備課素材：光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能教學(xué)設(shè)計(jì)-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

備課素材：光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能教學(xué)設(shè)計(jì)-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、課程基本信息1.課程名稱：光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高一（1）班

3.授課時(shí)間：2024年10月15日星期二上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)探究方法，觀察和解釋光合作用現(xiàn)象。

2.提升學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)的能力，理解光合作用能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。

3.增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，認(rèn)識(shí)光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-光合作用過(guò)程的理解：重點(diǎn)講解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過(guò)程，包括光能的吸收、水的光解、ATP和NADPH的生成，以及二氧化碳的固定和糖類的合成。

-能量轉(zhuǎn)換的機(jī)制：強(qiáng)調(diào)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的具體步驟和能量傳遞過(guò)程。

-光合作用與生態(tài)系統(tǒng)：闡述光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，如氧氣供應(yīng)、有機(jī)物合成和能量流動(dòng)。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)聯(lián)：難點(diǎn)在于理解光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH如何參與暗反應(yīng)，以及光合磷酸化與氧化磷酸化的區(qū)別。

-光合作用條件的影響：難點(diǎn)在于分析不同環(huán)境因素（如光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度）對(duì)光合作用速率的影響。

-光合作用與呼吸作用的聯(lián)系：難點(diǎn)在于理解光合作用和呼吸作用在能量代謝中的互補(bǔ)關(guān)系，以及它們?nèi)绾喂餐S持生物體的能量平衡。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：人教版高中生物必修1《分子與細(xì)胞》。

2.輔助材料：光合作用過(guò)程圖解、光合作用與呼吸作用對(duì)比表、相關(guān)視頻資料。

3.實(shí)驗(yàn)器材：光合作用模型、顯微鏡、碘液、碳酸氫鈉溶液等。

4.教室布置：設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，提供足夠的實(shí)驗(yàn)空間，準(zhǔn)備分組討論區(qū)域。五、教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課

1.老師提問(wèn)：同學(xué)們，我們之前學(xué)習(xí)了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能，那么，細(xì)胞的能量來(lái)源是什么呢？

2.學(xué)生回答：細(xì)胞的能量來(lái)源主要是通過(guò)食物的消化吸收，轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，再通過(guò)呼吸作用釋放能量。

3.老師總結(jié)：確實(shí)，呼吸作用是細(xì)胞能量代謝的重要途徑。但除了呼吸作用，還有其他途徑嗎？今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)一種重要的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程——光合作用。

二、新課講授

1.光合作用的概念

-老師講解：光合作用是指綠色植物、藻類和某些細(xì)菌利用光能將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過(guò)程。

-學(xué)生思考：光合作用有哪些特點(diǎn)？

-老師總結(jié)：光合作用具有以下特點(diǎn)：1）需要光能；2）原料為二氧化碳和水；3）產(chǎn)物為有機(jī)物和氧氣。

2.光合作用的過(guò)程

-光反應(yīng)

老師講解：光反應(yīng)是指植物在光照條件下，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程。具體包括以下步驟：

1）光能被葉綠素吸收；

2）水分解產(chǎn)生氧氣；

3）ATP和NADPH的生成。

學(xué)生思考：光反應(yīng)中，光能是如何轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的？

老師總結(jié)：光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程主要發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，通過(guò)光能驅(qū)動(dòng)水分解，產(chǎn)生氧氣，同時(shí)生成ATP和NADPH。

-暗反應(yīng)

老師講解：暗反應(yīng)是指在沒(méi)有光照條件下，利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH，將二氧化碳還原為有機(jī)物的過(guò)程。具體包括以下步驟：

1）碳固定：將二氧化碳轉(zhuǎn)化為三碳化合物；

2）還原：將三碳化合物還原為糖類。

學(xué)生思考：暗反應(yīng)中，ATP和NADPH是如何參與有機(jī)物合成的？

老師總結(jié)：暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行，ATP和NADPH提供能量和還原力，將二氧化碳還原為糖類。

3.光合作用的意義

-老師講解：光合作用在自然界和人類生活中具有重要意義。具體包括：

1）為生物提供能量和有機(jī)物；

2）維持大氣中氧氣和二氧化碳的平衡；

3）促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。

-學(xué)生思考：光合作用對(duì)我們的生活有什么影響？

-老師總結(jié)：光合作用是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，直接關(guān)系到人類的生存和發(fā)展。

三、課堂練習(xí)

1.老師提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)光合作用的過(guò)程，寫出光反應(yīng)和暗反應(yīng)的化學(xué)方程式。

2.學(xué)生回答：光反應(yīng)：2H2O+2NADP++3ADP+3Pi+光能→2NADPH+3ATP+O2；暗反應(yīng)：CO2+3H2O+光能→(CH2O)+3O2。

3.老師總結(jié)：光合作用的化學(xué)方程式反映了光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程，以及有機(jī)物和氧氣生成的過(guò)程。

四、課堂小結(jié)

1.老師總結(jié)：今天我們學(xué)習(xí)了光合作用的概念、過(guò)程和意義。光合作用是生物體內(nèi)重要的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，對(duì)自然界和人類生活具有重要意義。

2.學(xué)生回顧：光合作用需要光能、原料和條件，通過(guò)光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并釋放氧氣。

五、課后作業(yè)

1.請(qǐng)同學(xué)們查閱資料，了解光合作用的實(shí)際應(yīng)用，并撰寫一篇短文。

2.思考：如何提高光合作用的效率？六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述光合作用的概念、過(guò)程和意義。

-學(xué)生能夠理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的化學(xué)方程式，以及能量轉(zhuǎn)換的原理。

-學(xué)生能夠區(qū)分光合作用與呼吸作用的區(qū)別，以及它們?cè)谀芰看x中的互補(bǔ)關(guān)系。

2.能力提升

-學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)了觀察、實(shí)驗(yàn)和分析的能力。

-學(xué)生在分組討論中，提高了溝通、協(xié)作和表達(dá)的能力。

-學(xué)生在課堂練習(xí)中，鍛煉了邏輯思維和問(wèn)題解決的能力。

3.思維發(fā)展

-學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)光合作用，培養(yǎng)了科學(xué)探究精神和批判性思維能力。

-學(xué)生在分析光合作用過(guò)程時(shí)，學(xué)會(huì)了從宏觀到微觀的思考方式。

-學(xué)生在探討光合作用的實(shí)際應(yīng)用時(shí)，提升了創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

4.情感態(tài)度

-學(xué)生對(duì)生物學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，激發(fā)了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

-學(xué)生認(rèn)識(shí)到光合作用在自然界和人類生活中的重要性，增強(qiáng)了環(huán)保意識(shí)。

-學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中，培養(yǎng)了集體榮譽(yù)感和責(zé)任感。

5.應(yīng)用能力

-學(xué)生能夠運(yùn)用光合作用的知識(shí)解釋生活中的一些現(xiàn)象，如植物的生長(zhǎng)、光合細(xì)菌的應(yīng)用等。

-學(xué)生能夠?qū)⒐夂献饔迷響?yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的解決，如提高農(nóng)作物產(chǎn)量、開(kāi)發(fā)新型能源等。

-學(xué)生在課后作業(yè)中，能夠?qū)⒐夂献饔玫闹R(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高了解決實(shí)際問(wèn)題的能力。七、教學(xué)反思教學(xué)反思

這節(jié)課結(jié)束后，我對(duì)自己在教學(xué)過(guò)程中的表現(xiàn)和效果進(jìn)行了一些反思。

首先，我覺(jué)得本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)得比較合理。光合作用是一個(gè)重要的生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)于高一的學(xué)生來(lái)說(shuō)，理解起來(lái)可能會(huì)有一定的難度。我通過(guò)將光合作用的過(guò)程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩部分，讓學(xué)生逐步理解，這樣既符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，也便于他們記憶。同時(shí)，我結(jié)合了教材中的實(shí)例，如植物的光合作用、光合細(xì)菌的應(yīng)用等，讓學(xué)生感受到生物學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，提高了他們的學(xué)習(xí)興趣。

其次，我在課堂上采用了多種教學(xué)方法，如提問(wèn)、討論、實(shí)驗(yàn)等，力求讓每個(gè)學(xué)生都能參與到課堂活動(dòng)中來(lái)。例如，在講解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)，我讓學(xué)生分組討論，通過(guò)合作學(xué)習(xí)的方式，共同完成方程式的書(shū)寫。這種教學(xué)方法不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，也培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

然而，在教學(xué)過(guò)程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處。比如，在講解光合作用的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程時(shí)，部分學(xué)生還是難以理解光能如何轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我決定在下一節(jié)課中，通過(guò)制作一個(gè)簡(jiǎn)單的光合作用模型，讓學(xué)生直觀地看到光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程。此外，我還計(jì)劃在課后安排一些相關(guān)的練習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)。

另外，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的使用不夠熟練。為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，我計(jì)劃在接下來(lái)的教學(xué)中，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作的訓(xùn)練，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握實(shí)驗(yàn)技巧。

在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，我認(rèn)為本節(jié)課的評(píng)價(jià)方式還不夠全面。除了課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，我還應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課后作業(yè)中的反思，以更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

最后，我認(rèn)為在今后的教學(xué)中，我還應(yīng)該注重以下幾點(diǎn)：

1.加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)，關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，因材施教。

2.優(yōu)化教學(xué)方法，提高課堂效率，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)。

3.注重教學(xué)評(píng)價(jià)的多樣性，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

4.不斷更新自己的知識(shí)儲(chǔ)備，提高自己的教學(xué)水平。八、典型例題講解例題1：以下哪項(xiàng)是光合作用過(guò)程中光反應(yīng)的直接產(chǎn)物？

A.葡萄糖

B.ATP

C.NADPH

D.二氧化碳

答案：B、C

解析：光反應(yīng)的最終產(chǎn)物是ATP和NADPH，它們都是通過(guò)光能的轉(zhuǎn)化直接生成的。

例題2：在光合作用的光反應(yīng)中，下列哪個(gè)步驟能夠產(chǎn)生氧氣？

A.光能的吸收

B.水的分解

C.ATP和NADPH的生成

D.糖類的合成

答案：B

解析：在光反應(yīng)中，水的分解產(chǎn)生了氧氣，這是光反應(yīng)的一個(gè)重要特征。

例題3：暗反應(yīng)中，以下哪個(gè)物質(zhì)是碳固定反應(yīng)的起始物質(zhì)？

A.ATP

B.NADPH

C.二氧化碳

D.水分子

答案：C

解析：在暗反應(yīng)中，二氧化碳是碳固定反應(yīng)的起始物質(zhì)，通過(guò)與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物。

例題4：如果光照強(qiáng)度突然增強(qiáng)，下列哪項(xiàng)指標(biāo)可能會(huì)先增加？

A.氧氣產(chǎn)量

B.糖類產(chǎn)量

C.二氧化碳吸收量

D.ATP和NADPH的生成速率

答案：A、D

解析：光照強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，首先增加的是氧氣產(chǎn)量和ATP、NADPH的生成速率，因?yàn)楣夥磻?yīng)依賴于光照強(qiáng)度。

例題5：在光合作用的暗反應(yīng)中，如果溫度突然升高，下列哪項(xiàng)可能受到影響？

A.光合速率

B.呼吸速率

C.水的分解

D.二氧化碳的固定

答案：A、D

解析：溫度升高可能會(huì)影響光合速率，因?yàn)樗鼤?huì)影響酶的活性，同時(shí)也會(huì)影響二氧化碳的固定過(guò)程。板書(shū)設(shè)計(jì)1.光合作用概述

①光合作用定義：綠色植物、藻類和某些細(xì)菌利用光能將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過(guò)程。

②光合作用特點(diǎn)：需要光能、原料（CO2