江苏省江阴市高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 5.4 能量之源-光与光合作用教案 新人教版必修1

江苏省江阴市高中生物第五章细胞的能量供应和利用5.4能量之源——光与光合作用教案新人教版必修1学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析本节课的主要教学内容为江苏省江阴市高中生物第五章《细胞的能量供应和利用》中的5.4节“能量之源——光与光合作用”，新人教版必修1。教学内容主要包括光合作用的概念、过程、反应方程式，以及光合作用在实际生物体中的应用。

教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的学习中已经掌握了细胞的基本结构、功能以及细胞呼吸等知识，为本节课的光合作用学习奠定了基础。本节课将在此基础上，引导学生探索光合作用这一生命活动过程，理解光能如何转化为化学能，从而为植物生长发育提供能量。此外，通过本节课的学习，学生能够将光合作用与细胞呼吸相联系，形成完整的细胞能量代谢观念。核心素养目标本节课旨在培养学生的生物学核心素养，特别是生命观念、科学思维和科学探究能力。通过学习光合作用的理论知识，使学生能够形成对生物能量转换过程的生命观念，理解光合作用在生物圈中的重要意义。在科学思维方面，培养学生运用所学知识分析、解决问题的能力，如通过光合作用反应方程式，引导学生探究光能转化为化学能的原理。同时，通过实验探究和数据分析，提升学生的科学探究能力，使其能够设计简单的实验方案，验证光合作用的相关因素。此外，通过本节课的学习，激发学生对生物学研究的兴趣，培养其科学态度和责任感。教学难点与重点1.教学重点

（1）光合作用的概念：光合作用是指植物叶绿体利用光能将二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。

举例：强调光合作用是植物生长发育和生物圈中碳氧平衡的关键过程。

（2）光合作用的过程：包括光反应和暗反应两个阶段，以及相关的酶、色素等物质。

举例：详细讲解光反应中水分解、氧气释放、ATP生成等过程，暗反应中CO2固定、C3还原、糖类合成等过程。

（3）光合作用的应用：了解光合作用在农业生产、环境保护等方面的实际应用。

举例：介绍如何通过合理密植、间作套种等方法提高农作物产量，以及光合作用在碳汇、氧源等方面的作用。

2.教学难点

（1）光反应与暗反应的联系与区别：学生容易混淆两个阶段的作用和过程。

举例：对比讲解光反应与暗反应的场所、条件、产物等，强调光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP和NADP+。

（2）光合作用反应方程式的理解：学生难以理解反应方程式中各种物质的转化关系。

举例：通过图示和动画，形象展示光合作用反应方程式中各物质的来源、去向及转化过程。

（3）光合作用影响因素的探究：学生难以掌握影响光合作用的外部和内部因素。

举例：讲解光照强度、温度、二氧化碳浓度等外部因素对光合作用的影响，以及叶绿素、酶等内部因素的作用。

（4）光合作用在实际生物体中的应用：学生难以将理论知识与实际应用相结合。

举例：通过案例分析、实验探究等方式，让学生了解光合作用在植物生长、农业生产等方面的实际应用。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、过程及其应用等核心知识，采用讲授法进行系统讲解，使学生形成完整的知识结构。

-结合课本内容，通过生动的语言和形象的比喻，帮助学生理解光合作用的过程。

-创设问题情境，引导学生思考光合作用在生物圈中的作用和价值。

（2）讨论法：针对光合作用的影响因素、实际应用等难点问题，组织学生进行小组讨论，培养学生的合作精神和批判性思维。

-提出具有探讨性的问题，引导学生主动探究光合作用的相关因素。

-鼓励学生分享自己的观点，学会倾听他人的意见，形成共识。

（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，培养学生科学探究能力和实践能力。

-结合课本实验案例，指导学生进行实验设计和操作，观察光合作用现象。

-引导学生分析实验结果，探讨光合作用原理，加深对知识的理解。

2.教学手段

（1）多媒体设备：利用多媒体设备，如投影仪、电脑等，展示光合作用的动画、图片、视频等，使抽象的知识形象化，提高学生的学习兴趣。

-通过动画演示光合作用的过程，帮助学生直观地了解光反应和暗反应的转化关系。

-展示实际应用案例，如农业生产中的光合作用应用，增强学生的现实感受。

（2）教学软件：运用教学软件，如PPT、交互式白板等，制作生动有趣的教学课件，提高教学效果。

-设计互动环节，让学生在课堂上实时反馈，提高课堂参与度。

-利用教学软件中的图表、思维导图等功能，帮助学生梳理知识结构，形成体系。

（3）网络资源：利用网络资源，如在线课程、学术文章等，拓展学生的知识视野，提高学生的自主学习能力。

-推荐相关学术文章和在线课程，引导学生深入了解光合作用的研究进展。

-鼓励学生利用网络资源开展课题研究，培养其独立思考和解决问题的能力。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生兴趣，明确本节课的学习内容。

过程：通过展示植物光合作用的图片和视频，引入光合作用的概念，提出问题：“光能是如何转化为植物生长所需的化学能的？”让学生思考并进入新课的学习。

2.知识讲解（10分钟）

目标：让学生掌握光合作用的基本概念和过程。

过程：结合课本内容，详细讲解光合作用的光反应和暗反应两个阶段，阐述各阶段的作用、场所和关键物质。通过图示和动画，形象展示光合作用的整个过程。

3.实例分析（20分钟）

目标：培养学生运用所学知识分析实际问题的能力。

过程：提供一些实例，如植物生长环境的变化、光合作用在农业生产中的应用等，引导学生运用光合作用的知识分析这些实例，探讨光合作用在实际生物体中的作用和价值。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作精神和批判性思维。

过程：将学生分为小组，针对光合作用的影响因素、实际应用等难点问题进行讨论。引导学生提出自己的观点，并学会倾听、接纳他人的意见。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：巩固所学知识，提高学生的表达和沟通能力。

过程：各小组代表展示讨论成果，其他学生进行点评。教师对学生的展示和点评进行总结，强调重点知识，纠正错误理解。

6.课堂小结（5分钟）

目标：帮助学生梳理知识结构，形成体系。

过程：通过提问方式引导学生回顾本节课所学内容，总结光合作用的概念、过程、影响因素及实际应用等方面的核心知识。同时，鼓励学生在课后继续深入学习和探索光合作用的相关问题。学生学习效果1.知识与技能：

-掌握光合作用的概念、过程、反应方程式以及光合作用在生物圈中的作用。

-理解光反应与暗反应的联系与区别，明确ATP和NADPH在光合作用过程中的角色。

-能够运用所学知识分析影响光合作用的因素，并解释其在农业生产中的应用。

-学会设计简单的光合作用实验，观察和分析实验结果，培养科学探究能力。

2.过程与方法：

-通过多媒体演示、实例分析和小组讨论，提高对光合作用知识点的理解和记忆。

-学会在课堂上积极思考、提问，培养批判性思维和问题解决能力。

-通过课堂展示和点评，提升表达、沟通和合作能力。

3.情感态度与价值观：

-增强对生物学研究的兴趣，认识到生物科学在实际生活中的重要性。

-树立环保意识，理解光合作用在维持生物圈碳氧平衡中的关键作用。

-培养科学态度和责任感，认识到科学技术在解决现实问题中的价值。

4.创新与实践：

-鼓励学生利用所学知识，探索光合作用的新技术和方法，如提高农作物产量、开发清洁能源等。

-激发学生参与课外实践活动，如科学竞赛、研究性学习等，培养创新精神和实践能力。板书设计①重点知识点：

-光合作用概念

-光反应与暗反应过程

-光合作用反应方程式

-影响光合作用的因素

-光合作用在生物圈中的作用

②关键词与句：

-光能转化为化学能

-光反应：水分解、氧气释放、ATP生成

-暗反应：CO2固定、C3还原、糖类合成

-影响因素：光照强度、温度、二氧化碳浓度

-应用：植物生长、农业生产、环境保护

③艺术性与趣味性：

-使用不同颜色粉笔，区分光反应和暗反应，突出重点知识。

-利用图示、箭头等符号，展示光合作用过程中的能量转化和物质流动。

-设计光合作用知识结构图，以树状图或思维导图形式呈现，便于学生记忆。

-在板书旁边添加光合作用相关趣味插图，增加课堂趣味性，激发学生学习兴趣。

板书设计要求条理清楚、重点突出、简洁明了，同时注重艺术性和趣味性，有助于提高学生对光合作用知识的理解和记忆。重点题型整理1.解释光合作用的概念及其在生物圈中的作用。

答案：

光合作用是指植物叶绿体利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放氧气的过程。它在生物圈中的作用主要体现在以下几个方面：

-提供生物能量：光合作用将光能转化为化学能，为植物生长发育提供能量。

-维持碳氧平衡：光合作用消耗二氧化碳，释放氧气，有助于维持生物圈的碳氧平衡。

-促进物质循环：光合作用产生的有机物是其他生物的食物来源，推动了生物圈中物质的循环。

2.描述光反应和暗反应的过程，并说明它们之间的联系。

答案：

光反应：

-场所：叶绿体类囊体薄膜

-条件：光照

-过程：光能激活叶绿素，水分解为H+、e-和氧气，ATP生成。

暗反应：

-场所：叶绿体基质

-条件：无需光照

-过程：CO2固定为C3，C3还原为糖类，需要ATP和NADPH提供能量和还原力。

联系：

-光反应为暗反应提供ATP和NADPH，作为能量和还原力的来源。

-暗反应为光反应提供ADP和NADP+，以保证光反应的持续进行。

3.以图示或文字形式展示光合作用反应方程式，并解释各物质在反应中的作用。

答案：

光合作用反应方程式：

6CO2+6H2O+光能→C6H12O6+6O2

各物质作用：

-CO2：作为碳源，被固定并还原为有机物。

-H2O：提供氢原子和电子，参与光合作用过程。

-光能：激活叶绿素，驱动光反应，转化为化学能。

-C6H12O6：光合作用的最终产物，为植物提供能量和物质基础。

-O2：释放到环境中，维持生物圈氧气的供应。

4.列举并解释影响光合作用的因素，结合实际案例分析。

答案：

影响光合作用的因素：

-光照强度：光照越强，光合作用速率越快，但过强会导致光饱和现象。

-温度：适宜温度范围内，光合作用速率随温度升高而增加，过高或过低都会抑制光合作用。

-二氧化碳浓度：适当提高二氧化碳浓度可以增加光合作用速率，但过高会导致二氧化碳饱和现象。

-水分：水分不足会限制光合作用的进行，影响植物生长。

实际案例分析：

-农业生产中，通过合理密植、间作套种等方法，提高光照和二氧化碳浓度，从而提高作物光合作用效率。

-植物在高温或低温环境下，光合作用速率下降，可以通过调整温室温度，创造适宜的生长环境。

5.设计一个简单的光合作用实验，并预测实验结果。

答案：

实验名称：探究光照强度对光合作用速率的影响

实验材料：

-蒸馏水

-金鱼藻

-透明玻璃瓶

-灯泡

-光照强度计

实验步骤：

1.准备两个透明玻璃瓶，分别加入相同量的蒸馏水和金鱼藻。

2.将两个瓶子置于不同光照强度下（如一个靠近灯泡，一个远离灯泡）。

3.每隔一段时间，用光照强度计测量两个瓶子的光照强度。

4.记录金鱼藻的氧气释放情况，以评估光合作用速率。

实验预测：

-靠近灯泡的瓶子（光照强度较高）中，金鱼藻的光合作用速率较快，氧气释放量较大。

-远离灯泡的瓶子（光照强度较低）中，金鱼藻的光合作用速率较慢，氧气释放量较小。教学反思与改进在本节课的教学过程中，我发现学生们对光合作用的概念和过程掌握得较好，能够理解光反应和暗反应之间的联系，并能够运用所学知识分析实际问题。然而，在实验设计和操作环节，部分学生还存在一定的困难，需要我在今后的教学中加强指导。

针对这一情况，我计划在未来的教学中采取以下改进措施：

1.加强实验教学：在讲解理论知识的同时，注重实验教学的重要性。引导学生亲自参与实验设计、操作和结果分析，培养他们的实践能力和科学探究精神。

2.提供更多实例分析：通过提供更多与光合作用相关的实例，让学生能够将理论知识与实际应用相结合，提高他们分析问题的能力。

3.开展合作学习：鼓励学生进行小组合作，共同探讨光合作用的相关问题。通过合作学习，培养学生的团队意识和合作精神。

4.多样化教学方法：采用多种教学方法，如讲授、讨论、实验等，激发学生的学习兴趣和主动性。同时，利用多媒体设备、教学软件等现代化教学手段，提高教学效果和效率。

5.加强课堂互动：鼓励学生在课堂上积极思考、提问，培养他们的批判性思维和问题解决能力。同时，及时给予学生反馈和指导，帮助他们巩固所学知识。作业布置与反馈作业布置：

1.请解释光合作用的概念及其在生物圈中的作用。

2.描述光反应和暗反应的过程，并说明它们之间的联系。

3.以图示或文字形式展示光合作用反应方程式，并解释各物质在反应中的作用。

4.列举并解释影响光合作用的因素，结合实际案例分析。

5.设计一个简单的光合作用实验，并预测实验结果。

作业反馈：

1.学生在解释光合作用的概念及其在生物圈中的作用时，应该能够准确描述光合作用的基本过程和它在生物圈中的重要性。教师可以提供一些实例，让学生更好地理解光合作用的应用。

2.学生在描述光反应和暗反应的过程时，应该能够详细说明两个阶段的作用、场所和关键物质。教师可以提供一些图示或动画，帮助学生更好地理解光合作用的过程。

3.学生在展示光合作用反应方程式时，应该能够准确写出反应方程式，并解释各物质在反应中的作用。教师可以提供一些练习题，帮助学生巩固这方面的知识。

4.学生在列举并解释影响光合作用的因素时，应