2024-2025学年高中生物 第3单元 第2章 第4节 从化学能到生物能教学实录 中图版必修1

2024-2025学年高中生物第3单元第2章第4节从化学能到生物能教学实录中图版必修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1.本节课的主要教学内容：从化学能到生物能，涉及细胞的能量转换过程。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课与课本第3单元第2章第1节“细胞的结构与功能”及第2节“细胞代谢”有关，学生在已有知识基础上，进一步学习细胞能量转换的具体过程。核心素养目标培养学生科学探究能力，通过实验和观察，理解细胞能量转换的原理；提升生命观念，认识到生物体能量代谢的复杂性；增强社会责任感，认识到能量转换在生物体健康和生态平衡中的重要性。教学难点与重点1.教学重点

-核心内容：细胞的能量转换过程，包括ATP的合成和分解。

-具体细节：

-ATP的结构与功能，强调其作为直接能源分子的角色。

-光合作用和细胞呼吸的过程，包括阶段和反应方程式。

-能量转换的效率，以及能量在不同生物过程中的分配。

2.教学难点

-难点内容：ATP与ADP的相互转化过程及其在细胞内的调控。

-具体细节：

-ATP合成和分解的具体化学反应，以及酶的作用。

-细胞内能量转换的动态平衡，包括ATP/ADP比例的调节。

-能量转换与细胞信号传导的关系，例如钙离子信号在能量代谢中的作用。

-学生可能难以理解能量转换的微观机制和细胞内的复杂调控网络。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料《高中生物》必修1。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如光合作用和细胞呼吸的动画演示。

3.实验器材：如果涉及实验，确保实验器材的完整性和安全性，如显微镜、细胞培养皿等。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等，以支持小组合作和实验操作。教学过程一、导入新课

1.教师以提问的方式导入：“同学们，你们知道我们的身体是如何获得能量的吗？”

2.学生思考并回答，教师总结：“今天，我们就来探讨一下细胞如何将化学能转化为生物能。”

二、新课讲授

1.教师讲解光合作用和细胞呼吸的过程，重点讲解ATP的合成和分解。

-提问：“什么是光合作用？什么是细胞呼吸？”

-学生回答，教师总结：“光合作用是植物通过叶绿体将光能转化为化学能的过程，细胞呼吸是生物体将有机物氧化分解为二氧化碳和水，同时释放能量的过程。”

2.讲解ATP的结构与功能，强调其作为直接能源分子的角色。

-提问：“ATP的结构是怎样的？它有什么功能？”

-学生回答，教师总结：“ATP的结构包括一个核苷酸和三个磷酸基团，其功能是在细胞内储存和转移能量。”

3.讲解光合作用和细胞呼吸的化学反应，包括阶段和反应方程式。

-提问：“光合作用和细胞呼吸的化学反应有哪些？”

-学生回答，教师总结：“光合作用的化学反应包括光反应和暗反应，细胞呼吸的化学反应包括糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。”

4.讲解能量转换的效率，以及能量在不同生物过程中的分配。

-提问：“能量转换的效率是多少？能量在生物过程中的分配是怎样的？”

-学生回答，教师总结：“能量转换的效率较低，只有一部分能量能够被生物体利用。能量在生物过程中的分配包括生长、繁殖、运动等。”

三、课堂活动

1.小组讨论：让学生分组讨论ATP与ADP的相互转化过程及其在细胞内的调控。

-提问：“ATP与ADP的相互转化过程是怎样的？细胞如何调控这一过程？”

-学生分组讨论，教师巡视指导。

2.实验操作：如果条件允许，让学生进行实验操作，观察细胞能量转换的过程。

-提问：“实验中我们观察到了什么？如何解释这些现象？”

-学生回答，教师总结实验结果。

四、课堂小结

1.教师总结本节课的重点内容，强调ATP在细胞能量转换中的重要性。

-提问：“本节课我们学习了哪些内容？”

-学生回答，教师总结：“我们学习了细胞如何将化学能转化为生物能，重点讲解了ATP的结构、功能以及光合作用和细胞呼吸的过程。”

2.教师布置课后作业，巩固学生对本节课内容的掌握。

-作业：“请同学们课后查阅资料，了解细胞能量转换在生物体健康和生态平衡中的作用。”

五、课堂延伸

1.教师引导学生思考细胞能量转换与人类生活的关系。

-提问：“细胞能量转换与我们的生活有什么关系？”

-学生回答，教师总结：“细胞能量转换与我们的生长发育、健康和生态平衡密切相关。”

2.教师布置拓展作业，让学生深入研究细胞能量转换的机制。

-作业：“请同学们查阅相关资料，了解细胞能量转换的最新研究成果。”教学资源拓展1.拓展资源：

-光合作用与细胞呼吸的详细机制：提供光合作用和细胞呼吸的详细机制图解，包括光反应、暗反应、糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化的各个阶段和反应方程式。

-ATP的结构与功能：展示ATP分子的结构模型，解释其磷酸键的能量变化在能量转换中的作用。

-能量转换效率的比较：提供不同生物体能量转换效率的比较数据，如植物、动物和微生物的能量转换效率差异。

-能量代谢与疾病的关系：介绍能量代谢异常与某些疾病（如糖尿病、肌肉萎缩症）之间的关系。

-能量转换在生态系统中的作用：探讨能量转换在生态系统能量流动和物质循环中的重要性。

2.拓展建议：

-学生可以通过图书馆或在线数据库查阅关于光合作用和细胞呼吸的学术论文，了解这些过程的最新研究进展。

-鼓励学生进行实验设计，通过模拟实验来探究不同条件对光合作用和细胞呼吸效率的影响。

-组织学生进行小组项目，研究能量代谢在特定生物体（如植物、动物）中的适应性。

-提供视频资源，让学生观看关于细胞能量转换的科普视频，以直观理解复杂的概念。

-学生可以参与学校的科学俱乐部活动，与其他对生物学感兴趣的学生交流学习心得。

-建议学生阅读相关的科普书籍，如《生命是什么》（ErwinSchrödinger）和《细胞生命论》（Albertsetal.），以获得更深入的理解。

-鼓励学生参与在线课程或MOOC（大规模开放在线课程），如“细胞生物学”或“分子生物学”，以拓宽知识面。

-学生可以尝试自己制作ATP分子模型，通过实际操作来加深对ATP结构和功能的理解。

-组织学生参观生物实验室或科研机构，亲身体验科学研究的氛围和方法。

-提供案例研究，让学生分析实际生物系统中能量转换的应用，如光合作用在农业生产中的应用。课堂1.课堂评价

-提问环节：通过课堂提问，检验学生对细胞能量转换基本概念的理解程度。例如，提问学生ATP的结构特点、光合作用和细胞呼吸的主要过程等，观察学生的回答是否准确、完整。

-观察环节：在小组讨论和实验操作中，观察学生的参与度、合作能力和实验技能。例如，注意学生是否积极参与讨论、是否能正确操作实验器材、是否能按照实验步骤进行实验。

-测试环节：在课程结束后，进行小测验或随堂测试，评估学生对细胞能量转换知识的掌握情况。测试内容应包括选择题、填空题和简答题，以全面考察学生的理解程度。

2.作业评价

-作业批改：对学生的课后作业进行认真批改，重点关注学生的实验报告、论文或练习题。批改时应注重以下几点：

-检查学生是否准确理解了细胞能量转换的基本概念和过程。

-评估学生的实验技能和数据分析能力。

-关注学生的逻辑思维和创新能力。

-作业点评：在批改作业的同时，给予学生具体的点评和建议。以下是一些点评建议：

-对于理解正确的部分，给予肯定和鼓励，增强学生的自信心。

-对于理解错误的部分，指出错误原因，并提供正确的解释和指导。

-对于表现优秀的作业，给予表扬，并鼓励其他学生学习借鉴。

-作业反馈：及时将作业批改结果反馈给学生，让学生了解自己的学习效果。反馈方式可以包括：

-面对面的交流：与学生进行一对一的交流，解答学生的疑问，提供针对性的指导。

-纸质反馈：将作业批改结果和点评意见以书面形式反馈给学生。

-网络平台：利用学校网络平台或学习管理系统，将作业批改结果和点评意见发布给学生。

3.评价方法

-综合评价：将课堂评价和作业评价相结合，全面评估学生的学习情况。

-多元评价：采用多种评价方法，如口头评价、书面评价、实践评价等，以全面了解学生的学习成果。

-定期评价：定期进行课堂评价和作业评价，及时发现学生的问题并进行解决。

-自我评价：鼓励学生进行自我评价，提高学生的自我认知和反思能力。

4.评价反馈

-教师应将评价结果及时反馈给学生，帮助学生了解自己的学习状况，明确改进方向。

-对于学生的进步和努力，给予及时的肯定和鼓励，激发学生的学习动力。

-对于学生的不足，给予耐心指导，帮助学生克服困难，提高学习效果。典型例题讲解1.例题一：光合作用的光反应阶段，下列哪个物质是光能转化为化学能的直接受体？

A.NADP+

B.ADP

C.NADPH

D.ATP

答案：A

2.例题二：在细胞呼吸过程中，下列哪个阶段释放的能量最多？

A.糖酵解

B.三羧酸循环

C.氧化磷酸化

D.无氧呼吸

答案：C

3.例题三：下列哪种酶在细胞内催化ATP的合成？

A.酶A

B.酶B

C.酶C

D.酶D

答案：C

4.例题四：在光合作用过程中，光反应和暗反应之间的关系是什么？

A.光反应产生ATP和NADPH，为暗反应提供能量和还原剂。

B.暗反应产生ATP和NADPH，为光反应提供能量和还原剂。

C.光反应和暗反应是独立的，互不影响。

D.光反应和暗反应是同一过程，只是不同的阶段。

答案：A

5.例题五：下列哪个物质在细胞内储存和转移能量？

A.葡萄糖

B.脂肪

C.ATP

D.氧气

答案：C

补充说明：

1.例题一：光反应阶段中，光能被叶绿素等色素吸收，激发电子从水分子中释放出来，形成氧气。释放的电子通过电子传递链传递，最终与NADP+结合，形成NADPH。因此，NADP+是光能转化为化学能的直接受体。

2.例题二：氧化磷酸化是细胞呼吸的最后阶段，通过一系列的氧化还原反应，将电子传递给氧气，同时合成大量ATP。因此，氧化磷酸化释放的能量最多。

3.例题三：酶C在细胞内催化ATP的合成。具体来说，ATP合酶（也称为ATP合酶或F0F1-ATP合酶）负责将ADP和无机磷酸盐（Pi）合成为ATP。

4.例题四：光反应阶段产生ATP和NADPH，为暗反应提供能量和还原剂。暗反应利用这些能量和还原剂将二氧化碳转化为有机物。

5.例题五：ATP在细胞内储存和转移能量。它是一种高能化合物，可以在需要能量的情况下迅速分解为ADP和无机磷酸盐，释放能量供细胞使用。教学反思与总结嗯，这节课总的来说，我觉得还是挺有收获的。首先呢，我觉得在教学方法上，我尝试了小组讨论和实验操作相结合的方式，这样的互动性比较强，学生们参与度也提高了。不过呢，我也发现了一些问题。

比如说，在讲解ATP的合成和分解这部分内容时，我发现有些学生还是有点迷糊，对能量转换的过程理解不够深入。这个我觉得可能是因为这部分内容比较抽象，光靠讲解可能不够直观。所以我打算在今后的教学中，尝试使用一些模型或者动画，让学生更直观地理解这个过程。

然后呢，实验操作环节，我觉得挺有意思的，但是也暴露出了一些问题。比如说，有些学生操作不规范，导致实验结果不准确。这个我就得在实验前加强指导，确保每个学生都明白实验步骤和注意事项。

至于教学效果嘛，我觉得还是不错的。从课堂提问和作业完成情况来看，学生们对光合作用和细胞呼吸的基本过程有了比较清晰的认识。但是，也有一些学生对于能量转换的效率和生态系统的意义理解得不够深刻。这个我会在今后的教学中加以重视，通过案例分析和拓展阅读来提高他们的认识。

当然，我也发现了一些不足。比如，我在课堂上提问的时候，有些问题可能太简单了，没有充分调动学生的思维。今后，我会设计一些更有挑战性的问题，激发学生的思考。

另外，我也注意到，在小组讨论环节，部分学生比较被动，不太愿意发表自己的看法。这个可能是因为他们害怕说错或者不被接受。所以我会在今后的教学中，更多地鼓励学生表达自己的想法，营