2024-2025学年高中生物 第4章 素能提升课 光合作用和细胞呼吸（一）教案 苏教版必修1

2024-2025学年高中生物第4章素能提升课光合作用和细胞呼吸（一）教案苏教版必修1主备人备课成员教材分析《2024-2025学年高中生物》第4章“素能提升课光合作用和细胞呼吸（一）”是基于苏教版必修1的内容设计。本章节紧承前一章对细胞结构与功能的探讨，深入解析光合作用与细胞呼吸两个生命过程中的重要作用。课程内容紧扣教材，以光合作用中光反应与暗反应的基本过程、细胞呼吸的三个阶段为核心，结合实验探究与案例分析，强化学生对能量转换与物质代谢的理解。通过比较、分析与综合，使学生能够掌握光合作用与细胞呼吸的基本原理，并理解其在生物体生长发育、生理功能调节中的重要性，为后续学习生态、进化等生物学科领域打下坚实基础。核心素养目标本课程旨在培养学生的生物学核心素养，特别是科学探究和生命观念的形成。通过学习光合作用与细胞呼吸，使学生能够发展以下能力：一是运用生物学原理，解释自然界中能量流动与物质循环现象；二是设计简单的生物学实验，进行数据收集与分析，培养实证意识；三是形成对生命活动的基本认识，理解生物体结构与功能相适应的原理；四是在实际情境中，运用所学知识解决生物学问题，提升科学思维能力和社会责任感。通过本课程学习，助力学生构建系统的生物学知识体系，激发对生命科学的兴趣与探究欲。重点难点及解决办法解决办法及突破策略：

1.通过动画、模型等教学资源，直观展示光合作用与细胞呼吸的过程，帮助学生形象理解。

2.引导学生通过列表、流程图等方式，比较光反应与暗反应、有氧呼吸与无氧呼吸的差异，强化记忆。

3.设计课堂小组讨论，让学生在互动中探讨难点问题，促进知识内化。

4.结合实验操作，让学生在实践中感受有氧呼吸和无氧呼吸过程，加深理解。

5.提供课后习题及辅导，针对学生个体差异进行针对性指导，确保每位学生能掌握重点，突破难点。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：确保每位学生都提前准备好苏教版必修1的教材，特别是第4章涉及光合作用与细胞呼吸的相关内容，以便于课堂学习和讨论。

2.辅助材料：

-图片：收集并准备植物叶绿体结构、光合作用过程、细胞呼吸过程的高清图片，以便于学生直观理解。

-图表：制作并打印光反应与暗反应、有氧呼吸与无氧呼吸的对比图表，帮助学生整理知识点。

-视频：选取权威机构发布的光合作用与细胞呼吸的教学视频，通过动态演示，增强学生的理解记忆。

-PPT：设计包含关键知识点的PPT，结合图片、图表和视频，使教学内容更加生动有趣。

3.实验器材：

-光合作用实验：准备植物材料（如菠菜叶）、光电池、二氧化碳吸收剂（如氢氧化钠溶液）、光源等。

-细胞呼吸实验：准备酵母菌、葡萄糖溶液、氧气收集装置、二氧化碳检测剂（如石灰水）等。

-确保所有实验器材的完整性和安全性，提前进行测试，避免实验过程中出现意外。

4.教室布置：

-分组讨论区：将教室座位按照小组讨论的形式进行布置，便于学生进行合作学习。

-实验操作台：在教室前方或侧面设置实验操作区，提前准备好实验器材，确保实验顺利进行。

-投影设备：确保投影设备正常运行，便于展示PPT、图片、视频等多媒体资源。

-黑板或白板：准备充足的空间，供教师板书重要知识点和解答学生疑问。教学流程一、导入新课（5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是“光合作用和细胞呼吸”这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否注意过植物在阳光下生长的情况？”这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索光合作用与细胞呼吸的奥秘。

二、新课讲授（10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解光合作用与细胞呼吸的基本概念。光合作用是植物在阳光下将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。细胞呼吸则是生物体将有机物氧化分解，释放能量的过程。这两个过程是生物体内能量转换和物质循环的关键环节。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例将展示光合作用与细胞呼吸在实际中的应用，以及它们如何帮助我们理解生物体的能量需求。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调光反应与暗反应、有氧呼吸与无氧呼吸这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与光合作用和细胞呼吸相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的光合作用和细胞呼吸实验操作。这个操作将演示这两个过程的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“光合作用与细胞呼吸在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（5分钟）

今天的学习，我们了解了光合作用与细胞呼吸的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对这两个过程的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。知识点梳理1.光合作用的概念与意义

-光合作用是植物、某些细菌和藻类利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。

-光合作用是地球上生物能量和有机物质的根本来源，对维持生态系统的平衡至关重要。

2.光合作用的阶段

-光反应：发生在叶绿体的类囊体膜上，光能转化为化学能，水分子光解产生氧气。

-暗反应：发生在叶绿体基质中，利用光反应产生的ATP和NADPH，将二氧化碳还原为有机物。

3.细胞呼吸的概念与意义

-细胞呼吸是生物体将有机物氧化分解，释放能量的过程。

-细胞呼吸是生物体获取能量的主要途径，对于维持生命活动至关重要。

4.细胞呼吸的阶段

-有氧呼吸：分为糖解、Krebs循环和氧化磷酸化三个阶段，产生大量ATP。

-无氧呼吸：在缺氧条件下，通过糖解过程产生少量ATP。

5.光合作用与细胞呼吸的关系

-光合作用产生的有机物是细胞呼吸的底物。

-细胞呼吸产生的二氧化碳是光合作用的原料。

-光合作用与细胞呼吸共同维持生物体内的能量流动和物质循环。

6.影响光合作用与细胞呼吸的因素

-光照强度、二氧化碳浓度、温度等对光合作用速率有影响。

-有氧呼吸速率受氧气浓度、温度等因素影响。

7.实际应用

-提高作物光合作用效率，增加农产品产量。

-了解细胞呼吸原理，控制疾病发生，提高生活质量。

8.科学探究方法

-通过实验观察光合作用与细胞呼吸过程。

-设计实验方案，收集数据，分析讨论实验结果。板书设计①条理清楚、重点突出：

-知识点1：光合作用概念

-光能转化为化学能

-CO2+H2O→有机物+O2

-知识点2：光反应与暗反应

-光反应：类囊体膜，水光解，O2↑

-暗反应：基质，CO2固定，有机物合成

-知识点3：细胞呼吸概念

-有机物氧化分解，释放能量

-有氧呼吸：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量

-无氧呼吸：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量

-知识点4：影响光合作用与细胞呼吸的因素

-光照、CO2、温度

②简洁明了：

-关键词：光能、化学能、能量转换、有机物、氧气、二氧化碳、光反应、暗反应、有氧呼吸、无氧呼吸、影响因素

③艺术性和趣味性：

-使用彩色粉笔，突出重点和关键词。

-用图像表示光反应和暗反应的场所、物质变化。

-绘制简笔画，形象展示植物光合作用和细胞呼吸的过程。

-引用趣味性实例，如“植物如何‘呼吸’？”、“光合作用是‘太阳能电池’吗？”等，激发学生兴趣。典型例题讲解例题一：

题目：解释光合作用中光反应和暗反应的主要区别。

解答：

光反应：

-发生在叶绿体的类囊体膜上。

-需要光照作为能量来源。

-水分子光解产生氧气、电子和质子。

-生成ATP和NADPH。

暗反应：

-发生在叶绿体基质中。

-不需要光照，但依赖光反应产生的ATP和NADPH。

-将二氧化碳还原为有机物，如葡萄糖。

-不直接产生氧气。

例题二：

题目：简述细胞呼吸过程中，有氧呼吸与无氧呼吸的区别。

解答：

有氧呼吸：

-需要氧气作为最终电子受体。

-产生大量ATP（约38个分子）。

-发生在三个阶段：糖解、Krebs循环、氧化磷酸化。

-最终产物为二氧化碳和水。

无氧呼吸：

-在缺氧条件下进行。

-产生少量ATP（约2个分子）。

-发生在糖解阶段，后续不进行Krebs循环和氧化磷酸化。

-最终产物为酒精和二氧化碳，或乳酸。

例题三：

题目：如果植物叶片在光照条件下释放二氧化碳，可能的原因是什么？

解答：

可能原因是植物叶片在进行细胞呼吸，而非光合作用。这可能发生在以下情况：

-光照不足，导致光合作用速率低于细胞呼吸速率。

-植物叶片的气孔关闭，限制了二氧化碳的进入，但细胞呼吸仍在进行。

例题四：

题目：设计一个简单的实验，验证光合作用需要光照。

解答：

实验设计：

-准备两个相同大小的植物叶片，放入两个透明容器中。

-在一个容器上提供光照，另一个容器保持黑暗。

-观察两个容器中叶片释放气泡（氧气）的情况。

-光照条件下的叶片会产生更多气泡，表明光合作用发生。

例题五：

题目：说明在什么条件下，细胞呼吸会转变为无氧呼吸？

解答：

细胞呼吸转变为无氧呼吸的条件是：

-缺乏足够的氧气供应。

-细胞内氧气浓度降低，无法支持有氧呼吸的进行。

-在缺氧环境下，细胞通过无氧呼吸途径来产生能量。

例题六：

题目：植物在夜间为什么会释放二氧化碳？

解答：

植物在夜间释放二氧化碳的原因是：

-夜间缺乏光照，光合作用无法进行。

-植物细胞仍然进行细胞呼吸，以维持生命活动。

-细胞呼吸产生的二氧化碳通过气孔释放。

例题七：

题目：解释为什么光合作用和细胞呼吸是相互依存的。

解答：

光合作用和细胞呼吸是相互依存的，因为：

-光合作用产生的有机物是细胞呼吸的底物。

-细胞呼吸产生的二氧化碳是光合作用的原料。

-两个过程共同维持生物体内的能量流动和物质循环。

例题八：

题目：在农业生产中，如何通过调节环境条件来提高作物的光合作用效率？

解答：

提高作物光合作用效率的方法包括：

-增加光照强度，延长光照时间。

-提供充足的二氧化碳，如通过温室施肥。

-控制适宜的温度，避免极端气候影响。

-优化土壤水分，保持适度灌溉。反思改进措施1.采用案例教学法，通过具体实例帮助学生深入理解光合作用与细胞呼吸的概念和应用，提高学生的实践能力。

2.结合多媒体教学资源，如图片、视频等，使抽象的生物学概念更加直观生动，提高学生的学习兴趣。

二、存在主要问题

1.在教学组织方面，课堂讨论的参与度不高，部分学生缺乏主动性和积极性。

2.在教学方法上，部分学生对光合作用与细胞呼吸的复杂过程理解不够透彻，需要更加直观的教学手段。

三、改进措施

1.针对课堂讨论的参与度问题，可以采取分组合作学习的方式，让学生在小组内进行讨论和合作，提高学生的参与度和积极性。

2.针对学生对光合作用与细胞呼吸过程的理解困难，可以增加实验操作的环节，让学生亲自参与实验，通过实践加深对知识的理解。

3.针对部分学生对复杂概念的理解困难，可以采用更加生动形象的教学方法，如动画演示、模型制作等，帮助学生更好地理解和记忆。课堂2.作业评价：对学生的作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力。

在教学过程中，我注重与学生的互动，通过提问和观察学生的反应，了解他们对光合作用与细胞呼吸概念的理解程度。我会在课堂上随机提问，让学生回答一些关键问题，如光合作用的步骤、细胞呼吸的阶段等，以此来评估学生对知识的掌握情况。同时，我还会观察学生在课堂上的表现，如他们的