2024-2025学年新教材高中生物 第3章 细胞中能量的转换和利用 第4节 素能提升课 光合作用和细胞呼吸的相关实验教案 苏教版必修1

2024-2025学年新教材高中生物第3章细胞中能量的转换和利用第4节素能提升课光合作用和细胞呼吸的相关实验教案苏教版必修1科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年新教材高中生物第3章细胞中能量的转换和利用第4节素能提升课光合作用和细胞呼吸的相关实验教案苏教版必修1教学内容分析本节课的主要教学内容是光合作用和细胞呼吸的相关实验。教材的章节为2024-2025学年新教材高中生物第3章细胞中能量的转换和利用的第4节素能提升课光合作用和细胞呼吸的相关实验教案苏教版必修1。

教学内容与学生已有知识的联系：学生在学习生物的过程中已经了解了细胞的基本结构和功能，对细胞中的能量转换和利用有一定的认识。在此基础上，通过本节课的学习，学生将进一步深入理解光合作用和细胞呼吸的过程，掌握相关的实验方法和技术，提高对生物能量代谢的认识。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要体现在以下几个方面：

1.科学探究：通过实验观察和数据分析，培养学生的观察能力、实验设计能力和问题解决能力。学生将学会如何设计实验来验证光合作用和细胞呼吸的原理，并能运用相关知识解释实验结果。

2.科学思维：通过分析光合作用和细胞呼吸的过程，培养学生的逻辑思维、批判性思维和创造性思维。学生将学会如何从实验现象中提炼出科学规律，并运用这些规律来解释实际问题。

3.科学态度：通过学习光合作用和细胞呼吸的重要性和应用，培养学生对生物科学的热情和兴趣，以及对生命现象的敬畏之心。学生将意识到光合作用和细胞呼吸在生态系统和人类生活中的重要作用。

4.科学素养：通过学习光合作用和细胞呼吸的相关知识，提高学生的生物科学素养，使学生能够将所学知识应用到生活和自然界中，更好地理解和保护生态环境。学情分析本节课的教学对象是高中一年级的学生，他们已经完成了初中阶段的生物学习，对生物学有了初步的了解。在学习本节课之前，学生已经学习了细胞的基本结构和功能，对细胞中的能量转换和利用有一定的认识。他们具备一定的观察能力和实验操作能力，但可能在数据分析、逻辑推理等方面有待提高。

1.知识层面：学生对细胞结构、光合作用和细胞呼吸的基本概念有一定的了解，但可能对光合作用和细胞呼吸的详细过程、机制和实验方法不够熟悉。因此，在教学过程中，需要通过生动的讲解、形象的图示和直观的实验演示，帮助学生建立起清晰的知识体系。

2.能力层面：学生在初中阶段已经进行过一些生物实验，具备一定的实验操作能力。但是，他们的实验设计能力、问题解决能力和创新能力有待提高。因此，在教学过程中，教师应引导学生参与实验设计，培养他们独立思考和解决问题的能力。

3.素质层面：学生具有较强的学习兴趣和求知欲，渴望通过学习生物知识来更好地认识世界。但部分学生可能对生物学的学习感到枯燥乏味，缺乏学习的积极性。因此，在教学过程中，教师需要采用生动有趣的教学方法，激发学生的学习兴趣，提高他们的学习积极性。

4.行为习惯：学生在学习过程中，可能存在注意力不集中、学习方法不当等问题。这可能导致他们在学习过程中遇到困难，影响学习效果。因此，在教学过程中，教师需要关注学生的学习态度和行为习惯，引导他们养成良好的学习习惯，提高学习效率。教学资源1.软硬件资源：教室、实验室、显微镜、试管、植物等。

2.课程平台：学校教学管理系统、生物课程网站。

3.信息化资源：光合作用和细胞呼吸的动画演示、实验视频、教学PPT等。

4.教学手段：讲授法、实验教学法、小组讨论法、问题驱动法等。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校教学管理系统，发布预习资料，包括光合作用和细胞呼吸的相关PPT、动画演示视频和教学文档，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕光合作用和细胞呼吸的原理，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“光合作用和细胞呼吸是如何相互作用的？”“在实验中如何观察到光合作用的过程？”等。

-监控预习进度：通过教学管理系统或微信群，定期收集学生的预习成果，如笔记、思维导图和问题，及时了解学生的预习情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照预习要求，阅读PPT、视频和文档，理解光合作用和细胞呼吸的基本概念。

-思考预习问题：学生针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习成果提交至教学管理系统或老师处，如笔记、思维导图和问题。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：教师引导学生自主思考，培养学生的自主学习能力。

-信息技术手段：利用教学管理系统、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

-作用与目的：帮助学生提前了解光合作用和细胞呼吸的知识，为课堂学习做好准备，培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：教师通过一个有趣的实验现象或案例，如绿叶在光照下的变化，引出光合作用和细胞呼吸课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：教师详细讲解光合作用和细胞呼吸的原理，结合实验现象帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、实验等活动，让学生在实践中掌握光合作用和细胞呼吸的观察和分析方法。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，教师进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生积极参与小组讨论、实验等活动，体验光合作用和细胞呼吸的实际操作。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：教师通过详细讲解，帮助学生理解光合作用和细胞呼吸的知识点。

-实践活动法：设计实验活动，让学生在实践中掌握观察和分析方法。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解光合作用和细胞呼吸的知识点，掌握相关的观察和分析方法。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据光合作用和细胞呼吸的知识点，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与光合作用和细胞呼吸相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：学生利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的光合作用和细胞呼吸的知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。学生学习效果1.知识掌握：学生将深入理解光合作用和细胞呼吸的原理，掌握相关的观察和分析方法。他们能够清楚地解释光合作用和细胞呼吸的过程，并了解它们在生态系统和人类生活中的重要作用。

2.能力培养：学生在课堂活动中将培养动手能力、观察能力、实验设计能力和问题解决能力。他们能够独立完成实验，观察并分析实验现象，从而提高解决问题的能力。

3.思维发展：学生的科学思维将得到锻炼和提升。他们通过分析光合作用和细胞呼吸的过程，将培养逻辑思维、批判性思维和创造性思维。学生能够从实验现象中提炼出科学规律，并运用这些规律来解释实际问题。

4.态度与价值观：学生将培养对生物科学的热情和兴趣，以及对生命现象的敬畏之心。通过学习光合作用和细胞呼吸的相关知识，学生将意识到它们在自然界和人类生活中的重要性，从而增强对生态环境保护的意识。

5.自主学习能力：学生在课前自主探索和课后拓展应用环节中，将培养自主学习的能力。他们能够独立阅读和理解教材，主动寻找答案，提出问题，并进行进一步的学习和思考。

6.团队合作与沟通能力：学生在小组讨论、实验等课堂活动中，将培养团队合作意识和沟通能力。他们能够与同学合作，共同解决问题，并通过讨论和交流分享自己的想法和理解。教学反思这节课结束后，我进行了深刻的教学反思。首先，我意识到在课前自主探索环节，学生对光合作用和细胞呼吸的知识已经有了初步了解，但他们在实验设计和数据分析方面还存在一定的困难。因此，在今后的教学中，我需要更加注重引导学生进行实验设计和数据分析，培养他们的实验设计和问题解决能力。

其次，在课中强化技能环节，我通过讲解、演示和小组活动等多种教学方法，让学生深入理解了光合作用和细胞呼吸的原理，并掌握了相关的实验方法。但我也发现，部分学生在实验操作过程中，对实验步骤和操作要领掌握不够熟练，导致实验结果不理想。因此，在今后的教学中，我需要加强对学生实验操作的指导，确保他们能够熟练掌握实验步骤和操作要领。

此外，在课后拓展应用环节，我布置了适量的课后作业，供学生进一步巩固学习效果。但我也发现，部分学生对课后作业的完成情况不够重视，导致学习效果受到影响。因此，在今后的教学中，我需要加强对学生课后学习的监督和指导，确保他们能够充分利用课后时间进行复习和拓展学习。

最后，我认识到，在教学过程中，我需要更加关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和节奏，以满足不同学生的学习需求。同时，我还需要不断更新自己的教学知识和技能，提高自身的教学水平，为学生提供更优质的教学服务。课后作业1.实验设计：请设计一个实验来验证光合作用的过程，包括实验目的、材料、步骤和预期结果。

2.数据分析：请分析以下实验数据，计算光合作用的速率，并解释实验结果。

3.问题思考：请思考光合作用和细胞呼吸之间的关系，并解释它们在生态系统中的作用。

4.知识应用：请运用光合作用和细胞呼吸的相关知识，解释为什么植物在夜间不能进行光合作用。

5.拓展阅读：阅读一篇关于光合作用或细胞呼吸的最新研究论文，并总结其主要内容和结论。

答案：

1.实验设计：实验目的：验证光合作用的过程。材料：植物叶片、二氧化碳气体、氧气气体、光照装置。步骤：将植物叶片放入含有二氧化碳气体的容器中，在光照条件下观察氧气的产生。预期结果：在光照条件下，植物叶片能够将二氧化碳转化为氧气，证明光合作用的存在。

2.数据分析：实验数据：光合作用的速率=(初始氧气浓度-最终氧气浓度)×容器体积÷植物叶片质量×时间。根据实验数据，计算光合作用的速率，并解释实验结果。例如，如果实验数据显示光合作用的速率为2μmol/g/min，说明每克植物叶片在1分钟内可以产生2微摩尔的氧气。

3.问题思考：光合作用和细胞呼吸是两个相互关联的过程。光合作用将光能转化为化学能，产生葡萄糖等有机物，而细胞呼吸则将葡萄糖等有机物转化为能量，释放二氧