内蒙古开鲁县高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 5.4 能量之源-光与光合作用 第二课时教学实录 新人教版必修3

内蒙古开鲁县高中生物第五章生态系统及其稳定性5.4能量之源——光与光合作用第二课时教学实录新人教版必修3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计意图本节课旨在通过深入讲解光合作用的过程，使学生理解光作为能量之源在生态系统中的作用，培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。通过实验演示和案例分析，让学生体会科学探究的过程，提高学生的科学素养。核心素养目标培养学生科学思维，通过光合作用的学习，使学生理解能量转换的科学原理，提升逻辑推理和批判性思维能力。增强生物实践能力，通过实验操作，让学生掌握实验设计、数据收集和分析的方法。同时，培养学生的社会责任感，认识到光合作用在生态环境保护和可持续发展中的重要性。教学难点与重点1.教学重点

-光合作用过程的理解：重点讲解光反应和暗反应的详细步骤，包括光能转化为化学能、水分解、二氧化碳固定和有机物的合成等。

-能量传递与转化：强调光能通过光合作用转化为化学能，并传递给生物群落，是生态系统能量流动的基础。

2.教学难点

-光反应与暗反应的内在联系：难点在于理解光反应产生的ATP和NADPH如何参与暗反应中的卡尔文循环。

-光合作用条件的影响：难点在于分析光照强度、温度、CO2浓度等因素对光合作用速率的影响，以及它们之间的相互作用。

-光合作用与生态系统的关系：难点在于理解光合作用如何影响生态系统的能量流动和物质循环，以及生态系统的稳定性。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解光合作用的基本原理和过程，帮助学生构建知识框架。

2.讨论法：通过小组讨论，让学生深入思考光合作用在生态系统中的作用，提高学生的批判性思维。

3.实验法：指导学生进行光合作用相关实验，增强实践操作能力。

教学手段：

1.多媒体课件：展示光合作用的动态图解，帮助学生直观理解复杂过程。

2.互动软件：利用模拟软件展示光合作用在不同条件下的变化，提高学生的学习兴趣。

3.实验报告：引导学生撰写实验报告，巩固实验技能，提升科学写作能力。教学过程1.导入新课

（老师）同学们，上一节课我们学习了生态系统的组成和功能，了解到能量流动是生态系统中的重要过程。今天我们将继续探讨能量的源头——光与光合作用。请大家回顾一下，什么是光合作用？它对生态系统有何重要意义？（学生）光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水合成有机物并释放氧气的过程。它为生物圈提供了能量来源和氧气，是地球上所有生命活动的基础。（老师）非常好，今天我们就来深入探讨光合作用的原理和过程。

2.光合作用的基本原理

（老师）首先，我们来了解一下光合作用的基本原理。光合作用分为两个阶段：光反应和暗反应。光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，主要作用是吸收光能，将其转化为化学能。同学们，谁能告诉我光反应中发生了哪些重要变化？（学生）光反应中，水分子被光能分解，产生氧气、电子和质子。（老师）很好，水分子在光反应中被分解，释放出氧气，同时产生了高能电子和质子。接下来，这些高能电子和质子会被用来合成ATP和NADPH，这是暗反应需要的能量和还原剂。（学生）我明白了，光反应为暗反应提供了能量和还原剂。

3.光反应的详细步骤

（老师）接下来，我们来详细讲解光反应的步骤。光反应包括两个关键步骤：水的光解和ATP的合成。请同学们跟随我，一起回顾光反应的详细步骤。首先，光能被叶绿素a吸收，激发电子从叶绿素a转移到电子传递链上。在这个过程中，水分子被分解成氧气、电子和质子。同学们，谁能告诉我电子传递链上的哪些分子参与了这一过程？（学生）电子传递链上的分子包括叶绿素a、叶绿素b、细胞色素f、铁硫蛋白和细胞色素c等。（老师）正确。电子在传递过程中逐渐失去能量，最终传递到细胞色素c上，产生质子梯度，从而驱动ATP合成酶合成ATP。

4.暗反应的详细步骤

（老师）现在，我们来探讨暗反应的详细步骤。暗反应也称为卡尔文循环，发生在叶绿体的基质中。暗反应的主要作用是将ATP和NADPH中的化学能用于将二氧化碳还原成有机物。请同学们跟随我，一起回顾暗反应的步骤。首先，二氧化碳与五碳糖结合，形成三碳化合物。然后，这些三碳化合物在ATP和NADPH的作用下，逐步还原成葡萄糖等有机物。同学们，谁能告诉我暗反应中ATP和NADPH的具体作用？（学生）ATP为暗反应提供能量，而NADPH提供还原剂，帮助还原三碳化合物。（老师）非常好，同学们对暗反应的理解越来越深入了。

5.光合作用条件的影响

（老师）光合作用受到多种条件的影响，如光照强度、温度和CO2浓度等。请同学们思考一下，这些条件是如何影响光合作用的？（学生）光照强度越高，光合作用速率越快；温度适宜时，光合作用速率也较高；CO2浓度增加，光合作用速率也会提高。（老师）同学们的分析很到位。实际上，这些条件之间存在一定的相互作用，我们需要通过实验来探究它们对光合作用的影响。

6.光合作用与生态系统的关系

（老师）光合作用是生态系统中能量流动和物质循环的基础。请同学们思考一下，光合作用如何影响生态系统的稳定性？（学生）光合作用提供了生态系统中所有生物的能量来源，维持了生态系统的能量平衡。此外，光合作用还参与了碳循环和氧循环，对全球气候变化具有重要影响。（老师）同学们的分析非常准确。光合作用对生态系统的影响是多方面的，它不仅为生物提供了能量，还参与了地球的碳循环和氧循环。

7.课堂小结

（老师）通过本节课的学习，我们了解了光合作用的基本原理、光反应和暗反应的详细步骤，以及光合作用条件的影响。同学们，你们认为光合作用在生态系统中的重要性体现在哪些方面？（学生）光合作用为生物提供了能量来源，维持了生态系统的能量平衡；光合作用参与了碳循环和氧循环，对全球气候变化具有重要影响；光合作用是地球上所有生命活动的基础。（老师）非常好，同学们对光合作用在生态系统中的重要性有了更深入的理解。希望大家课后能够继续思考，并运用所学知识分析实际问题。

8.布置作业

（老师）同学们，课后请完成以下作业：1.查阅资料，了解光合作用在农业生产中的应用；2.结合本节课所学内容，思考如何提高光合作用的效率；3.撰写一篇关于光合作用在生态系统中的作用的短文。（学生）好的，老师。我们一定会在课后认真完成作业。

9.课堂反思

（老师）同学们，今天我们学习了光合作用的相关知识，希望大家在课后能够继续探索这个领域。同时，我也希望大家能够积极参与课堂讨论，提出自己的疑问和见解。下节课我们将继续学习生态系统的其他内容，希望大家能够做好预习。（学生）好的，老师。我们一定会在课后努力学习，为下节课做好准备。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《光合作用的分子生物学基础》：介绍光合作用中涉及的酶、蛋白质和DNA等分子生物学知识，帮助学生从分子层面理解光合作用的过程。

-《植物生理学中的光合作用》：详细讲解光合作用在植物生理学中的应用，包括光合作用的调节机制、光合效率的影响因素等。

-《生态系统中光合作用的能量流动》：分析光合作用在生态系统中的能量流动和物质循环，探讨光合作用对生态系统稳定性的影响。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-学生可以尝试设计实验，探究不同光照强度、温度和CO2浓度对光合作用速率的影响。

-鼓励学生查阅相关资料，了解光合作用在农业生产中的应用，如植物育种、温室栽培等。

-学生可以结合本节课所学内容，思考如何利用光合作用原理提高能源利用效率，撰写一篇关于光合作用在能源领域的应用的短文。

-学生可以研究光合作用与气候变化的关系，探讨如何通过调整农业生产和生态保护措施，降低碳排放，减缓全球气候变化。

-学生可以尝试分析不同植物的光合作用特点，了解不同植物在生态系统中的角色和功能。

-学生可以探究光合作用在不同环境条件下的适应性，如沙漠植物、高山植物等，了解光合作用在极端环境下的生存策略。板书设计①光合作用基本原理

-光反应：光能→化学能（ATP和NADPH）

-暗反应：CO2+H2O→有机物+O2

②光反应详细步骤

-水的光解：H2O→4H++4e-+O2

-电子传递链：光能→电子流动→质子梯度

-ATP合成：ADP+Pi+能量→ATP

③暗反应详细步骤

-卡尔文循环：CO2+C5→2C3

-C3还原：C3+NADPH+ATP→有机物

④光合作用条件影响

-光照强度：直接影响光反应速率

-温度：影响酶的活性和光合作用速率

-CO2浓度：限制光合作用速率

⑤光合作用与生态系统关系

-能量流动：为生态系统提供能量

-物质循环：碳循环、氧循环

-生态系统稳定性：维持能量平衡和物质循环课堂1.课堂评价

（1）提问环节

-通过提问，检查学生对光合作用基本原理的理解程度，如：“请解释光反应和暗反应之间的能量关系。”

-观察学生在讨论环节的参与度，如：“同学们，谁能分享一下你们对光合作用条件影响的看法？”

-进行随堂小测验，评估学生对光合作用详细步骤的记忆情况，如：“请写出光合作用中光反应和暗反应的化学反应式。”

（2）观察学生表现

-观察学生在实验操作中的细心程度和合作精神，如：“在实验过程中，请确保你们的小组合作无间，准确记录实验数据。”

-注意学生在课堂讨论中的发言质量，如：“同学们，你们的观点很有见地，能否进一步阐述一下你们的论据？”

（3）课堂测试

-在课程结束时，进行小测验或随堂练习，以评估学生对本节课知识点的掌握情况。

-测试题目应涵盖光合作用的基本原理、光反应和暗反应的步骤、光合作用条件的影响以及光合作用与生态系统关系等知识点。

2.作业评价

（1）作业批改

-对学生的作业进行认真批改，包括实验报告、课后练习和论文等。

-在批改过程中，注意作业的准确性和完整性，如：“请检查你的实验报告中的数据是否准确无误。”

（2）反馈与鼓励

-及时向学生反馈作业情况，指出作业中的错误和不足，并提供改进建议。

-鼓励学生在遇到困难时积极寻求帮助，如：“如果你在完成作业时遇到问题，请随时向我或同学求助。”

（3）作业展示

-在课堂上展示优秀作业，让学生分享他们的学习心得和经验。

-通过优秀作业的展示，激发学生的学习兴趣和积极性，如：“这位同学的实验报告非常出色，让我们一起看看他的研究成果。”

（4）作业改进

-对于作业中普遍存在的问题，进行集中讲解和辅导，帮助学生提高作业质量。

-鼓励学生根据反馈意见，对作业进行修改和完善，如：“请根据老师提出的建议，对你们的作业进行修改，争取在下一次作业中取得更好的成绩。”教学反思与总结今天这节课，我们探讨了光合作用这一重要的生物学概念。回过头来看，我觉得有几个方面值得反思和总结。

首先，我觉得在教学过程中，我采用了多种教学方法，比如讲授法、讨论法和实验法，这样的组合使得课堂氛围比较活跃，学生们的参与度也较高。特别是在讨论环节，我看到了同学们对于光合作用原理的深入思考，这让我感到很欣慰。但是，我也发现有些学生在讨论时显得比较拘谨，这可能是因为他们对某些知识点还不够熟悉。所以，我需要在今后的教学中，更加注重基础知识的巩固，同时也要鼓励那些不太敢于发言的学生，让他们在课堂上更加自信。

其次，我在实验操作环节，尽量让学生自己动手，这样既能提高他们的实践能力，也能培养他们的科学探究精神。不过，在实验过程中，我发现有些学生对于实验步骤的理解不够深入，导致实验操作出现了一些偏差。这让我意识到，在实验前，我需要更加详细地讲解实验原理和步骤，确保每个学生都能理解并正确执行。

在教学策略上，我尝试了小组合作学习的方式，让学生在小组内互相讨论、互相学习。这种方式确实提高了学生的学习兴趣，但同时也发现了一些问题，比如小组内部分学生可能因为害羞或者不积极参与而得不到很好的锻炼。因此，我需要在分组时更加注意学生的个体差异，确保每个学生都能在小组中发挥自己的优势。

在课堂管理方面，我努力营造一个积极、和谐的学习氛围。但是，在今天的课堂上，我发现有个别学生注意力不集中，这可能会影响到整个课堂的进度。我需要思考如何更好地管理课堂纪律，让所有学生都能专注于学习。

针对教学中存在的问题和不足，我提出以下改进措施和建议：

-在讲解知识点时，要更加注重逻辑性和层次性，帮助学生建立知识体系。

-加强实验教学，提供更多的实验机会，让学生在实践中学习。

-在课堂管理上，要更加灵活，针对不同学生的特点，采取不同的管理策略。

-定期进行教学反思，总结经验教训，不断提高自己的教学水平。

我相信，通过不断反思和总结，我能够在今后的教学中取得更好的效果，为学生们提供更优质的教育。重点题型整理1.题型：光合作用过程描述题

-题目：请描述光合作用的光反应阶段的主要步骤和产物。

-答案：光反应阶段主要步骤包括：

a.叶绿素吸收光能，激发电子。

b.电子通过电子传递链，产生质子梯度。

c.质子梯度驱动ATP合成酶合成ATP。

d.水分子在光能作用下分解，产生氧气、电子和质子。

-产物：ATP、NADPH和氧气。

2.题型：光合作用暗反应过程分析题

-题目：分析光合作用暗反应中卡尔文循环的具体步骤和作用。

-答案：卡尔文循环具体步骤包括：

a.CO2