(dú)立思考和解決問題的能力。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生興趣，明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

過程：通過展示植物光合作用的圖片和視頻，引入光合作用的概念，提出問題：“光能是如何轉(zhuǎn)化為植物生長(zhǎng)所需的化學(xué)能的？”讓學(xué)生思考并進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。

2.知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生掌握光合作用的基本概念和過程。

過程：結(jié)合課本內(nèi)容，詳細(xì)講解光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，闡述各階段的作用、場(chǎng)所和關(guān)鍵物質(zhì)。通過圖示和動(dòng)畫，形象展示光合作用的整個(gè)過程。

3.實(shí)例分析（20分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題的能力。

過程：提供一些實(shí)例，如植物生長(zhǎng)環(huán)境的變化、光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用等，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用光合作用的知識(shí)分析這些實(shí)例，探討光合作用在實(shí)際生物體中的作用和價(jià)值。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和批判性思維。

過程：將學(xué)生分為小組，針對(duì)光合作用的影響因素、實(shí)際應(yīng)用等難點(diǎn)問題進(jìn)行討論。引導(dǎo)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)，并學(xué)會(huì)傾聽、接納他人的意見。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鞏固所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的表達(dá)和溝通能力。

過程：各小組代表展示討論成果，其他學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。教師對(duì)學(xué)生的展示和點(diǎn)評(píng)進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)知識(shí)，糾正錯(cuò)誤理解。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：幫助學(xué)生梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成體系。

過程：通過提問方式引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)光合作用的概念、過程、影響因素及實(shí)際應(yīng)用等方面的核心知識(shí)。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在課后繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和探索光合作用的相關(guān)問題。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)與技能：

-掌握光合作用的概念、過程、反應(yīng)方程式以及光合作用在生物圈中的作用。

-理解光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系與區(qū)別，明確ATP和NADPH在光合作用過程中的角色。

-能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析影響光合作用的因素，并解釋其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

-學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的光合作用實(shí)驗(yàn)，觀察和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。

2.過程與方法：

-通過多媒體演示、實(shí)例分析和小組討論，提高對(duì)光合作用知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶。

-學(xué)會(huì)在課堂上積極思考、提問，培養(yǎng)批判性思維和問題解決能力。

-通過課堂展示和點(diǎn)評(píng)，提升表達(dá)、溝通和合作能力。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

-增強(qiáng)對(duì)生物學(xué)研究的興趣，認(rèn)識(shí)到生物科學(xué)在實(shí)際生活中的重要性。

-樹立環(huán)保意識(shí)，理解光合作用在維持生物圈碳氧平衡中的關(guān)鍵作用。

-培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感，認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)在解決現(xiàn)實(shí)問題中的價(jià)值。

4.創(chuàng)新與實(shí)踐：

-鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)，探索光合作用的新技術(shù)和方法，如提高農(nóng)作物產(chǎn)量、開發(fā)清潔能源等。

-激發(fā)學(xué)生參與課外實(shí)踐活動(dòng)，如科學(xué)競(jìng)賽、研究性學(xué)習(xí)等，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-光合作用概念

-光反應(yīng)與暗反應(yīng)過程

-光合作用反應(yīng)方程式

-影響光合作用的因素

-光合作用在生物圈中的作用

②關(guān)鍵詞與句：

-光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

-光反應(yīng)：水分解、氧氣釋放、ATP生成

-暗反應(yīng)：CO2固定、C3還原、糖類合成

-影響因素：光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度

-應(yīng)用：植物生長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色粉筆，區(qū)分光反應(yīng)和暗反應(yīng)，突出重點(diǎn)知識(shí)。

-利用圖示、箭頭等符號(hào)，展示光合作用過程中的能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)流動(dòng)。

-設(shè)計(jì)光合作用知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，以樹狀圖或思維導(dǎo)圖形式呈現(xiàn)，便于學(xué)生記憶。

-在板書旁邊添加光合作用相關(guān)趣味插圖，增加課堂趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

板書設(shè)計(jì)要求條理清楚、重點(diǎn)突出、簡(jiǎn)潔明了，同時(shí)注重藝術(shù)性和趣味性，有助于提高學(xué)生對(duì)光合作用知識(shí)的理解和記憶。重點(diǎn)題型整理1.解釋光合作用的概念及其在生物圈中的作用。

答案：

光合作用是指植物葉綠體利用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。它在生物圈中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

-提供生物能量：光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供能量。

-維持碳氧平衡：光合作用消耗二氧化碳，釋放氧氣，有助于維持生物圈的碳氧平衡。

-促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)：光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物是其他生物的食物來源，推動(dòng)了生物圈中物質(zhì)的循環(huán)。

2.描述光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程，并說明它們之間的聯(lián)系。

答案：

光反應(yīng)：

-場(chǎng)所：葉綠體類囊體薄膜

-條件：光照

-過程：光能激活葉綠素，水分解為H+、e-和氧氣，ATP生成。

暗反應(yīng)：

-場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)

-條件：無(wú)需光照

-過程：CO2固定為C3，C3還原為糖類，需要ATP和NADPH提供能量和還原力。

聯(lián)系：

-光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH，作為能量和還原力的來源。

-暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和NADP+，以保證光反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。

3.以圖示或文字形式展示光合作用反應(yīng)方程式，并解釋各物質(zhì)在反應(yīng)中的作用。

答案：

光合作用反應(yīng)方程式：

6CO2+6H2O+光能→C6H12O6+6O2

各物質(zhì)作用：

-CO2：作為碳源，被固定并還原為有機(jī)物。

-H2O：提供氫原子和電子，參與光合作用過程。

-光能：激活葉綠素，驅(qū)動(dòng)光反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

-C6H12O6：光合作用的最終產(chǎn)物，為植物提供能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。

-O2：釋放到環(huán)境中，維持生物圈氧氣的供應(yīng)。

4.列舉并解釋影響光合作用的因素，結(jié)合實(shí)際案例分析。

答案：

影響光合作用的因素：

-光照強(qiáng)度：光照越強(qiáng)，光合作用速率越快，但過強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致光飽和現(xiàn)象。

-溫度：適宜溫度范圍內(nèi)，光合作用速率隨溫度升高而增加，過高或過低都會(huì)抑制光合作用。

-二氧化碳濃度：適當(dāng)提高二氧化碳濃度可以增加光合作用速率，但過高會(huì)導(dǎo)致二氧化碳飽和現(xiàn)象。

-水分：水分不足會(huì)限制光合作用的進(jìn)行，影響植物生長(zhǎng)。

實(shí)際案例分析：

-農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過合理密植、間作套種等方法，提高光照和二氧化碳濃度，從而提高作物光合作用效率。

-植物在高溫或低溫環(huán)境下，光合作用速率下降，可以通過調(diào)整溫室溫度，創(chuàng)造適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。

5.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的光合作用實(shí)驗(yàn)，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

答案：

實(shí)驗(yàn)名稱：探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響

實(shí)驗(yàn)材料：

-蒸餾水

-金魚藻

-透明玻璃瓶

-燈泡

-光照強(qiáng)度計(jì)

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.準(zhǔn)備兩個(gè)透明玻璃瓶，分別加入相同量的蒸餾水和金魚藻。

2.將兩個(gè)瓶子置于不同光照強(qiáng)度下（如一個(gè)靠近燈泡，一個(gè)遠(yuǎn)離燈泡）。

3.每隔一段時(shí)間，用光照強(qiáng)度計(jì)測(cè)量?jī)蓚€(gè)瓶子的光照強(qiáng)度。

4.記錄金魚藻的氧氣釋放情況，以評(píng)估光合作用速率。

實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)：

-靠近燈泡的瓶子（光照強(qiáng)度較高）中，金魚藻的光合作用速率較快，氧氣釋放量較大。

-遠(yuǎn)離燈泡的瓶子（光照強(qiáng)度較低）中，金魚藻的光合作用速率較慢，氧氣釋放量較小。教學(xué)反思與改進(jìn)在本節(jié)課的教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)光合作用的概念和過程掌握得較好，能夠理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的聯(lián)系，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題。然而，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作環(huán)節(jié)，部分學(xué)生還存在一定的困難，需要我在今后的教學(xué)中加強(qiáng)指導(dǎo)。

針對(duì)這一情況，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中采取以下改進(jìn)措施：

1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)：在講解理論知識(shí)的同時(shí)，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。引導(dǎo)學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作和結(jié)果分析，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和科學(xué)探究精神。

2.提供更多實(shí)例分析：通過提供更多與光合作用相關(guān)的實(shí)例，讓學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高他們分析問題的能力。

3.開展合作學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組合作，共同探討光合作用的相關(guān)問題。通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作精神。

4.多樣化教學(xué)方法：采用多種教學(xué)方法，如講授、討論、實(shí)驗(yàn)等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。同時(shí)，利用多媒體設(shè)備、教學(xué)軟件等現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高教學(xué)效果和效率。

5.加強(qiáng)課堂互動(dòng)：鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上積極思考、提問，培養(yǎng)他們的批判性思維和問題解決能力。同時(shí)，及時(shí)給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)，幫助他們鞏固所學(xué)知識(shí)。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.請(qǐng)解釋光合作用的概念及其在生物圈中的作用。

2.描述光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程，并說明它們之間的聯(lián)系。

3.以圖示或文字形式展示光合作用反應(yīng)方程式，并解釋各物質(zhì)在反應(yīng)中的作用。

4.列舉并解釋影響光合作用的因素，結(jié)合實(shí)際案例分析。

5.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的光合作用實(shí)驗(yàn)，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

作業(yè)反饋：

1.學(xué)生在解釋光合作用的概念及其在生物圈中的作用時(shí)，應(yīng)該能夠準(zhǔn)確描述光合作用的基本過程和它在生物圈中的重要性。教師可以提供一些實(shí)例，讓學(xué)生更好地理解光合作用的應(yīng)用。

2.學(xué)生在描述光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程時(shí)，應(yīng)該能夠詳細(xì)說明兩個(gè)階段的作用、場(chǎng)所和關(guān)鍵物質(zhì)。教師可以提供一些圖示或動(dòng)畫，幫助學(xué)生更好地理解光合作用的過程。

3.學(xué)生在展示光合作用反應(yīng)方程式時(shí)，應(yīng)該能夠準(zhǔn)確寫出反應(yīng)方程式，并解釋各物質(zhì)在反應(yīng)中的作用。教師可以提供一些練習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固這方面的知識(shí)。

4.學(xué)生在列舉并解釋影響光合作用的因素時(shí)，應(yīng)