2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第4節(jié) 光合作用與能量轉(zhuǎn)化（1）教案 新人教版必修1

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化（1）教案新人教版必修1授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時間教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是光合作用的發(fā)現(xiàn)史、光合作用的過程以及光合作用的意義。具體包括：

1.光合作用的發(fā)現(xiàn)史：了解普利斯特利、梅耶、薩克斯、恩格爾曼、魯賓和卡門等科學(xué)家的實驗過程和結(jié)論，認(rèn)識光合作用的發(fā)現(xiàn)過程。

2.光合作用的過程：掌握光反應(yīng)和暗反應(yīng)的步驟，理解光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，以及光合作用的產(chǎn)物。

3.光合作用的意義：認(rèn)識光合作用對生物圈的意義，包括有機(jī)物的合成、氧氣的釋放以及能量的傳遞。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：

1.學(xué)生已有生物學(xué)基礎(chǔ)知識，能夠理解細(xì)胞和生物體能量供應(yīng)的基本概念。

2.學(xué)生已學(xué)習(xí)過細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能，對細(xì)胞的基本組成和生物分子的作用有所了解。

3.學(xué)生已學(xué)習(xí)過化學(xué)反應(yīng)的基本原理，能夠理解光合作用過程中化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。

4.學(xué)生已學(xué)習(xí)過生物學(xué)實驗方法，能夠理解科學(xué)家們通過實驗發(fā)現(xiàn)光合作用的過程。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括：

1.科學(xué)思維：通過學(xué)習(xí)光合作用的發(fā)現(xiàn)史，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，使其能夠理解科學(xué)探究的過程和方法。

2.生命觀念：使學(xué)生理解光合作用對生物圈的意義，形成對生命觀念的深入認(rèn)識，明白生物與環(huán)境的相互作用。

3.科學(xué)探究：通過實驗和觀察，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，使其能夠獨(dú)立思考并解決生物學(xué)問題。

4.社會責(zé)任：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到光合作用對人類社會的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和使命感，激發(fā)其對環(huán)境保護(hù)的關(guān)注和參與。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.光合作用的發(fā)現(xiàn)史：理解并記住普利斯特利、梅耶、薩克斯、恩格爾曼、魯賓和卡門等科學(xué)家的實驗過程和結(jié)論。

2.光合作用的過程：掌握光反應(yīng)和暗反應(yīng)的步驟，理解光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程。

3.光合作用的意義：認(rèn)識光合作用對生物圈的意義，包括有機(jī)物的合成、氧氣的釋放以及能量的傳遞。

難點(diǎn)：

1.光合作用的過程：理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的步驟及它們之間的聯(lián)系。

2.光合作用的意義：深入理解光合作用對生物圈的意義，特別是能量流動的過程。

解決辦法：

1.對于重點(diǎn)內(nèi)容，通過多媒體演示、實驗操作、小組討論等方式加深學(xué)生的理解和記憶。

2.對于難點(diǎn)內(nèi)容，通過動畫演示光合作用過程，引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作和討論來深入理解光合作用的步驟和意義。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：

針對本節(jié)課的內(nèi)容，將采用講授、討論、案例研究和項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)等教學(xué)方法。講授法用于介紹光合作用的發(fā)現(xiàn)史和光合作用的過程；討論法用于探討光合作用的意義；案例研究法用于分析具體實驗案例；項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法用于讓學(xué)生通過實踐活動深入理解光合作用。

2.設(shè)計具體的教學(xué)活動：

(1)角色扮演：讓學(xué)生扮演普利斯特利、梅耶等科學(xué)家，重現(xiàn)光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，增強(qiáng)學(xué)生對光合作用歷史的理解。

(2)實驗：安排光合作用的實驗，如綠葉制造氧氣的實驗，讓學(xué)生親身體驗光合作用的過程，提高學(xué)生的實踐操作能力。

(3)游戲：設(shè)計關(guān)于光合作用的知識問答游戲，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中鞏固光合作用的知識。

(4)小組合作：分組討論光合作用的意義，讓學(xué)生通過互動交流，深入理解光合作用對生物圈的重要性。

3.確定教學(xué)媒體和資源的使用：

(1)PPT：制作精美的PPT，展示光合作用的發(fā)現(xiàn)史、過程以及相關(guān)實驗，幫助學(xué)生直觀地理解光合作用的知識。

(2)視頻：播放光合作用的原理動畫，讓學(xué)生更直觀地了解光合作用的過程。

(3)在線工具：利用在線工具進(jìn)行小組討論，方便學(xué)生交流互動，提高課堂效果。

(4)實驗材料：準(zhǔn)備綠葉、光源等實驗材料，讓學(xué)生親身體驗光合作用的過程。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《光合作用與能量轉(zhuǎn)化》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個問題：“你們知道光合作用是什么嗎？”這個問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索光合作用的奧秘。

二、新課講授（用時10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解光合作用的基本概念。光合作用是植物、藻類和某些細(xì)菌利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣的過程。它是生物圈中非常重要的能量轉(zhuǎn)化過程，為生物提供能量和氧氣。

2.案例分析：接下來，我們來看一個具體的案例。這個案例展示了光合作用在實際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決問題。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會特別強(qiáng)調(diào)光合作用的過程和意義這兩個重點(diǎn)。對于光合作用的過程，我會通過動畫演示來幫助大家理解。對于意義部分，我會通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實踐活動（用時10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個與光合作用相關(guān)的實際問題。

2.實驗操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個簡單的實驗操作。這個操作將演示光合作用的基本原理。

3.成果展示：每個小組將向全班展示他們的討論成果和實驗操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“光合作用在實際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了光合作用的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時，我們也通過實踐活動和小組討論加深了對光合作用的理解。我希望大家能夠掌握這些知識點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時向我提問。知識點(diǎn)梳理1.光合作用的發(fā)現(xiàn)史：了解普利斯特利、梅耶、薩克斯、恩格爾曼、魯賓和卡門等科學(xué)家的實驗過程和結(jié)論，認(rèn)識光合作用的發(fā)現(xiàn)過程。

2.光合作用的過程：掌握光反應(yīng)和暗反應(yīng)的步驟，理解光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程。

3.光合作用的意義：認(rèn)識光合作用對生物圈的意義，包括有機(jī)物的合成、氧氣的釋放以及能量的傳遞。

4.光合作用的應(yīng)用：了解光合作用在農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、能源生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

5.光合作用的探究方法：學(xué)習(xí)光合作用的實驗設(shè)計和操作方法，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)探究能力。

6.光合作用的相關(guān)概念：理解光合效率、光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)等概念，并能夠運(yùn)用到實際問題中。

7.光合作用的限制因素：掌握溫度、光照、二氧化碳濃度等對光合作用的影響，并能夠分析這些因素對光合作用效率的影響。

8.光合作用的研究方法：學(xué)習(xí)光合作用的研究方法，包括實驗、觀察、模擬等，并能夠運(yùn)用這些方法進(jìn)行光合作用的研究。

9.光合作用的生理意義：理解光合作用對植物生長發(fā)育、碳氧平衡、能量代謝等的作用，并能夠運(yùn)用到實際問題中。

10.光合作用的生態(tài)意義：認(rèn)識光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，包括能量流動、物質(zhì)循環(huán)、生物多樣性維持等。重點(diǎn)題型整理1.填空題：

請?zhí)顚懴铝斜砀裰械目瞻撞糠帧?/p>

|科學(xué)家|實驗過程|實驗結(jié)論|

|--------|----------------------|------------------------|

|普利斯特利|____________|____________|

|梅耶|____________|____________|

|薩克斯|____________|____________|

|恩格爾曼|____________|____________|

|魯賓|____________|____________|

|卡門|____________|____________|

答案：

|科學(xué)家|實驗過程|實驗結(jié)論|

|--------|----------------------|------------------------|

|普利斯特利|綠葉能夠凈化空氣|植物能進(jìn)行光合作用|

|梅耶|光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能|光合作用是能量轉(zhuǎn)換的過程|

|薩克斯|綠葉在光下制造淀粉|光合作用產(chǎn)生有機(jī)物|

|恩格爾曼|光合作用產(chǎn)生氧氣|光合作用是氧氣的來源|

|魯賓|用同位素標(biāo)記水中的氧|光合作用釋放的氧氣來自水|

|卡門|用同位素標(biāo)記二氧化碳中的氧|光合作用釋放的氧氣來自二氧化碳|

2.判斷題：

請判斷下列陳述的正確性，并解釋原因。

陳述1：光合作用的過程中，光能被直接轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的化學(xué)能。

陳述2：光合作用產(chǎn)生的氧氣全部來自于水。

陳述3：光合作用的速率受溫度、光照和二氧化碳濃度的影響。

答案：

陳述1：錯誤。光合作用的過程中，光能被轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能，然后才能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的化學(xué)能。

陳述2：正確。光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水分子中的氧原子。

陳述3：正確。光合作用的速率確實受溫度、光照和二氧化碳濃度的影響。

3.簡答題：

請簡述光合作用的過程及其意義。

答案：

光合作用是植物、藻類和某些細(xì)菌利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣的過程。光合作用的過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)。光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，通過光能將水分解產(chǎn)生氧氣和活躍的化學(xué)能。暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中，利用活躍的化學(xué)能將二氧化碳還原成有機(jī)物。光合作用的意義在于：一是為生物提供能量和有機(jī)物，二是釋放氧氣供生物呼吸利用，三是維持碳氧平衡，四是參與生物圈中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)。

4.論述題：

請論述光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

答案：

光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.選擇適宜的種植時間和地點(diǎn)：根據(jù)光合作用的速率受溫度、光照和二氧化碳濃度的影響，選擇適宜的種植時間和地點(diǎn)，以提高農(nóng)作物的光合作用效率。

2.合理施肥：光合作用需要充足的二氧化碳供應(yīng)，合理施肥可以提供植物所需的營養(yǎng)，促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。

3.間作套種：通過間作套種可以提高光合作用的利用率，充分利用光照資源，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。

4.抗逆育種：通過培育抗逆性較強(qiáng)的植物品種，提高植物在光照不足、溫度不適等逆境條件下的光合作用效率。

5.案例分析題：

請分析以下案例，并解釋光合作用在其中的作用。

案例：某地區(qū)近年來出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣，導(dǎo)致植物生長受到影響。

答案：

光合作用在上述案例中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.凈化空氣：植物通過光合作用能夠吸收二氧化碳，釋放氧氣，有助于凈化空氣，改善霧霾天氣。

2.促進(jìn)植物生長：光合作用是植物生長的能量來源，霧霾天氣導(dǎo)致光照不足，光合作用效率降低，影響植物的正常生長。

3.生態(tài)恢復(fù)：光合作用是生態(tài)系統(tǒng)中的基本過程，對于受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建具有重要意義。通過提高植物的光合作用效率，有助于加速生態(tài)恢復(fù)過程。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.請學(xué)生繪制光合作用的過程圖，要求清晰展示光反應(yīng)和暗反應(yīng)的步驟。

2.請學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)光合作用的意義，并撰寫一篇短文。

3.請學(xué)生設(shè)計一個實驗，用以探究某一因素對光合作用的影響，并撰寫實驗方案。

作業(yè)反饋：

1.對學(xué)生繪制的光合作用過程圖進(jìn)行批改，指出圖中的錯誤之處，并提供正確的步驟。

2.對學(xué)生撰寫的短文進(jìn)行批改，檢查是否全面總結(jié)了光合作用的意義，并提供改進(jìn)建議。

3.對學(xué)生設(shè)計的實驗方案進(jìn)行批改，檢查方案的可行性和合理性，并提供改進(jìn)建議。教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課講的是光合作用的過程和意義，通過講授、討論和實驗等多種教學(xué)方法，幫助學(xué)生理解和掌握光合作用的相關(guān)知識。在教學(xué)過程中，我注意到以下幾個方面的問題和經(jīng)驗教訓(xùn)。

首先，在講授光合作用的過程中，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對光反應(yīng)和暗反應(yīng)的步驟和關(guān)系理解不夠清晰。為了解決這個問題，我通過動畫演示和實驗操作，讓學(xué)生直觀地看到光合作用的整個過程，幫助他們更好地理解和記憶。

其次，在討論光合作用的意義時，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的作用理解不夠深入。為了解決這個問題，我提供了更多的案例和實際應(yīng)用，讓學(xué)生通過小組討論和分享，深入理解和掌握光合作用的意義。

最后，在