2024-2025学年新教材高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 第4节 光合作用与能量转化（4）教案 新人教版必修1

2024-2025学年新教材高中生物第五章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化（4）教案新人教版必修1主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：光合作用与能量转化（4）

2.教学年级和班级：高中一年级生物班

3.授课时间：2024-2025学年第二学期

4.教学时数：45分钟

教学内容：

1.光合作用的基本原理与过程

2.光合作用中光能转化为化学能的机制

3.光合作用在生态系统中的作用与意义

4.影响光合作用效率的因素

教学过程：

1.导入新课：通过提问方式回顾前几节课学习的细胞呼吸内容，引出光合作用与能量转化的关系。

2.知识讲解：

a.讲解光合作用的基本原理与过程，结合教材图示，让学生理解光合作用的具体步骤。

b.解析光合作用中光能转化为化学能的机制，强调光合色素、酶等在能量转化中的作用。

c.介绍光合作用在生态系统中的作用与意义，引导学生理解生物圈中能量的流动。

3.实例分析：结合教材中的实例，分析影响光合作用效率的因素，如光照强度、温度、二氧化碳浓度等。

4.课堂讨论：组织学生分组讨论，探讨如何提高光合作用效率，为农业生产提供理论依据。

5.总结提升：对本节课的内容进行总结，强调光合作用在生物能量供应和利用中的重要性。

作业布置：

1.复习本节课的内容，整理光合作用的相关概念、原理和过程。

2.预习下一节课内容，了解细胞呼吸与光合作用的联系。

教学目标：

1.让学生掌握光合作用的基本原理和过程，理解光能转化为化学能的机制。

2.培养学生运用所学知识分析实际问题的能力，提高光合作用效率。

3.增强学生的生态意识，认识光合作用在生态系统中的作用与意义。核心素养目标1.科学理解：通过本节课学习，使学生能运用生物学原理，解释光合作用的基本过程，认识光能转化为化学能的机制，提升科学理解能力。

2.探究思维：培养学生运用所学知识，分析影响光合作用效率的因素，发展问题发现、推理判断和探究解决问题的能力。

3.生态观念：强化学生对光合作用在生态系统中的作用与意义的认识，树立生态保护意识，增强对生物圈中能量流动与循环的理解。

4.科学态度：培养学生主动探索生命现象的兴趣，形成严谨、实事求是的学习态度，激发对生物学研究的热情。教学难点与重点1.教学重点

（1）光合作用的基本过程及其光能转化为化学能的机制。

-光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，重点讲解光反应中光能的捕获、电子传递链、ATP和NADPH的生成，以及暗反应中CO2的固定和还原过程。

-强调光合色素、酶等在光能转化中的作用，如光系统I和II的功能、RuBisCO的重要性。

（2）影响光合作用效率的因素。

-分析光照强度、温度、二氧化碳浓度等因素对光合作用速率的影响，以及这些因素在实际应用中的调控方法。

（3）光合作用在生态系统中的作用与意义。

-讲解光合作用对生物圈能量流动和物质循环的基础性作用，以及在全球碳循环中的重要性。

2.教学难点

（1）光合作用过程中光能转化为化学能的具体机制。

-学生往往难以理解光反应和暗反应之间的联系，以及ATP和NADPH在能量转化中的角色。

-通过动画、模型等辅助教学手段，直观展示光能转化过程，帮助学生突破难点。

（2）影响光合作用效率的因素在实际应用中的调控。

-学生可能难以将理论知识与实际应用结合起来，如农业生产中如何通过调整环境因素提高作物产量。

-通过实例分析、实验操作等方式，让学生亲身体验和探究，提高知识的实际应用能力。

（3）光合作用在生态系统中的作用与意义。

-学生可能对光合作用在生态系统中的地位和作用理解不够深入，导致对生态学知识的掌握不牢固。

-通过讲解实例、组织讨论等方式，引导学生从生态系统角度认识光合作用的重要性，加强生态观念的培养。

在教学中，针对重点和难点内容，教师应运用多种教学策略，如问题导向、小组合作、实验探究等，帮助学生深入理解核心知识，突破学习难点。同时，注重课堂反馈，及时调整教学方法和进度，确保学生能够扎实掌握本节课的内容。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：

-确保每位学生都备有《高中生物》新教材必修1，以便于课堂上随时翻阅相关内容。

-教师提前准备教材中的重点知识点，标注出本节课需要讲解和讨论的部分，以便于学生预习和课堂学习。

2.辅助材料：

-准备与光合作用相关的图片、图表和视频等多媒体资源，如光合作用过程图解、光反应和暗反应的动态演示、光合作用在生态系统中的作用等，以便于学生直观理解复杂过程。

-收集实际生产中提高光合作用效率的案例，如农业设施内的环境调控、作物栽培技术等，用于辅助讲解影响光合作用效率的因素。

-准备相关科学家研究光合作用的背景资料，以便在课堂上分享，激发学生的探究兴趣。

3.实验器材：

-根据教学需要，准备光合作用实验所需的器材，如光量子计、CO2浓度计、温度计、叶绿素溶液、植物样本等。

-确保实验器材的完整性和安全性，进行课前检查，避免影响实验教学的正常进行。

4.教室布置：

-根据教学需求，合理布置教室环境。设置分组讨论区，便于学生进行合作学习，讨论影响光合作用效率的因素等议题。

-设置实验操作台，方便学生进行实验观察和操作，同时保证实验安全。

-在教室内展示与光合作用相关的图片、海报等，营造良好的学习氛围。

为确保教学资源准备充分，教师应提前进行课堂模拟，检查各种教学资源的适用性和效果。同时，注重与学生的互动，了解他们对教学资源的反馈，不断优化教学资源，提高课堂教学效果。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对光合作用的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道光合作用是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于光合作用的图片或视频片段，让学生初步感受光合作用的神奇。

简短介绍光合作用的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.光合作用基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解光合作用的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解光合作用的定义，包括光反应和暗反应两个阶段。

详细介绍光合作用的组成部分或功能，使用教材中的图表或示意图帮助学生理解。

3.光合作用案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解光合作用的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的光合作用案例进行分析，如不同环境条件下植物光合作用效率的变化。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解光合作用的复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用光合作用原理解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论如何提高光合作用效率，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与光合作用相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对光合作用的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调光合作用的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括光合作用的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调光合作用在生态系统中的作用和现实生活中的应用，鼓励学生进一步探索和应用光合作用。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于光合作用在农业生产中应用的小短文或报告，以巩固学习效果。学生学习效果（1）理解和掌握光合作用的基本概念和过程

-学生能够准确地描述光合作用的定义，包括光反应和暗反应两个阶段的基本过程。

-学生掌握了光能转化为化学能的机制，了解光合色素、酶等在能量转化中的作用。

（2）认识并分析影响光合作用效率的因素

-学生能够列举出影响光合作用效率的主要因素，如光照强度、温度、二氧化碳浓度等，并分析这些因素对光合作用速率的影响。

-学生通过实例分析，理解如何在实际应用中调整这些因素，以提高光合作用效率。

（3）了解光合作用在生态系统中的作用与意义

-学生明白光合作用在生物圈能量流动和物质循环中的基础性作用，认识到它在全球碳循环中的重要性。

-学生能够结合生态学知识，阐述光合作用对生物多样性和生态平衡的影响。

（4）培养科学探究能力和合作学习能力

-在小组讨论和课堂展示环节，学生积极参与，充分发挥自己的主观能动性，提高了合作能力和解决问题的能力。

-学生通过实验观察和操作，培养了自己的科学探究精神，学会了观察现象、分析问题和总结规律。

（5）提高生物学学科素养和生态意识

-学生在课堂上接触到生物学研究的前沿领域，激发了对生物科学的兴趣和热情，提高了学科素养。

-学生通过学习光合作用，认识到生态环境保护的重要性，增强了生态意识。

（6）实际应用能力的提升

-学生能够将所学知识运用到实际生活中，如农业生产、环境保护等领域，提高了解决实际问题的能力。

-学生在课后作业中，通过撰写关于光合作用在农业生产中应用的小短文或报告，巩固了学习成果，提升了写作和表达能力。重点题型整理1.**光合作用的基本过程及能量转化机制**

-题目：请简要描述光合作用的基本过程，并解释光能是如何转化为化学能的。

-答案：光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，光能被光合色素捕获，电子传递链产生ATP和NADPH。在暗反应中，ATP和NADPH将CO2还原成有机物，完成化学能的转化。

2.**影响光合作用效率的因素**

-题目：请列举并解释影响光合作用效率的主要因素。

-答案：影响光合作用效率的主要因素包括光照强度、温度、二氧化碳浓度等。光照强度影响光合作用的速率；温度通过影响酶活性来影响光合作用；二氧化碳浓度影响暗反应的速率。

3.**光合作用在生态系统中的作用**

-题目：请阐述光合作用在生态系统中的作用。

-答案：光合作用是生态系统物质循环和能量流动的基础。它通过固定太阳能，为生物提供食物和能量来源，维持生物圈的稳定。同时，光合作用还参与全球碳循环，对调节大气中的氧气和二氧化碳浓度起着关键作用。

4.**提高光合作用效率的措施**

-题目：请提出几种提高光合作用效率的措施。

-答案：提高光合作用效率的措施包括增加光照强度、控制适宜的温度、增加二氧化碳浓度等。例如，在温室种植中，可以通过增加人工光源、调节温室温度和施用二氧化碳肥料来提高作物的光合作用效率。

5.**光合作用与细胞呼吸的关系**

-题目：请简要说明光合作用与细胞呼吸的关系。

-答案：光合作用和细胞呼吸是生物体内能量转换的两个主要过程。光合作用通过固定太阳能产生有机物，而细胞呼吸则通过分解有机物释放能量。这两个过程相互补充，共同维持生物体的能量平衡。教学评价与反馈-学生积极参与课堂活动，回答问题积极，表现出对光合作用知识的兴趣和好奇心。

-学生在小组讨论中积极交流，分享自己的观点，展现出良好的合作学习态度。

2.小组讨论成果展示：

-学生在小组讨论中，能够结合光合作用的知识，提出提高光合作用效率的合理措施。

-学生在成果展示中，能够清晰地表达自己的观点，并对其他组的展示给予积极的反馈。

3.随堂测试：

-学生在随堂测试中，能够正确回答关于光合作用基本概念、过程和影响因素的问题。

-学生在测试中表现出的理解和分析能力，显示出对光合作用知识的掌握程度。

4.课后作业：

-学生在课后作业中，能够运用所学知识，撰写关于光合作用在农业生产中应用的小短文或报告。

-学生作业的写作质量和逻辑表达，反映出对光合作用知识的深入理解和应用能力。

5.教师评价与反馈：

-教师在评价学生的表现时，注重学生的知识掌握程度、合作学习能力、探究精神和实际应用能力。

-教师在反馈中，指出学生的优点和不足，提供具体的改进建议，帮助学生进一步提升学习效果。板书设计-光合作用定义

-光反应：光合色素、电子传递链、ATP和NADPH

-暗反应：CO2的固定和还原

2.光合作用的能量转化机制

-光能转化为化学能

-光合色素的作用

-ATP和NADPH的生成

3.影响光合作用效率的因素

-光照强度

-温度

-二氧化碳浓度

4.光合作用在生态系统中的作用

-生物圈能量流动

-物质循环

-全球碳循环

5.提高光合作用效率的措施

-增加光照强度

-控制适宜温度

-增加二氧化碳浓度教学反思与改进-另外，我发现学生在分析影响光合作用效率的因素时，对于实际应用中的调控方法理解不够。他们往往能够列举出影响因素，但很难将这些因素与实际应用结合起来。为了提高学生的实际应用能力，我计划在未来的教学中增