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（1）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（1）教案新人教版必修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容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（1）》教案，新人教版必修1。本节课内容主要包括：

1.光合作用的概念、类型及特点；

2.光合作用的过程，包括光反应和暗反应；

3.光合作用在能量转化中的作用及意义；

4.影响光合作用的因素，如光照、温度、水分、二氧化碳等；

5.光合作用与细胞呼吸的关系，探讨细胞的能量供应与利用。

本节课将结合教材内容，通过实例分析、实验操作、讨论交流等形式，帮助学生深入理解光合作用的基本原理和能量转化过程，培养学生的实验操作能力和科学思维。二、核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要围绕生物科学观念、科学探究能力和科学思维三个方面进行设计。

1.生物科学观念：通过学习光合作用的概念、过程及其在能量转化中的作用，使学生建立光合作用是生命活动基础的科学观念，理解光合作用对生物圈物质循环和能量流动的重要性。

2.科学探究能力：通过分析影响光合作用的因素，培养学生观察现象、提出问题、设计实验、收集数据、分析结果的能力，提高学生的实验操作技能和科学探究能力。

3.科学思维：以光合作用与细胞呼吸的关系为切入点，引导学生运用比较、分析、综合等方法，探讨细胞内能量供应与利用的内在联系，发展学生的科学思维和逻辑推理能力。三、教学难点与重点1.教学重点

（1）光合作用的概念及其在能量转化中的作用。

-光合作用是绿色植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程，是自然界能量流动和物质循环的关键环节。

（2）光合作用的过程，包括光反应和暗反应。

-光反应：发生在叶绿体类囊体薄膜上，水的光解产生氧气和[H]，同时生成ATP。

-暗反应：发生在叶绿体基质中，CO2的固定和还原，最终生成有机物。

（3）影响光合作用的因素。

-光照强度、温度、水分、二氧化碳浓度等，这些因素直接影响光合作用的速率和效率。

（4）光合作用与细胞呼吸的关系。

-光合作用产生的有机物通过细胞呼吸释放能量，实现能量的转化和利用。

2.教学难点

（1）光合作用过程中光反应和暗反应的详细机制。

-光反应中光能如何转化为化学能，ATP和NADPH的生成过程。

-暗反应中CO2的固定和还原过程，以及C3和C5的相互转化。

（2）光合作用与细胞呼吸之间的能量转化关系。

-光合作用产生的有机物在细胞呼吸中的消耗和能量释放过程。

-光合作用和细胞呼吸在生物体内的动态平衡。

（3）影响光合作用因素的实际应用。

-如何在实际生产中通过调控光照、温度、水分等条件来提高作物光合作用的效率和产量。

针对以上重点和难点，教师应采取以下措施：

1.通过生动的实例、模型和图解，直观地展示光合作用的过程和机制，帮助学生形象地理解。

2.设计实验和活动，让学生亲身体验影响光合作用的因素，从实践中掌握知识。

3.运用比较、分析、综合等方法，引导学生深入探讨光合作用与细胞呼吸之间的关系，提高学生的逻辑思维和分析能力。

4.结合生活实际，讲解光合作用在农业生产中的应用，培养学生学以致用的能力。四、教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：针对光合作用的基本概念、过程及能量转化等核心知识，采用讲授法进行系统讲解，确保学生掌握基础理论知识。

-结合生动的实例，以生活化的语言进行讲解，提高学生的兴趣和理解力。

（2）讨论法：针对光合作用的影响因素、光合作用与细胞呼吸的关系等难点问题，组织学生进行小组讨论，培养学生合作探究和解决问题的能力。

-教师提出引导性问题，引导学生运用所学知识进行讨论，激发学生的思考。

（3）实验法：通过设计光合作用实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，培养学生的实验操作能力和科学探究精神。

-实验过程中，教师巡回指导，解答学生疑问，引导学生总结实验规律。

2.教学手段

（1）多媒体设备：利用多媒体设备展示光合作用的过程、实验操作步骤等，使抽象的知识形象化，提高学生的学习兴趣。

-使用PPT、动画、视频等多媒体资源，帮助学生直观地理解光合作用的机制。

（2）教学软件：运用教学软件开展虚拟实验、模拟实验等，让学生在虚拟环境中体验实验过程，提高教学效果。

-利用教学软件，让学生在课堂上进行模拟实验，加强对实验操作的理解和掌握。

（3）网络资源：引导学生利用网络资源查阅光合作用的相关资料，拓展学生的知识面，提高学生的自主学习能力。

-教师提供相关网站、论文等资源，指导学生进行有效检索和筛选信息，培养学生的信息素养。五、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魅力。

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，包括其主要过程和作用。

详细介绍光合作用的过程，如光反应、暗反应，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例或案例，让学生更好地理解光合作用在生物圈中的实际应用和作用。

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，如植物在光照不足时的适应机制。

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应用和影响因素。

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解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论光合作用的未来发展或改进方向，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、过程、案例分析等。

强调光合作用在现实生活或学习中的价值和作用，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的短文或报告，以巩固学习效果。六、学生学习效果1.知识与技能：

-掌握了光合作用的基本概念、过程及能量转化的核心知识。

-学会了运用所学知识分析影响光合作用的因素，并能结合实际提出改进措施。

-能够运用实验方法探究光合作用的过程，提高实验操作技能。

-理解了光合作用与细胞呼吸之间的关系，以及它们在生物体内的作用。

2.过程与方法：

-通过案例分析和小组讨论，培养了学生的合作能力、问题解决能力和创新思维能力。

-学会了运用图表、示意图等工具，直观地理解光合作用的机制和过程。

-提高了观察、分析、综合等科学思维能力，能够运用所学知识解释生活现象。

3.情感态度与价值观：

-增强了对生物学科的兴趣和热情，激发了探索生命奥秘的欲望。

-认识到光合作用在生物圈中的重要性，培养了环保意识和生态观念。

-通过学习光合作用的过程，体会到了自然界的奥妙和生物的智慧，增强了敬畏生命的情感。

4.创新与实践：

-在小组讨论中，提出了关于光合作用未来发展、改进方向的创新性想法或建议。

-能够结合生活实际，运用所学知识解决实际问题，体现了学以致用的能力。

-在课堂展示与点评环节，锻炼了学生的表达能力，增强了自信心。

5.课后延伸：

-通过课后作业的撰写，巩固了所学知识，提高了写作能力。

-学生主动查阅相关资料，拓展了知识面，增强了自主学习能力。

-在家庭、社会等场合，运用所学知识传播光合作用的重要性，发挥了科普作用。七、板书设计1.标题：光合作用与能量转化（1）

-光合作用的概念与作用

-定义：绿色植物利用光能将CO2和H2O转化为有机物和O2

-作用：能量流动和物质循环的关键环节

-光合作用的过程

-光反应：类囊体薄膜上，产生ATP和NADPH

-暗反应：叶绿体基质中，CO2固定和还原

-影响光合作用的因素

-光照、温度、水分、CO2浓度等

-光合作用与细胞呼吸的关系

-有机物消耗与能量释放

-生物体内能量供应与利用的平衡

2.板书结构

-采用总分结构，先总述光合作用的概念和作用，再分述过程、影响因素和与细胞呼吸的关系。

-使用箭头、流程图等符号，清晰展示光合作用的过程和能量流动。

3.突出重点

-使用不同颜色的粉笔，突出重点内容，如光反应、暗反应等。

-关键词用加粗或下划线的方式强调，如ATP、NADPH、CO2固定等。

4.艺术性与趣味性

-使用植物、太阳、ATP等图形符号，使板书更具形象性和趣味性。

-设计光合作用过程的简笔画，帮助学生形象记忆。

5.概括性

-板书内容准确精炼，概括性强，方便学生快速把握教学重点。八、课后拓展-阅读材料：光合作用在农业中的应用、光合作用在生态系统中的作用、光合作用的研究进展等。

-视频资源：光合作用的过程、影响光合作用的因素、光合作用与细胞呼吸的关系等。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间进行自主学习和拓展，加深对光合作用知识的理解。

-教师可提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等。

-学生在拓展学习过程中，注意做好笔记，将所学知识与课堂内容进行对比和联系。

-学生可结合生活实际，探讨光合作用在实际应用中的价值，如提高农