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 第一课时教案 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——光与光合作用第一课时教案新人教版必修3学校授课教师课时授课班级授课地点教具教材分析《新人教版高中生物必修3》第五章“生态系统及其稳定性”中的5.4节“能量之源——光与光合作用”是本章的重要内容。本节主要介绍光合作用的概念、过程及其在生态系统中的作用。通过本节课的学习，学生应掌握光合作用的基本原理，了解光合作用过程中各阶段的作用及生物群落中能量流动的特点。

本节课内容与现实生活紧密相连，有利于激发学生学习兴趣，提高生物素养。在教学过程中，应注重理论与实际相结合，通过举例、演示实验等方式，帮助学生更好地理解和掌握光合作用的相关知识。同时，要注重培养学生的观察、思考、分析问题能力，提高他们的科学探究能力。核心素养目标本节课旨在培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和责任意识四个方面的核心素养。在理解光合作用的基础上，学生应形成对生命系统能量流动的基本认识，培养生命观念；通过分析光合作用的过程，发展科学思维能力；通过小组合作、实验探究等环节，提高科学探究能力；同时，引导学生关注光合作用在全球碳氧平衡中的重要作用，增强环保意识和社会责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的生物课程中已经学习了细胞的结构和功能、遗传与进化等基础知识，对生物学有了一定的认识。他们可能已经了解了一些光合作用的基本概念，如光能转化为化学能、光合色素等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对生物学科的兴趣程度各异，有的学生对实验操作感兴趣，而有的学生更倾向于理论学习。在学习能力方面，学生对新知识的接受和理解程度不同，有的学生具有较强的逻辑思维能力，能快速掌握抽象概念，而有的学生可能需要更多的时间和实例来辅助理解。此外，学生的学习风格也各不相同，有的喜欢自主探究，有的则更倾向于听讲和笔记。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解光合作用的过程中，学生可能对光能转化为化学能的具体机制、光合色素的分布和功能、以及光合作用对生态系统的重要性等方面感到困惑。此外，学生可能对光合作用的化学反应方程式和相关的生物化学过程难以理解。在实验操作环节，学生可能对实验仪器的使用、实验结果的观察和分析等存在困难。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：本节课将采用讲授法、讨论法和实验法相结合的教学方法。讲授法用于系统地介绍光合作用的概念和原理，讨论法用于引导学生探讨光合作用对生态系统的影响，实验法则用于让学生亲身体验光合作用的过程。

2.设计具体的教学活动：首先，通过引入光合作用的相关案例，激发学生的兴趣。接着，教师进行讲授，介绍光合作用的基本原理和过程。随后，学生进行小组讨论，分享对光合作用的理解和疑问。最后，学生进行实验操作，观察和记录光合作用的结果。

3.确定教学媒体使用：在本节课中，将使用多媒体课件、实验器材和视频资料等教学媒体。多媒体课件用于展示光合作用的原理和过程，实验器材用于让学生亲身体验光合作用的实验，视频资料则用于提供更多关于光合作用的信息和实例。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

情境创设：播放一段关于植物光合作用的自然风光视频，让学生感受光合作用的神奇。

问题提出：引导学生思考：“植物是如何利用光能进行生长的？”、“光合作用对生态系统有何重要性？”

学生回答：让学生分享他们对光合作用的理解和疑问。

2.讲授新课（15分钟）

光合作用的概念：介绍光合作用的定义，即植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放氧气的过程。

光合作用的过程：讲解光合作用的具体过程，包括光反应、暗反应和碳固定等阶段。

光合作用的意义：阐述光合作用对生态系统的能量流动、碳氧平衡和生物圈的可持续发展的重要性。

3.师生互动环节（10分钟）

讨论：引导学生分组讨论光合作用过程中各阶段的作用和生物群落中能量流动的特点。

提问：教师针对光合作用的关键知识点进行提问，如光合色素的分布和功能、光能转化为化学能的机制等。

解答：学生回答问题，教师进行点评和指导。

4.实验操作环节（10分钟）

实验介绍：讲解光合作用实验的原理和步骤，如绿叶在光下制造淀粉实验。

实验操作：学生分组进行实验操作，观察和记录实验结果。

实验总结：教师引导学生总结实验现象，并联系光合作用的原理。

5.巩固练习（5分钟）

练习题：布置一道关于光合作用的练习题，让学生课后巩固所学知识。

讨论：学生分组讨论练习题的解题思路，教师进行点评和指导。

6.课堂小结（5分钟）

教师总结本节课的主要内容，强调光合作用的概念、过程和意义。

学生分享他们对光合作用的理解和收获。

7.作业布置（5分钟）

布置一道关于光合作用的研究性作业，如调查身边的植物光合作用现象，培养学生动手实践和探究能力。

总计用时：45分钟

教学创新：在师生互动环节，采用小组讨论和提问的方式，增加课堂的互动性和学生参与度。同时，通过实验操作，让学生亲身体验光合作用的过程，提高他们的实践能力。在作业布置方面，采用研究性作业，培养学生的探究能力和环保意识。教学资源拓展1.拓展资源：

(1)光合作用的发现历史：介绍光合作用的发现过程，如普利斯特利实验、英格豪斯实验等。

(2)光合作用的应用：介绍光合作用在农业生产、环境保护、能源开发等方面的应用，如提高作物产量、治理荒漠化、光解水制氢等。

(3)光合作用的相关科学家：介绍与光合作用发现和研究相关的科学家，如普利斯特利、英格豪斯、萨克斯等。

(4)光合作用的国际合作研究项目：介绍国际上关于光合作用的合作研究项目，如全球光合作用研究网络（GO-CART）等。

(5)光合作用的科普文章和视频：推荐一些关于光合作用的科普文章和视频，如《光合作用的奇迹》、《植物的奇妙世界》等。

2.拓展建议：

(1)学生可以利用图书馆、网络等资源，搜集光合作用的发现历史的相关资料，了解光合作用的研究过程，培养科学探究能力。

(2)学生可以参观农业科研机构或实地观察植物光合作用的现象，了解光合作用在农业生产中的应用，提高实践能力。

(3)学生可以观看光合作用的科普视频，通过视觉直观地了解光合作用的过程和意义，提高生物素养。

(4)学生可以参加学校或社区举办的光合作用科普活动，拓宽视野，增强环保意识。

(5)学生可以自发组成光合作用研究小组，进行光合作用相关实验研究，如探究光合作用对植物生长的影响等，培养团队协作和创新能力。内容逻辑关系①光合作用的概念与意义：介绍光合作用的定义，明确光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将无机物转化为有机物的过程。强调光合作用对生态系统中能量流动和物质循环的重要性。

②光合作用的过程：详细阐述光合作用的两个阶段——光反应和暗反应。光反应描述光能如何被植物细胞中的叶绿体利用，产生氧气和ATP；暗反应则解释这些产物如何被用来固定二氧化碳，最终形成有机物。

③光合作用的应用和影响：通过实例说明光合作用在现实生活中的应用，如提高作物产量的农业实践，以及其在维持地球碳氧平衡中的作用。强调光合作用对人类和地球生态环境的重要性。

板书设计：

①光合作用定义

-植物、藻类、细菌利用光能

-将无机物转化为有机物

②光合作用过程

-光反应：光能→氧气+ATP

-暗反应：CO2+ATP→有机物

③光合作用的应用与影响

-农业：提高作物产量

-环保：碳氧平衡、生态保护

-能源：光解水制氢等反思改进措施（一）教学特色创新

1.情境创设：在导入环节，通过播放自然风光视频，让学生感受光合作用的自然现象，激发学生的学习兴趣。

2.实验操作：在实验环节，让学生亲身体验光合作用的过程，观察和记录实验结果，提高学生的实践能力。

3.小组讨论：在师生互动环节，引导学生进行小组讨论，分享对光合作用的理解和疑问，培养学生的合作和交流能力。

（二）存在主要问题

1.学生理解困难：部分学生对光合作用的化学反应方程式和相关的生物化学过程难以理解。

2.实验操作不熟练：学生在实验操作中可能对实验仪器的使用、实验结果的观察和分析存在困难。

3.课堂互动不足：在讨论环节，部分学生可能参与度不高，课堂互动不够充分。

（三）改进措施

1.教学辅助手段：利用多媒体课件、实验器材和视频资料等教学媒体，直观地展示光合作用的过程，帮助学生更好地理解和记忆。

2.实验指导：在实验环节，教师应给予学生更详细的操作指导，确保他们能够熟练进行实验操作，并正确观察和分析实验结果。

3.课堂互动提升：在讨论环节，教师可以通过提问、引导等方式，激发学生的思考和参与度，增加课堂互动的频率和质量。

4.差异化教学：针对不同学生的学习能力和兴趣，提供不同难度的学习材料和活动，满足他们的个性化学习需求。

5.评价方式多样化：采用多元化的评价方式，如观察学生的实验操作、课堂讨论参与度、课后作业完成情况等，全面评估学生的学习效果。作业布置与反馈作业布置：

1.理解性作业：要求学生总结光合作用的概念、过程和意义，用自己的话表述光合作用的基本原理。

2.应用性作业：让学生分析光合作用在家乡农业生产中的应用，如提高作物产量、改善土壤质量等，并提出具体建议。

3.探究性作业：鼓励学生通过观察身边的植物，记录光合作用的现象，并分析光合作用对