2024-2025年新教材高中生物 第5章 素能提升课 光合作用与细胞呼吸的综合教学设计 新人教版必修1

2024-2025年新教材高中生物第5章素能提升课光合作用与细胞呼吸的综合教学设计新人教版必修1主备人备课成员教材分析亲爱的同学们，今天我们要一起探索生命科学的奥秘，走进《2024-2025年新教材高中生物》第5章——素能提升课，聚焦“光合作用与细胞呼吸”的综合教学设计。这一章节，我们将深入探讨植物如何利用阳光、水和二氧化碳制造有机物，以及细胞如何通过呼吸作用释放能量。让我们一起揭开这些生命现象的神秘面纱吧！🌟🍃🌱🔬🔍核心素养目标培养学生对生命现象的好奇心和探究精神，提升科学思维和创新能力。通过光合作用与细胞呼吸的学习，使学生理解生物体内能量转换的原理，增强对生态系统物质循环的认识，培养严谨求实的科学态度和团队协作能力。同时，激发学生对生物学领域的兴趣，为未来深入学习打下坚实基础。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

同学们在进入这一章节之前，已经学习了生物学的基本概念，对细胞结构、物质组成和生命活动有一定的了解。此外，对于植物的光合作用和动物细胞的呼吸作用也有初步的认识，但可能对其中涉及的化学过程和能量转换机制还不够深入。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

大部分学生对生物学科充满好奇，尤其是对自然界中奇妙的生命现象。他们的学习能力强，能够通过观察实验现象来理解抽象概念。学习风格上，有的学生偏好通过实验操作来学习，有的则更倾向于通过阅读和讨论来吸收知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习光合作用与细胞呼吸时，学生可能会遇到理解化学方程式、能量转换过程以及两者之间的联系等困难。此外，对于一些学生来说，将理论知识与实际生物现象相结合可能是一个挑战。此外，由于这部分内容涉及较多的专业术语，学生可能需要额外的帮助来克服语言障碍。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-软硬件资源：显微镜、解剖器、pH试纸、细胞培养箱、电脑、投影仪

-课程平台：学校生物教学平台、在线学习管理系统

-信息化资源：光合作用与细胞呼吸的动画演示视频、相关科学文献摘要、互动式学习软件

-教学手段：实验操作指导手册、多媒体课件、学生实验报告模板教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示一幅绿色植物在阳光下进行光合作用的图片，引导学生观察并思考：“你们知道植物是如何在阳光下生长的吗？”

2.提出问题：引导学生思考光合作用和细胞呼吸的关系，提出问题：“光合作用和细胞呼吸在生物体内有什么作用？它们之间有什么联系？”

3.学生回答：请学生分享自己对光合作用和细胞呼吸的理解，教师进行简要点评。

二、讲授新课（20分钟）

1.光合作用：

a.讲解光合作用的定义、条件和过程，用时5分钟。

b.展示光合作用的化学方程式，解释光能、化学能和电能的转换，用时3分钟。

c.通过动画演示光合作用的过程，帮助学生理解光合作用的原理，用时5分钟。

2.细胞呼吸：

a.讲解细胞呼吸的定义、条件和过程，用时5分钟。

b.展示细胞呼吸的化学方程式，解释有机物、能量和二氧化碳的转换，用时3分钟。

c.通过动画演示细胞呼吸的过程，帮助学生理解细胞呼吸的原理，用时5分钟。

3.光合作用与细胞呼吸的联系：

a.讲解两者之间的联系，用时5分钟。

b.分析光合作用和细胞呼吸在生物体内的作用，用时3分钟。

三、巩固练习（10分钟）

1.学生分组讨论：请学生分组讨论光合作用和细胞呼吸的关系，用时5分钟。

2.小组汇报：每组派代表进行汇报，其他组进行补充和评价，用时5分钟。

四、课堂提问（5分钟）

1.教师提问：针对光合作用和细胞呼吸的相关知识点，提出问题，请学生回答，用时5分钟。

五、师生互动环节（5分钟）

1.教师提问：针对学生回答的问题，进行点评和补充，用时2分钟。

2.学生提问：鼓励学生提出问题，教师进行解答，用时3分钟。

六、核心素养能力的拓展要求（5分钟）

1.教师引导学生思考：光合作用和细胞呼吸在生态系统中的作用，用时2分钟。

2.学生分享：请学生分享自己对光合作用和细胞呼吸在生态系统中的作用的理解，用时3分钟。

七、总结与作业布置（5分钟）

1.教师总结：对本节课的重点内容进行总结，用时2分钟。

2.作业布置：布置课后作业，包括阅读相关资料、完成实验报告等，用时3分钟。

教学过程流程环节：

1.导入环节：激发学生学习兴趣，用时5分钟。

2.讲授新课：讲解光合作用和细胞呼吸的相关知识，用时20分钟。

3.巩固练习：通过小组讨论巩固知识，用时10分钟。

4.课堂提问：检验学生对知识的掌握程度，用时5分钟。

5.师生互动环节：加强师生互动，用时5分钟。

6.核心素养能力的拓展要求：培养学生的科学思维和创新能力，用时5分钟。

7.总结与作业布置：总结本节课内容，布置课后作业，用时5分钟。

总用时：45分钟教学资源拓展1.拓展资源：

-光合作用与细胞呼吸的实验原理和应用：介绍光合作用和细胞呼吸在农业生产、环境保护和生物技术中的应用案例，如植物工厂、生物燃料、生态修复等。

-光合作用与细胞呼吸的科学研究进展：介绍近年来在光合作用和细胞呼吸领域的研究成果，如新型光合细菌、高效光合作用系统、生物能源等。

-光合作用与细胞呼吸的历史发展：回顾光合作用和细胞呼吸的研究历史，介绍重要科学家及其贡献，如恩格尔曼、范霍夫等。

2.拓展建议：

-学生可以阅读《光合作用与细胞呼吸》相关的科普书籍，如《生命的秘密：光合作用与细胞呼吸》等，以加深对知识点的理解。

-鼓励学生观看与光合作用和细胞呼吸相关的纪录片，如《生命的奇迹：光合作用》等，通过视觉体验来增强学习兴趣。

-学生可以参与学校或社区组织的环保活动，如植树造林、垃圾分类等，将所学知识应用于实际生活中。

-推荐学生访问科学博物馆或生物实验室，实地观察光合作用和细胞呼吸的实验过程，增强实践操作能力。

-建议学生通过在线教育平台，如MOOC（大规模开放在线课程），学习更多关于生物学和生态学的知识，拓宽视野。

-鼓励学生参与科学竞赛或研究项目，如生物学奥林匹克竞赛、生物科技创新大赛等，提升科研能力和团队合作精神。

-学生可以尝试设计自己的实验，探究光合作用和细胞呼吸的影响因素，如光照强度、温度、CO2浓度等，培养实验设计和分析能力。

-推荐学生阅读《科学美国人》、《自然》等科学杂志，了解生物学领域的最新研究动态，激发科研兴趣。

-建议学生参与学校或社区的科学讲座，与专家学者面对面交流，获取更多专业知识和研究经验。重点题型整理1.实验设计题：

题型：请设计一个实验，探究不同光照强度对植物光合作用的影响。

答案示例：

实验目的：探究不同光照强度对植物光合作用的影响。

实验材料：植物种子、培养箱、光照强度调节装置、CO2检测仪、计时器等。

实验步骤：

a.将植物种子培养至一定生长阶段，确保所有植物处于相同生长环境。

b.将植物分成若干组，每组放置于不同光照强度下。

c.每隔一段时间，使用CO2检测仪测量各组植物的CO2浓度变化。

d.记录不同光照强度下植物光合作用的时间，分析光照强度对光合作用的影响。

2.能量转换题：

题型：简述光合作用和细胞呼吸过程中的能量转换。

答案示例：

光合作用过程中，植物利用光能将水和二氧化碳转化为葡萄糖和氧气，同时储存能量。具体转换过程如下：

光能→化学能（ATP、NADPH）

细胞呼吸过程中，有机物在细胞内氧化分解，释放能量。具体转换过程如下：

化学能（ATP、NADPH）→生物体能量

3.知识联系题：

题型：比较光合作用和细胞呼吸在能量转换、原料和产物等方面的异同。

答案示例：

相同点：

a.都是生物体内能量转换的重要过程。

b.都涉及有机物和氧气的转化。

不同点：

a.光合作用利用光能，细胞呼吸利用有机物氧化释放的能量。

b.光合作用的原料是水和二氧化碳，产物是葡萄糖和氧气；细胞呼吸的原料是葡萄糖和氧气，产物是二氧化碳、水和能量。

4.应用题：

题型：分析农业上如何利用光合作用和细胞呼吸提高作物产量。

答案示例：

a.利用植物生长调节剂，如植物生长素，促进植物生长，提高光合作用效率。

b.优化农业栽培技术，如合理密植、增施有机肥，提高土壤肥力，为植物提供充足的营养物质。

c.通过生物技术手段，如转基因技术，提高作物对光照、水分和营养物质的利用效率。

5.分析题：

题型：分析光合作用和细胞呼吸在生物进化过程中的作用。

答案示例：

光合作用和细胞呼吸是生物进化过程中重要的能量转换过程，它们在以下几个方面发挥了作用：

a.促进了生物体从无氧呼吸向有氧呼吸的进化。

b.为生物提供了能量和营养物质，推动了生物体的生长和繁殖。

c.促进了生态系统的形成和发展。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.多媒体辅助教学：在讲授光合作用与细胞呼吸的过程中，我运用了多媒体课件和动画演示，使抽象的生物学知识变得更加直观易懂。这种教学方式不仅激发了学生的学习兴趣，而且提高了课堂效率。

2.实验教学结合：为了让学生更深入地理解光合作用与细胞呼吸的原理，我在课堂上安排了相关的实验操作，让学生亲自动手，通过实验观察和数据分析来验证理论知识。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生参与度不足：虽然我采用了多媒体和实验教学，但在课堂互动环节，部分学生仍然表现出参与度不高，可能是因为对某些知识点理解不够深入或者对课堂氛围不够适应。

2.时间分配不均：在课堂讲解过程中，我发现有时候会因为某一知识点讲解过于详细而占用过多时间，导致其他知识点讲解不够充分。

3.评价方式单一：目前的评价方式主要是通过课堂表现和作业完成情况来评价学生的学习成果，缺乏对学生探究能力和创新思维的评估。

反思改进措施（三）改进措施

1.提升学生参与度：为了提高学生的参与度，我计划在课堂上增加小组讨论和角色扮演环节，让学生在互动中学习，同时鼓励学生提出问题，增强课堂的互动性。

2.优化时间分配：在备课阶段，我会更加注重对课堂时间的分配，确保每个知识点都有足够的时间进行讲解和练习，避免因某一知识点讲解过多而影响整体教学