高中生物-光合作用VS细胞呼吸教学设计学情分析教材分析课后反思

《光合作用VS细胞呼吸》教学设计教学目标：1.描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化2.比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。3.运用结构与功能相适应的观念，解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点。4.说明光合作用过程，并从物质与能量观视角阐明光合作用原理。5.关注光合作用原理的应用。二、教学重难点：1.有氧呼吸过程中物质与能量的变化叶绿体适于光合作用的结构特点。光合作用的原理。光合作用过程中物质和能量的变化及相关关系三、教学过程［情境创设］教师展示一盆绿色植物，提示学生观察它的生长状况，引导学生联系前几节课的学习，思考植物的生长状况与哪些生命活动有密切关系？进而引出本节学习内容----光合作用和细胞呼吸。点明本节学习的重点：这两种生命活动的过程分别是怎样的？两者之间又有何关系？本节将两者作为一个专题进行复习和分析。提出本节课活动方案：进行一场“南北对抗赛”，三局两胜制，获胜一侧的同学们可以在课后，找老师领取一份谷物的种子，课余时间尝试一下种植的乐趣。由此可以立即提起学生学习本节课的兴趣，顺利开展正式的教学活动。［第一层级学习］南北PK----Round1：写总反应式学生活动：南北两侧各选派一名代表上黑板默写出光合作用、有氧呼吸、两种无氧呼吸的总反应式。其他同学在练习本上写。写完的同学同桌互换相互订正，台上的两位同学分别给对方订正。教师活动：观察并指导同学们反应式的书写，总结提醒学生注意光合作用总反应式中的“光能”、“叶绿体”不要忘记，生物学反应式中的箭头不要写成等号，不需要写气体、沉淀符号；细胞有氧呼吸反应式中的“酶”和能量不要忘记，反应物和产物中都有水，不可以约掉；无氧呼吸总反应式中，乳酸和酒精的化学式要记准确。南北PK----Round2：复习光合作用的有关内容教师活动：问题引导学生思考，上节课的学习中，将光合作用分为了几个阶段？划分的根据是什么？学生活动：回忆思考并回答。（两个阶段，光反应、暗反应，根据是否需要光能）。教师活动：引导大家看黑板上的板画，提问：左边的绿色双层膜的结构是什么？叶绿体中由一个个囊状结构堆叠而成的结构又是什么？类囊体与叶绿体膜之间表示什么？指导学生通过完成板画构建模型，复习概括相关知识。学生活动：以小组为单位，结合板画，回忆光合作用的过程，并派代表完成课件表格中的相关总结。南北PK----Round3：细胞呼吸快问快答教师活动：抛出问题串，引导学生快速回忆细胞呼吸的有关内容：有氧呼吸第几阶段有水参与？有氧呼吸第几阶段有水产生？有氧呼吸第几阶段产生CO2？有氧呼吸第几阶段产生H2O？有氧呼吸第几阶段产生[H]？有氧呼吸第几阶段消耗[H]？有氧呼吸哪个阶段释放能量最多？无氧呼吸哪个阶段释放能量最多？学生活动：分南北两侧，分别集体回答问题。教师活动：结合板画，引导学生完成细胞呼吸模型的构建。学生活动：完成细胞呼吸模型的构建，直观复习细胞呼吸过程各阶段的场所、物质变化和能量转化。教师活动：给学生一定时巩固、记忆。学生活动：结合建构的光合作用、细胞呼吸模式图，巩固、记忆相关内容，讨论解决其中疑问。［第二层级学习］教师活动：结合板画，引导学生思考光合作用、细胞呼吸过程中有关气体的产生和利用情况。学生活动：小组讨论在光合作用、细胞呼吸过程中有关气体产生和利用情况。教师活动：结合课件展示光照强度对植物CO2吸收和释放情况的曲线图，引导学生结合刚才的讨论结果分析曲线图中不同阶段的光合作用、细胞呼吸有无、强度大小的比较、对应气体交换情况并推测植物生长状况。学生活动：积极思考，分析问题答案并作答。将光合作用、细胞呼吸过程中物质变化和能量转化与植物生长状况联系起来，达到学以致用的效果。板画设计《光合作用VS细胞呼吸》学情分析光合作用和细胞呼吸是细胞内重要的代谢活动。它是发生在细胞内的极其微观的一系列化学反应过程，很难通过非常直观的形式让学生感知，所以一直是教学上的难点。细胞的能量供应和利用，其最终源头是阳光。植物通过光合作用将光能转化为化学能，不仅供应了植物本身的细胞呼吸等生命活动的需要，还通过食物链、食物网进入其他生物体内，对生态系统的物质循环和能量流动都具有十分重要的意义。由于学生在义务教育阶段已经学习了光合作用的研究历史和基本过程，因此本节课首先复习了光合作用的总反应式，这是学生已有的知识基础，本节的学习则是对这一总反应式的进一步深化：产物中氧气来自哪里？有机物如何形成？反应中的物质与能量变化是怎样的？本小节的知识安排采用了学习心理学中逐渐分化的原则。学生在新授课的学习之后，对有氧呼吸、无氧呼吸有了初步的认识，但对细胞呼吸的生理意义，有氧呼吸与无氧呼吸之间的异同还很容易混淆和产生迷惑，本节通过问题串的形式，对诸如每一阶段的场所、反应物、生成物以及能量变化等进行梳理，促使学生回顾有关细胞呼吸的知识，迅速整合细胞呼吸过程中的重点环节和相关物质与能量变化。这种细化安排有助于理解细胞呼吸过程中物质和能量的变化过程，这对提升学生的物质和能量观有益。本节课通过教师引导，学生共同建构物理模型和概念模型相结合的形式，采用图示教学，引导学生对整个光合作用、有氧呼吸、无氧呼吸过程进行解构和整合，并利用细胞结构模式图把每一个阶段的物质和能量变化，对应到具体部位，呈现出光合作用和细胞呼吸过程中能量和物质变化的过程，这有助于提升学生的逻辑推理能力和合作探究能力，有助于学生更好地理解光合作用、细胞呼吸具体过程是如何发生的，同时也是科学本质的教育，基于证据和逻辑实现在概念建构过程中进行科学思维的训练。《光合作用VS细胞呼吸》效果分析这节课为了提高学生的积极参与程度，采用了南北竞赛的形式，三局两胜制，并制定学生喜欢的奖励----胜方分发作物种子，课余时间尝试种植的乐趣，这能很好地提高学生学习的积极性和专注度，还可以在课下锻炼学生的实际动手能力，培养学生的学科素养和实践能力。三个竞赛环节中分别有第一环节让学生代表默写反应式，可以让学生强化记忆基础知识；第二环节让学生自己归纳总结光合作用的过程以及光反应、暗反应之间的区别和联系，并向全班同学陈述，培养学生的分析、理解和表达能力；第三环节学生分南北区抢答问题串，能够强化突破重难点知识。以上过程可以帮助学生深入理解生命活动不仅具有物质基础，还需要能量驱动，而能量的供应和利用都离不开物质的变化，物质是能量的载体，能量是物质变化的动力，使学生顺利形成生物学的物质和能量观。本节课的亮点之一是利用板画引导学生构建光合作用、细胞呼吸的物理模型和概念模型，将光合作用、细胞呼吸过程的每一步反应与发生部位整合，加深学生的理解，有利于突出重点，突破难点。使得学生能很好地认同细胞叶绿体、线粒体等部分在结构和功能上的密切联系，使细胞成为一个有机的整体——基本的生命系统，强化系统观点。阐明植物叶肉细胞叶绿体和线粒体的结构与功能相适应，强化结构与功能观。本节课有较多易混淆的概念和过程，如光反应阶段、暗反应阶段、细胞呼吸、有氧呼吸和无氧呼吸等，教师采用列表比较的方法归纳、总结，可以较好地帮助学生对比分析、加深理解、巩固记忆。利用多媒体课件，将细胞结构模式图的物理模型与光照强度影响植株光合作用的数学模型相结合，并辅以习题的形式，立足基础，联系生活、生产实际，注意知识的综合与应用，及时地检查了学生的效果，巩固知识，提高能力，效果较好。《光合作用VS细胞呼吸》教材分析《细胞呼吸的原理和应用》是新人教版普通高中教科书《生物学必修1•分子与细胞》第五章第三节的内容。《光合作用与能量转化》是第五章第四节的内容，包括了“捕获光能的色素和结构”和“光合作用的原理和应用”两部分。本节课将两节内容作为一个专题的形式进行了复习。《细胞呼吸的原理和应用》一节从物质和能量变化的角度介绍了细胞呼吸，包括有氧呼吸、无氧呼吸的过程及呼吸原理的应用，为学生了解不同生物生命活动的过程奠定了基础。它与前面所学的线粒体的结构和功能、主动运输、新陈代谢与ATP、光合作用、植物对矿质离子的吸收等内容有密切的联系，同时可以为后面学习细胞的生长、增殖等其他生命活动及规律奠定基础。《光合作用与能量转化》一节包括了“捕获光能的色素和结构”和“光合作用的原理和应用”两小节内容，按照先结构后过程的思路展开，第一小节，引导学生认识捕获光能的色素和结构。第二小节，再引导学生认识光合作用的原理，详细了解光合作用是如何进行的，并探讨光合作用原理在实践上的应用。分别从捕获光能的色素、叶绿体结构与进行光合作用的适应性、光合作用的探究历程、光合作用的过程、原理及应用和化能合成作用等几个方面进行学习，其中光合作用的原理和应用属于生命系统中的能量转化供应和利用的问题，把过去植物新陈代谢的问题提升到生命系统的水平来研究。教学目标：描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。3.运用结构与功能相适应的观念，解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点。4.说明光合作用过程，并从物质与能量观视角阐明光合作用原理。5.关注光合作用原理的应用。教学重难点：有氧呼吸过程中物质与能量的变化叶绿体适于光合作用的结构特点。光合作用的原理。光合作用过程中物质和能量的变化及相关关系《光合作用VS细胞呼吸》测评练习1．好氧细菌的有氧呼吸和厌氧细菌的无氧呼吸产生的CO2分别形成于（）①细胞质基质②叶绿体③核糖体④线粒体A．①④B．②③C．④①D．①①2．巴斯德发现,利用酵母菌酿酒的时候,如果发酵容器中存在氧气,会导致酒精产生停止,这就是所谓的巴斯德效应。直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是()A.酒精+O2→丙酮酸,细胞质基质B.丙酮酸+O2→CO2,线粒体基质C.[H]+O2→H2O,线粒体内膜D.H2O→O2+[H],类囊体薄膜3．右图为某同学构建的在晴朗白天植物的有氧呼吸过程图，下列有关说法正确的是()A.催化2→3的酶存在于线粒体内膜上B.产生的8主要用于合成ATPC.6部分来自叶绿体D.3全部释放到大气中4.下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（）A．细胞的有氧呼吸产生CO2，无氧呼吸不产生CO2B．有H2O产生的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸C．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞呼吸已停止D．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小5．马铃薯块茎进行无氧呼吸只能释放少量能量，其他能量（）A.贮藏在葡萄糖中B.存留于酒精中C.存留于乳酸中D.以热能形式散失6．将单细胞绿藻置于25℃，适宜光照和充足CO2条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照，发现绿藻体内三碳化合物的含量突然上升，这是由于（）=1\*GB3①没有NADPH和ATP供应，三碳化合物不能形成糖类等有机物，因而积累三碳化合物。②暗反应仍进行，CO2与五碳化合物结合，继续形成三碳化合物。③光反应停止，不能形成ATP和NADPH④光反应仍进行，形成ATP和NADPHA．④③②B．③②①C．④②D．③②7．在四支试管中分别含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备物，经一定时间的保温后，能产生的CO2的是（）A.葡萄糖＋细胞膜已经破裂的细胞B.葡萄糖＋线粒体C.丙酮酸＋核糖体D.丙酮酸＋内质网8．在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为()A．①②③④B．②④①③C．④②③①D．③②①④9．植物园中有一个用透明玻璃围成的热带植物馆。该馆内除了生长着一些热带植物外，还有少量的以这些植物为食的小动物。若在馆内释放一定量的用18O标记的氧气，若干天后含有18O的有机物的存在情况是（）A.只在植物体内 B.动植物体内均有C.只在动物体内 D.动植物体内均无10．一位科学家做了如下实验：将水绵（丝状绿藻）放在暗处，一束白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上，这时好氧性细菌将明显聚集在（）A.红光的投影区域内B.红光和绿光的投影区域内C.红光和蓝紫光的投影区域内D.黄光和橙光的投影区域内11．（不定项选择）右图为在最适温度和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况，相关说法不正确的是()A．植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感B．当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙合成有机物的量相等C．d点时甲细胞内产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体、叶绿体D．适当降低光照强度，b点将向右移动12．（不定项选择）有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图中信息推断正确的是()A．当氧浓度为a时，酵母菌没有有氧呼吸，只有无氧呼吸B．当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同C．当氧浓度为c时，有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D．a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都能产生[H]和ATP13．（不定项选择）下列有关光合作用的说法正确的是()A．所有细胞所需能量的最终源头为太阳的光能B．光合作用能够将光能转换成能够利用的化学能C．光合作用能够将CO2和H2O转变成储存能量的有机物D．光合作用的出现对于维持O2的含量和生物的进化具有重要意义14．（不定项选择）某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如图所示。下列相关分析正确的是()A．叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势可能是由CO2固定减少引起的B．叶片光合速率下降和叶片叶绿素含量下降是同步的C．实验2～4d，光合速率下降不可能是由叶片叶绿素含量下降引起的D．实验2～4d，光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的15．（不定项选择）下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是（）A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行B．过程①产生的能量全部储存在ATP中C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2，产物O2中的氧全部来自H2OD．过程②中产生NADPH用于C3的还原16．甲图是某植物叶肉细胞内光合作用过程的图解，乙图是不同温度条件下植物分别在光照和黑暗中二氧化碳的吸收量和释放量。请分析回答下列问题：（1）进行光合作用的色素分布在叶绿体的____________________上，进行光合作用的酶分布在叶绿体的_____________________________。提取叶绿体中的色素可以使用_______________________，用__________________法分离色素一般使用试剂__________________。（2）当光能减弱时，④产生的速率一般也会减少，请分析原因：____________________________________________________________________________。（3）写出甲图中物质：①__________，②____________，③____________，④___________。（4）乙图显示植物体积累有机物的量最多时的温度为________℃；当温度为5℃时，光合作用制造的有机物量是消耗有机物量的________倍。17.下图表示某绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系，其中a、b、c代表不同的细胞器，①—⑤代表不同的物质。请据图回答问题。（1）写出以下结构或物质：①，③，a。（2）②在a内变为④所需的直接条件是。（3）①在b内参与反应的阶段。（4）该细胞吸收K+，需要细胞膜上的和⑤，其中⑤的结构简式为。（5）在一定光照条件下，检测发现该细胞与周围环境没有任何的气体交换。请写出与此现象有关生理过程的反应式：18．夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行24小时的检测，结果如图1。图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。请回答下列问题：（1）图1中所测气体为________；该大棚内的蔬菜经过一昼夜后是否积累有机物？________。原因是_________________________________________________________。（2）与它们各自的前一阶段相比，EC段和DB段叶肉细胞内的C3含量的变化趋势分别是________、________。图1中CD段变化的原因可能是______________________________________________________________________________________________________________。（3）处于图1中的B点时，图2中应该进行的气体转移途径有___________；而处于图1中的DB段，图2中应该进行的气体的转移途径有______________。《光合作用VS细胞呼吸》课后反思本节课通过组织学生进行南北竞赛的形式，利用三个竞赛环节：第一环节让学生代表默写反应式，可以让学生强化记忆基础知识；第二环节让学生自己归纳总结光合作用、细胞呼吸的过程，并向全班同学陈述，培养学生的分析、理解和表达能力；第三环节学生分南北区抢答问题串，能够强化突破重难点知识。竞赛的形式能很好地提高学生学习的积极性和专注度。同时，竞赛为三局两胜制，并制定学生喜欢的奖励----胜方分发作物种子，课下尝试种植的乐趣，能很好地提高学生学习的积极性和专注度，还可以在课下锻炼学生的实际动手能力，培养学生的学科素养和实践能力。从课上反馈的效果来看，这一方法较好地达到了目的。与此同时，这种形式的开展过程中也发现了一定的不足：当有学生讲解时，不听讲的学生略有增多，且多为后排学生。今后需要指导讲解的学生要面向全体学生并增大声音，同时老师的目光也多注意到听课的学生（特别是后面和两侧的学生）而不是只关注负责讲课的学生。本节课另一重要方法是利用板画引导学生构建光合作用、呼吸作用的物理模型和概念模型，将生理过程的每一步反应与发生部位整合，加深学生的理解，有利于突出重点，突破难点。从课后反馈练习的效果来看，这一方法较好地达到了目的。与此同时，这种方法的实施过程中也发现了一定的不足：教