2024-2025學年新教材高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 第4節(jié) 光合作用與能量轉化（1）教案 新人教版必修1

2024-2025學年新教材高中生物第五章細胞的能量供應和利用第4節(jié)光合作用與能量轉化（1）教案新人教版必修1課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學內容2024-2025學年新教材高中生物第五章《細胞的能量供應和利用》第4節(jié)《光合作用與能量轉化（1）》教案，新人教版必修1。本節(jié)課內容主要包括：

1.光合作用的概念、類型及特點；

2.光合作用的過程，包括光反應和暗反應；

3.光合作用在能量轉化中的作用及意義；

4.影響光合作用的因素，如光照、溫度、水分、二氧化碳等；

5.光合作用與細胞呼吸的關系，探討細胞的能量供應與利用。

本節(jié)課將結合教材內容，通過實例分析、實驗操作、討論交流等形式，幫助學生深入理解光合作用的基本原理和能量轉化過程，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科學思維。二、核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要圍繞生物科學觀念、科學探究能力和科學思維三個方面進行設計。

1.生物科學觀念：通過學習光合作用的概念、過程及其在能量轉化中的作用，使學生建立光合作用是生命活動基礎的科學觀念，理解光合作用對生物圈物質循環(huán)和能量流動的重要性。

2.科學探究能力：通過分析影響光合作用的因素，培養(yǎng)學生觀察現(xiàn)象、提出問題、設計實驗、收集數(shù)據(jù)、分析結果的能力，提高學生的實驗操作技能和科學探究能力。

3.科學思維：以光合作用與細胞呼吸的關系為切入點，引導學生運用比較、分析、綜合等方法，探討細胞內能量供應與利用的內在聯(lián)系，發(fā)展學生的科學思維和邏輯推理能力。三、教學難點與重點1.教學重點

（1）光合作用的概念及其在能量轉化中的作用。

-光合作用是綠色植物利用光能將二氧化碳和水轉化為有機物和氧氣的過程，是自然界能量流動和物質循環(huán)的關鍵環(huán)節(jié)。

（2）光合作用的過程，包括光反應和暗反應。

-光反應：發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，水的光解產生氧氣和[H]，同時生成ATP。

-暗反應：發(fā)生在葉綠體基質中，CO2的固定和還原，最終生成有機物。

（3）影響光合作用的因素。

-光照強度、溫度、水分、二氧化碳濃度等，這些因素直接影響光合作用的速率和效率。

（4）光合作用與細胞呼吸的關系。

-光合作用產生的有機物通過細胞呼吸釋放能量，實現(xiàn)能量的轉化和利用。

2.教學難點

（1）光合作用過程中光反應和暗反應的詳細機制。

-光反應中光能如何轉化為化學能，ATP和NADPH的生成過程。

-暗反應中CO2的固定和還原過程，以及C3和C5的相互轉化。

（2）光合作用與細胞呼吸之間的能量轉化關系。

-光合作用產生的有機物在細胞呼吸中的消耗和能量釋放過程。

-光合作用和細胞呼吸在生物體內的動態(tài)平衡。

（3）影響光合作用因素的實際應用。

-如何在實際生產中通過調控光照、溫度、水分等條件來提高作物光合作用的效率和產量。

針對以上重點和難點，教師應采取以下措施：

1.通過生動的實例、模型和圖解，直觀地展示光合作用的過程和機制，幫助學生形象地理解。

2.設計實驗和活動，讓學生親身體驗影響光合作用的因素，從實踐中掌握知識。

3.運用比較、分析、綜合等方法，引導學生深入探討光合作用與細胞呼吸之間的關系，提高學生的邏輯思維和分析能力。

4.結合生活實際，講解光合作用在農業(yè)生產中的應用，培養(yǎng)學生學以致用的能力。四、教學方法與手段1.教學方法

（1）講授法：針對光合作用的基本概念、過程及能量轉化等核心知識，采用講授法進行系統(tǒng)講解，確保學生掌握基礎理論知識。

-結合生動的實例，以生活化的語言進行講解，提高學生的興趣和理解力。

（2）討論法：針對光合作用的影響因素、光合作用與細胞呼吸的關系等難點問題，組織學生進行小組討論，培養(yǎng)學生合作探究和解決問題的能力。

-教師提出引導性問題，引導學生運用所學知識進行討論，激發(fā)學生的思考。

（3）實驗法：通過設計光合作用實驗，讓學生親自動手操作，觀察實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科學探究精神。

-實驗過程中，教師巡回指導，解答學生疑問，引導學生總結實驗規(guī)律。

2.教學手段

（1）多媒體設備：利用多媒體設備展示光合作用的過程、實驗操作步驟等，使抽象的知識形象化，提高學生的學習興趣。

-使用PPT、動畫、視頻等多媒體資源，幫助學生直觀地理解光合作用的機制。

（2）教學軟件：運用教學軟件開展虛擬實驗、模擬實驗等，讓學生在虛擬環(huán)境中體驗實驗過程，提高教學效果。

-利用教學軟件，讓學生在課堂上進行模擬實驗，加強對實驗操作的理解和掌握。

（3）網絡資源：引導學生利用網絡資源查閱光合作用的相關資料，拓展學生的知識面，提高學生的自主學習能力。

-教師提供相關網站、論文等資源，指導學生進行有效檢索和篩選信息，培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)。五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對光合作用的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道光合作用是什么嗎？它與我們的生活有什么關系？”

展示一些關于光合作用的圖片或視頻片段，讓學生初步感受光合作用的魅力。

簡短介紹光合作用的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.光合作用基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解光合作用的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解光合作用的定義，包括其主要過程和作用。

詳細介紹光合作用的過程，如光反應、暗反應，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

通過實例或案例，讓學生更好地理解光合作用在生物圈中的實際應用和作用。

3.光合作用案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解光合作用的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的光合作用案例進行分析，如植物在光照不足時的適應機制。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解光合作用的應用和影響因素。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用光合作用解決實際問題。

小組討論：讓學生分組討論光合作用的未來發(fā)展或改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與光合作用相關的主題進行深入討論。

小組內討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對光合作用的的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內容，強調光合作用的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內容，包括光合作用的基本概念、過程、案例分析等。

強調光合作用在現(xiàn)實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用光合作用。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于光合作用的短文或報告，以鞏固學習效果。六、學生學習效果1.知識與技能：

-掌握了光合作用的基本概念、過程及能量轉化的核心知識。

-學會了運用所學知識分析影響光合作用的因素，并能結合實際提出改進措施。

-能夠運用實驗方法探究光合作用的過程，提高實驗操作技能。

-理解了光合作用與細胞呼吸之間的關系，以及它們在生物體內的作用。

2.過程與方法：

-通過案例分析和小組討論，培養(yǎng)了學生的合作能力、問題解決能力和創(chuàng)新思維能力。

-學會了運用圖表、示意圖等工具，直觀地理解光合作用的機制和過程。

-提高了觀察、分析、綜合等科學思維能力，能夠運用所學知識解釋生活現(xiàn)象。

3.情感態(tài)度與價值觀：

-增強了對生物學科的興趣和熱情，激發(fā)了探索生命奧秘的欲望。

-認識到光合作用在生物圈中的重要性，培養(yǎng)了環(huán)保意識和生態(tài)觀念。

-通過學習光合作用的過程，體會到了自然界的奧妙和生物的智慧，增強了敬畏生命的情感。

4.創(chuàng)新與實踐：

-在小組討論中，提出了關于光合作用未來發(fā)展、改進方向的創(chuàng)新性想法或建議。

-能夠結合生活實際，運用所學知識解決實際問題，體現(xiàn)了學以致用的能力。

-在課堂展示與點評環(huán)節(jié)，鍛煉了學生的表達能力，增強了自信心。

5.課后延伸：

-通過課后作業(yè)的撰寫，鞏固了所學知識，提高了寫作能力。

-學生主動查閱相關資料，拓展了知識面，增強了自主學習能力。

-在家庭、社會等場合，運用所學知識傳播光合作用的重要性，發(fā)揮了科普作用。七、板書設計1.標題：光合作用與能量轉化（1）

-光合作用的概念與作用

-定義：綠色植物利用光能將CO2和H2O轉化為有機物和O2

-作用：能量流動和物質循環(huán)的關鍵環(huán)節(jié)

-光合作用的過程

-光反應：類囊體薄膜上，產生ATP和NADPH

-暗反應：葉綠體基質中，CO2固定和還原

-影響光合作用的因素

-光照、溫度、水分、CO2濃度等

-光合作用與細胞呼吸的關系

-有機物消耗與能量釋放

-生物體內能量供應與利用的平衡

2.板書結構

-采用總分結構，先總述光合作用的概念和作用，再分述過程、影響因素和與細胞呼吸的關系。

-使用箭頭、流程圖等符號，清晰展示光合作用的過程和能量流動。

3.突出重點

-使用不同顏色的粉筆，突出重點內容，如光反應、暗反應等。

-關鍵詞用加粗或下劃線的方式強調，如ATP、NADPH、CO2固定等。

4.藝術性與趣味性

-使用植物、太陽、ATP等圖形符號，使板書更具形象性和趣味性。

-設計光合作用過程的簡筆畫，幫助學生形象記憶。

5.概括性

-板書內容準確精煉，概括性強，方便學生快速把握教學重點。八、課后拓展-閱讀材料：光合作用在農業(yè)中的應用、光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的作用、光合作用的研究進展等。

-視頻資源：光合作用的過程、影響光合作用的因素、光合作用與細胞呼吸的關系等。

2.拓展要求：

-鼓勵學生利用課后時間進行自主學習和拓展，加深對光合作用知識的理解。

-教師可提供必要的指導和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問等。

-學生在拓展學習過程中，注意做好筆記，將所學知識與課堂內容進行對比和聯(lián)系。

-學生可結合生活實際，探討光合作用在實際應用中的價值，如提高農