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授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课的主要教学内容是光合作用的发现史、光合作用的过程以及光合作用的意义。具体包括：

1.光合作用的发现史：了解普利斯特利、梅耶、萨克斯、恩格尔曼、鲁宾和卡门等科学家的实验过程和结论，认识光合作用的发现过程。

2.光合作用的过程：掌握光反应和暗反应的步骤，理解光能转化为化学能的过程，以及光合作用的产物。

3.光合作用的意义：认识光合作用对生物圈的意义，包括有机物的合成、氧气的释放以及能量的传递。

教学内容与学生已有知识的联系：

1.学生已有生物学基础知识，能够理解细胞和生物体能量供应的基本概念。

2.学生已学习过细胞的结构与功能，对细胞的基本组成和生物分子的作用有所了解。

3.学生已学习过化学反应的基本原理，能够理解光合作用过程中化学能的转化。

4.学生已学习过生物学实验方法，能够理解科学家们通过实验发现光合作用的过程。核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.科学思维：通过学习光合作用的发现史，培养学生的科学思维能力，使其能够理解科学探究的过程和方法。

2.生命观念：使学生理解光合作用对生物圈的意义，形成对生命观念的深入认识，明白生物与环境的相互作用。

3.科学探究：通过实验和观察，培养学生的科学探究能力，使其能够独立思考并解决生物学问题。

4.社会责任：引导学生认识到光合作用对人类社会的重要性，培养学生的社会责任感和使命感，激发其对环境保护的关注和参与。重点难点及解决办法重点：

1.光合作用的发现史：理解并记住普利斯特利、梅耶、萨克斯、恩格尔曼、鲁宾和卡门等科学家的实验过程和结论。

2.光合作用的过程：掌握光反应和暗反应的步骤，理解光能转化为化学能的过程。

3.光合作用的意义：认识光合作用对生物圈的意义，包括有机物的合成、氧气的释放以及能量的传递。

难点：

1.光合作用的过程：理解光反应和暗反应的步骤及它们之间的联系。

2.光合作用的意义：深入理解光合作用对生物圈的意义，特别是能量流动的过程。

解决办法：

1.对于重点内容，通过多媒体演示、实验操作、小组讨论等方式加深学生的理解和记忆。

2.对于难点内容，通过动画演示光合作用过程，引导学生通过小组合作和讨论来深入理解光合作用的步骤和意义。教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：

针对本节课的内容，将采用讲授、讨论、案例研究和项目导向学习等教学方法。讲授法用于介绍光合作用的发现史和光合作用的过程；讨论法用于探讨光合作用的意义；案例研究法用于分析具体实验案例；项目导向学习法用于让学生通过实践活动深入理解光合作用。

2.设计具体的教学活动：

(1)角色扮演：让学生扮演普利斯特利、梅耶等科学家，重现光合作用的发现过程，增强学生对光合作用历史的理解。

(2)实验：安排光合作用的实验，如绿叶制造氧气的实验，让学生亲身体验光合作用的过程，提高学生的实践操作能力。

(3)游戏：设计关于光合作用的知识问答游戏，让学生在轻松愉快的氛围中巩固光合作用的知识。

(4)小组合作：分组讨论光合作用的意义，让学生通过互动交流，深入理解光合作用对生物圈的重要性。

3.确定教学媒体和资源的使用：

(1)PPT：制作精美的PPT，展示光合作用的发现史、过程以及相关实验，帮助学生直观地理解光合作用的知识。

(2)视频：播放光合作用的原理动画，让学生更直观地了解光合作用的过程。

(3)在线工具：利用在线工具进行小组讨论，方便学生交流互动，提高课堂效果。

(4)实验材料：准备绿叶、光源等实验材料，让学生亲身体验光合作用的过程。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《光合作用与能量转化》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们知道光合作用是什么吗？”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的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解光合作用的基本概念。光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。它是生物圈中非常重要的能量转化过程，为生物提供能量和氧气。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了光合作用在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调光合作用的过程和意义这两个重点。对于光合作用的过程，我会通过动画演示来帮助大家理解。对于意义部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时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实验操作。这个操作将演示光合作用的基本原理。

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（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“光合作用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（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了光合作用的基本概念、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光合作用的理解。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.光合作用的发现史：了解普利斯特利、梅耶、萨克斯、恩格尔曼、鲁宾和卡门等科学家的实验过程和结论，认识光合作用的发现过程。

2.光合作用的过程：掌握光反应和暗反应的步骤，理解光能转化为化学能的过程。

3.光合作用的意义：认识光合作用对生物圈的意义，包括有机物的合成、氧气的释放以及能量的传递。

4.光合作用的应用：了解光合作用在农业、环境保护、能源生产等领域的应用。

5.光合作用的探究方法：学习光合作用的实验设计和操作方法，培养学生的实验操作能力和科学探究能力。

6.光合作用的相关概念：理解光合效率、光补偿点、光饱和点等概念，并能够运用到实际问题中。

7.光合作用的限制因素：掌握温度、光照、二氧化碳浓度等对光合作用的影响，并能够分析这些因素对光合作用效率的影响。

8.光合作用的研究方法：学习光合作用的研究方法，包括实验、观察、模拟等，并能够运用这些方法进行光合作用的研究。

9.光合作用的生理意义：理解光合作用对植物生长发育、碳氧平衡、能量代谢等的作用，并能够运用到实际问题中。

10.光合作用的生态意义：认识光合作用在生态系统中的作用，包括能量流动、物质循环、生物多样性维持等。重点题型整理1.填空题：

请填写下列表格中的空白部分。

|科学家|实验过程|实验结论|

|--------|----------------------|------------------------|

|普利斯特利|____________|____________|

|梅耶|____________|____________|

|萨克斯|____________|____________|

|恩格尔曼|____________|____________|

|鲁宾|____________|____________|

|卡门|____________|____________|

答案：

|科学家|实验过程|实验结论|

|--------|----------------------|------------------------|

|普利斯特利|绿叶能够净化空气|植物能进行光合作用|

|梅耶|光能转化为化学能|光合作用是能量转换的过程|

|萨克斯|绿叶在光下制造淀粉|光合作用产生有机物|

|恩格尔曼|光合作用产生氧气|光合作用是氧气的来源|

|鲁宾|用同位素标记水中的氧|光合作用释放的氧气来自水|

|卡门|用同位素标记二氧化碳中的氧|光合作用释放的氧气来自二氧化碳|

2.判断题：

请判断下列陈述的正确性，并解释原因。

陈述1：光合作用的过程中，光能被直接转化为有机物的化学能。

陈述2：光合作用产生的氧气全部来自于水。

陈述3：光合作用的速率受温度、光照和二氧化碳浓度的影响。

答案：

陈述1：错误。光合作用的过程中，光能被转化为活跃的化学能，然后才能转化为有机物的化学能。

陈述2：正确。光合作用产生的氧气来自于水分子中的氧原子。

陈述3：正确。光合作用的速率确实受温度、光照和二氧化碳浓度的影响。

3.简答题：

请简述光合作用的过程及其意义。

答案：

光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。光合作用的过程包括光反应和暗反应。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，通过光能将水分解产生氧气和活跃的化学能。暗反应发生在叶绿体的基质中，利用活跃的化学能将二氧化碳还原成有机物。光合作用的意义在于：一是为生物提供能量和有机物，二是释放氧气供生物呼吸利用，三是维持碳氧平衡，四是参与生物圈中的能量流动和物质循环。

4.论述题：

请论述光合作用在农业生产中的应用。

答案：

光合作用在农业生产中的应用主要体现在以下几个方面：

1.选择适宜的种植时间和地点：根据光合作用的速率受温度、光照和二氧化碳浓度的影响，选择适宜的种植时间和地点，以提高农作物的光合作用效率。

2.合理施肥：光合作用需要充足的二氧化碳供应，合理施肥可以提供植物所需的营养，促进光合作用的进行。

3.间作套种：通过间作套种可以提高光合作用的利用率，充分利用光照资源，提高农作物的产量。

4.抗逆育种：通过培育抗逆性较强的植物品种，提高植物在光照不足、温度不适等逆境条件下的光合作用效率。

5.案例分析题：

请分析以下案例，并解释光合作用在其中的作用。

案例：某地区近年来出现严重的雾霾天气，导致植物生长受到影响。

答案：

光合作用在上述案例中的作用主要体现在以下几个方面：

1.净化空气：植物通过光合作用能够吸收二氧化碳，释放氧气，有助于净化空气，改善雾霾天气。

2.促进植物生长：光合作用是植物生长的能量来源，雾霾天气导致光照不足，光合作用效率降低，影响植物的正常生长。

3.生态恢复：光合作用是生态系统中的基本过程，对于受损生态系统的恢复和重建具有重要意义。通过提高植物的光合作用效率，有助于加速生态恢复过程。作业布置与反馈作业布置：

1.请学生绘制光合作用的过程图，要求清晰展示光反应和暗反应的步骤。

2.请学生根据所学内容，总结光合作用的意义，并撰写一篇短文。

3.请学生设计一个实验，用以探究某一因素对光合作用的影响，并撰写实验方案。

作业反馈：

1.对学生绘制的光合作用过程图进行批改，指出图中的错误之处，并提供正确的步骤。

2.对学生撰写的短文进行批改，检查是否全面总结了光合作用的意义，并提供改进建议。

3.对学生设计的实验方案进行批改，检查方案的可行性和合理性，并提供改进建议。教学反思与总结今天这节课讲的是光合作用的过程和意义，通过讲授、讨论和实验等多种教学方法，帮助学生理解和掌握光合作用的相关知识。在教学过程中，我注意到以下几个方面的问题和经验教训。

首先，在讲授光合作用的过程中，我发现有些学生对光反应和暗反应的步骤和关系理解不够清晰。为了解决这个问题，我通过动画演示和实验操作，让学生直观地看到光合作用的整个过程，帮助他们更好地理解和记忆。

其次，在讨论光合作用的意义时，我发现有些学生对光合作用在生态系统中的作用理解不够深入。为了解决这个问题，我提供了更多的案例和实际应用，让学生通过小组讨论和分享，深入理解和掌握光合作用的意义。

最后，在