2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第3章 細胞中能量的轉(zhuǎn)換和利用 第2節(jié) 第1課時 解開光合作用之謎 葉綠體與光能的捕獲教案 蘇教版必修1

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章細胞中能量的轉(zhuǎn)換和利用第2節(jié)第1課時解開光合作用之謎葉綠體與光能的捕獲教案蘇教版必修1主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是解開光合作用之謎，葉綠體與光能的捕獲。具體包括以下幾個方面：

1.葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能：介紹葉綠體的結(jié)構(gòu)組成，如類囊體、基粒等，以及葉綠體的功能，即進行光合作用。

2.光能的捕獲：講解光合作用過程中，葉綠體如何利用色素分子捕獲光能，并將其轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

3.光合作用的發(fā)現(xiàn)史：介紹科學(xué)家們?nèi)绾我徊讲浇议_光合作用的神秘面紗，包括普利斯特利、梅耶、薩克斯、恩格爾曼、魯賓和卡門等科學(xué)家的實驗及其結(jié)論。

4.光合作用的反應(yīng)過程：詳細闡述光合作用的兩個階段——光反應(yīng)和暗反應(yīng)，以及它們之間的聯(lián)系。

5.光合作用的意義：討論光合作用對生物圈的重要性，包括碳氧平衡、有機物的合成等。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：

1.學(xué)生已學(xué)習(xí)過細胞結(jié)構(gòu)，對本節(jié)課中葉綠體的結(jié)構(gòu)組成有了一定的了解。

2.學(xué)生已學(xué)習(xí)過化學(xué)能量的轉(zhuǎn)化，對本節(jié)課中光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程能夠理解。

3.學(xué)生已學(xué)習(xí)過生物學(xué)實驗方法，對本節(jié)課中光合作用的發(fā)現(xiàn)史有了一定的認識。

4.學(xué)生已學(xué)習(xí)過生物學(xué)基礎(chǔ)知識，對本節(jié)課中光合作用的反應(yīng)過程和意義能夠理解。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)探究和生物倫理等方面的核心素養(yǎng)。具體包括：

1.生命觀念：使學(xué)生理解細胞中能量轉(zhuǎn)換和利用的重要性，特別是在光合作用過程中，葉綠體如何捕獲光能并將其轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，以維持生物體的生命活動。

2.科學(xué)思維：通過分析光合作用的發(fā)現(xiàn)史，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和邏輯推理能力，使其能夠從實驗現(xiàn)象中提煉出科學(xué)規(guī)律。

3.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生參與課堂討論和實驗操作，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗操作能力和問題解決能力，使其能夠運用光合作用的知識解釋生活中的生物學(xué)現(xiàn)象。

4.生物倫理：使學(xué)生認識到光合作用對生物圈的重要性，進而培養(yǎng)學(xué)生保護生態(tài)環(huán)境、珍惜資源的意識，以及與自然和諧共處的倫理觀念。學(xué)情分析考慮到本節(jié)課的對象是高中學(xué)生，他們已經(jīng)具備了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識，對細胞結(jié)構(gòu)、能量轉(zhuǎn)化等概念有初步的了解。在知識層面，學(xué)生應(yīng)掌握細胞中能量轉(zhuǎn)換的基本原理，了解光合作用的歷史發(fā)展和反應(yīng)過程。在能力層面，學(xué)生應(yīng)具備觀察實驗現(xiàn)象、分析問題、提出假設(shè)和進行科學(xué)探究的能力。在素質(zhì)層面，學(xué)生應(yīng)具備批判性思維、邏輯推理和團隊協(xié)作的能力。

在行為習(xí)慣方面，學(xué)生可能存在對理論知識掌握不扎實、實驗操作不熟練等問題，這可能會影響他們對光合作用知識的理解和應(yīng)用。因此，在教學(xué)過程中，教師需要關(guān)注學(xué)生的個體差異，因材施教，通過豐富的教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的學(xué)習(xí)積極性。同時，鼓勵學(xué)生參與課堂討論和實驗操作，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的能力，從而更好地理解和掌握光合作用的知識。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.問題驅(qū)動法：通過提出與光合作用相關(guān)的問題，激發(fā)學(xué)生的思考和探究欲望，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。

2.案例分析法：以科學(xué)家們的實驗案例為例，讓學(xué)生通過分析實驗現(xiàn)象和結(jié)果，理解光合作用的原理和過程。

3.小組合作法：將學(xué)生分成小組，進行討論和實驗操作，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力和問題解決能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體教學(xué)：利用PPT、視頻等多媒體資源，生動展示葉綠體的結(jié)構(gòu)、光合作用的反應(yīng)過程等，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解程度。

2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺：運用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，提供相關(guān)的學(xué)習(xí)資源和練習(xí)題，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)和鞏固知識。

3.實驗器材和模型：使用實驗器材和模型，讓學(xué)生親自動手操作，觀察光合作用的過程，增強學(xué)生的實踐操作能力。教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

大家好，今天我們來學(xué)習(xí)光合作用，這是生物學(xué)中非常重要的一個過程。光合作用是綠色植物、藍細菌和一些藻類利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物，并釋放氧氣的過程。它不僅為生物提供了能量，還維持了生物圈中的碳氧平衡?，F(xiàn)在，讓我們一起來探索光合作用的奧秘吧！

2.葉綠體與光能的捕獲（10分鐘）

請大家打開教材，翻到第3章第2節(jié)，我們首先來了解一下光合作用的場所——葉綠體。葉綠體是植物細胞中的一種含有葉綠素的細胞器，它能夠吸收光能并將其轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。請大家觀察教材中的插圖，了解葉綠體的結(jié)構(gòu)，然后我們一起來討論一下葉綠體是如何捕獲光能的。

3.光合作用的發(fā)現(xiàn)史（10分鐘）

4.光合作用的反應(yīng)過程（10分鐘）

現(xiàn)在，讓我們深入了解一下光合作用的反應(yīng)過程。光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。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[H]，同時生成ATP。暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中，利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]，將二氧化碳還原為有機物。請大家根據(jù)教材中的圖示和描述，概括一下這兩個階段的反應(yīng)過程。

5.光合作用的意義（5分鐘）

最后，我們來討論一下光合作用的意義。光合作用不僅為生物提供了能量和有機物，還對生物圈有著重要的影響。請大家結(jié)合教材中的內(nèi)容，思考一下光合作用在碳氧平衡、生物圈中的作用等方面的重要性。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

7.作業(yè)布置（5分鐘）

請大家課后閱讀相關(guān)資料，深入了解光合作用的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。同時，結(jié)合我們的生活實際，舉例說明光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護等方面的應(yīng)用。下節(jié)課我們將進行討論。拓展與延伸1.光合作用的研究歷程：提供關(guān)于光合作用研究的歷史背景和發(fā)展過程的閱讀材料，讓學(xué)生了解光合作用研究的艱辛歷程和科學(xué)家們的貢獻。例如，可以介紹普利斯特利、梅耶、薩克斯、恩格爾曼、魯賓和卡門等科學(xué)家的實驗及其結(jié)論。

2.光合作用的應(yīng)用：提供關(guān)于光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護等方面的應(yīng)用案例，讓學(xué)生了解光合作用在實際生活中的重要性。例如，可以介紹植物育種、植物抗逆性、光合效率提高等方面的應(yīng)用。

3.光合作用的現(xiàn)代研究：提供關(guān)于光合作用最新研究成果的閱讀材料，讓學(xué)生了解光合作用在科學(xué)研究中的前沿地位。例如，可以介紹光合作用分子機制的研究進展、光合作用產(chǎn)物的調(diào)控機制等。

4.學(xué)生自主探究：鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究，提出與光合作用相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考和研究。例如，可以讓學(xué)生探究光合作用在不同環(huán)境條件下的變化規(guī)律，或者研究光合作用與其他生物過程的相互關(guān)系。

5.實踐活動：鼓勵學(xué)生參與實踐活動，如進行戶外觀察、實驗操作等，讓學(xué)生親身體驗光合作用的過程和現(xiàn)象。例如，可以組織學(xué)生進行植物種植、觀察植物生長過程中的光合作用現(xiàn)象，或者進行光合作用實驗操作，如測定植物的光合速率等。典型例題講解1.例題一：葉綠體中色素的提取和分離

【題目】請設(shè)計一個實驗方案，提取和分離葉綠體中的色素。

【答案】實驗方案如下：

（1）取新鮮的綠葉，剪碎，放入研缽中。

（2）加入無水乙醇，充分混合，使葉片中的色素溶解。

（3）將溶解有色素的乙醇溶液過濾，收集濾液。

（4）將濾液滴在層析紙上，放入層析液中。

（5）觀察并記錄色素的擴散和分離情況。

2.例題二：光合作用反應(yīng)方程式

【題目】請寫出光合作用的反應(yīng)方程式。

【答案】光合作用的反應(yīng)方程式如下：

6CO2+6H2O+光能→C6H12O6+6O2

3.例題三：光合作用速率的影響因素

【題目】請列舉影響光合作用速率的因素。

【答案】影響光合作用速率的因素有：光照強度、二氧化碳濃度、水分供應(yīng)、溫度、葉綠體數(shù)量等。

4.例題四：光合作用與呼吸作用的比較

【題目】請比較光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。

【答案】光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系如下：

區(qū)別：光合作用是利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物和氧氣，呼吸作用是將有機物和氧氣轉(zhuǎn)化為能量、水和二氧化碳。

聯(lián)系：光合作用和呼吸作用都是細胞中的能量轉(zhuǎn)換過程，光合作用產(chǎn)生的有機物和氧氣是呼吸作用的原料，呼吸作用產(chǎn)生的能量是光合作用所需的能量來源。

5.例題五：光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

【題目】請舉例說明光合作用在農(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)用如下：

（1）選擇光合效率高的作物品種，提高產(chǎn)量。

（2）合理調(diào)整耕作制度，充分利用光照資源。

（3）合理施肥，提供充足的二氧化碳濃度，促進光合作用。教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

學(xué)生在課堂上積極參與討論，主動提問，對光合作用的概念和過程有了較好的理解。大部分學(xué)生能夠熟練地描述葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能，以及光合作用的反應(yīng)過程。

2.小組討論成果展示：

各小組在討論中能夠較好地合作，對光合作用的發(fā)現(xiàn)史、反應(yīng)過程和意義等方面進行了全面的探討。在成果展示中，學(xué)生們通過圖片、圖表等形式生動地展示了他們的討論成果，展現(xiàn)出對光合作用的深入理解。

3.隨堂測試：

隨堂測試結(jié)果顯示，大部分學(xué)生能夠準(zhǔn)確地回答出與光合作用相關(guān)的問題，如光合作用的反應(yīng)方程式、影響光合作用速率的因素等。學(xué)生們的答題情況表明他們對光合作用的知識有了較好的掌握。

4.學(xué)生作業(yè)：

學(xué)生作業(yè)完成情況良好，學(xué)生們能夠認真對待作業(yè)，對光合作用的應(yīng)用進行了積極的探究。從作業(yè)中可以看出，學(xué)生們能夠運用所學(xué)的知識解釋生活中的生物學(xué)現(xiàn)象，如光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用等。

5.教師評價與反饋：

針對學(xué)生的表現(xiàn)，教