四川省成都市高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 5.4 光合作用3教学实录 新人教版必修1

四川省成都市高中生物第五章细胞的能量供应和利用5.4光合作用3教学实录新人教版必修1主备人备课成员教材分析四川省成都市高中生物第五章“细胞的能量供应和利用”中，5.4节“光合作用3”详细阐述了光合作用的过程及其在自然界和农业生产中的应用。本节内容紧密联系课本，通过实验和实例，引导学生理解光合作用的意义，并探讨其在解决能源危机和保障粮食安全方面的作用。教学设计旨在培养学生科学探究能力，提高对生态环境的认识。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的生命观念、科学思维和科学探究能力。通过光合作用的学习，学生能够理解生命活动与能量转换的关系，形成对自然界的敬畏之心；同时，通过实验探究，学生学会运用科学方法分析问题，提高批判性思维和解决问题的能力。此外，课程还注重培养学生社会责任感，认识到生物技术在农业生产和环境保护中的重要作用。重点难点及解决办法重点：

1.光合作用的过程及其阶段划分。

2.光合作用中物质和能量的转换。

难点：

1.光合作用中光反应和暗反应的内在联系。

2.光合作用在自然界和农业生产中的实际应用。

解决办法：

1.通过实验演示和模型构建，帮助学生直观理解光合作用的过程。

2.通过案例分析，引导学生分析光合作用在不同环境下的影响，加深对光合作用重要性的认识。

3.采用小组讨论和合作学习，鼓励学生探究光合作用在不同生物体中的作用，培养科学探究能力。

4.结合实际生产案例，让学生了解光合作用在农业生产中的应用，提高学生的社会责任感。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：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验器材（光合作用装置、显微镜、滴定管等）、模型和图片资料。

-课程平台：学校生物教学平台、在线教育平台。

-信息化资源：光合作用相关视频资料、科学实验操作步骤演示视频、在线互动问答系统。

-教学手段：PPT演示、实验操作、小组讨论、案例分析、角色扮演。教学过程一、导入新课

（老师）同学们，上一节课我们学习了光合作用的基本原理和过程，大家还记得光合作用的定义和作用吗？今天我们将深入探讨光合作用中物质和能量的转换，让我们一起开启这趟奇妙的探索之旅吧！

二、课堂导入活动

（学生）光合作用是绿色植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的过程。

（老师）很好，同学们能够回顾起光合作用的基本概念。接下来，我们将通过一个简单的实验来直观地感受光合作用中能量的转换。

三、实验演示

（老师）同学们，请看我的实验装置，这个装置模拟了光合作用的光反应过程。在光的作用下，我们可以观察到水分子分解产生氢气和氧气。请大家注意观察实验现象，并思考其中的能量转换。

（学生）老师，我们在实验中看到，随着光照时间的延长，装置中的气泡越来越多，说明有氧气生成。

（老师）非常正确。这个实验让我们直观地感受到了光能被转化为化学能，储存在氢气分子中。

四、深入探究光合作用的过程

（老师）接下来，我们进一步探究光合作用的暗反应阶段。在这一阶段，储存在氢气分子中的化学能被用来还原三碳化合物，生成有机物。

（学生）老师，这个过程有什么意义呢？

（老师）这是一个非常重要的过程。通过暗反应，植物将无机物转化为有机物，为自身和其他生物提供能量和营养物质。

五、重点知识讲解

（老师）现在我们来详细讲解光合作用的暗反应阶段。这个过程包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个步骤。

1.二氧化碳的固定

在酶的催化作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，生成两个三碳化合物。

2.三碳化合物的还原

（学生）老师，这个过程中有没有什么能量转换呢？

（老师）当然有。在这个过程中，储存在氢气分子中的化学能被用来还原三碳化合物，释放出能量。

六、巩固练习

（老师）现在，我们来做一些练习题，巩固一下光合作用暗反应阶段的知识。

（学生）好的，老师。

七、案例分析

（老师）同学们，现在我们来看一个实际案例。某农业科学家通过基因工程改良了一种植物，使其在光合作用中能够更有效地利用光能。

（学生）老师，这个案例有什么启示呢？

（老师）这个案例告诉我们，通过科学研究和技术创新，我们可以提高植物的光合效率，为农业生产和粮食安全做出贡献。

八、总结

（老师）同学们，今天我们学习了光合作用中物质和能量的转换，了解了光合作用在自然界和农业生产中的重要作用。希望大家能够将所学知识运用到实际生活中，关注环境保护和可持续发展。

（学生）老师，我们明白了光合作用的重要性，也学到了很多有趣的知识。

九、课后作业

（老师）课后请同学们完成以下作业：

1.总结光合作用光反应和暗反应的异同点。

2.查找资料，了解光合作用在农业和环境保护中的应用。

3.思考如何利用所学知识为人类做出贡献。

（学生）好的，老师，我们一定会认真完成作业。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《光合作用的分子机制》

-《植物光合作用与全球气候变化》

-《农业生物技术中的光合作用研究》

-《光合细菌与生物能源》

-《植物光合作用与农业生产实践》

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-学生可以阅读上述拓展阅读材料，深入了解光合作用的最新研究进展。

-鼓励学生关注光合作用在环境保护、农业可持续发展、生物能源等领域中的应用。

-学生可以尝试设计简单的实验，探究不同光照条件下植物光合作用的变化。

-通过查阅资料，了解光合作用在不同植物种类中的差异，以及这些差异对植物生长的影响。

-学生可以参与学校或社区的环境保护活动，如植树造林、节约用水等，将所学知识应用于实际生活中。

-鼓励学生思考如何利用光合作用原理，开发新型生物能源，为解决能源危机贡献力量。

-学生可以撰写一篇关于光合作用的科普文章，向公众普及光合作用的知识，提高公众对环境保护的认识。

-通过小组讨论或研究报告的形式，让学生分享自己的学习成果，激发学生的学习兴趣和团队合作能力。板书设计①光合作用概述

-定义：绿色植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的过程。

-重要性：生命活动的能量来源，维持大气氧气平衡。

②光合作用的过程

-光反应：

-光能转化为活跃的化学能（ATP和NADPH）

-水的分解：2H₂O→4H⁺+4e⁻+O₂

-暗反应：

-二氧化碳的固定：CO₂+5[H]→C₅H₁₀O₅+H₂O

-碳水化合物的还原：C₅H₁₀O₅+ATP+NADPH→(CH₂O)n+ADP+Pi+NADP⁺

③光合作用的阶段划分

-光反应阶段：在光照条件下进行，光能转化为化学能。

-暗反应阶段：在光照或无光条件下进行，化学能转化为有机物。

④光合作用的条件

-光照：提供光能，驱动光反应。

-CO₂：作为暗反应的原料。

-H₂O：作为光反应的原料和暗反应的原料。

⑤光合作用的产物

-有机物：葡萄糖（C₆H₁₂O₆）等。

-氧气：O₂。

⑥光合作用的实际应用

-提高农作物产量。

-开发生物能源。

-环境保护：维持大气氧气平衡。课堂1.课堂提问

-提问方式：通过提问引导学生思考和讨论，检查学生对光合作用概念、过程、条件和产物的理解。

-提问内容：

-请简要描述光合作用的定义和意义。

-光合作用分为哪两个阶段？分别是什么？

-光反应和暗反应在物质和能量转换上有什么不同？

-光合作用的条件有哪些？为什么需要这些条件？

-光合作用的产物有哪些？它们在植物体内有什么作用？

-评价标准：观察学生的回答是否准确、全面，能否结合实际案例进行分析。

2.观察学生参与度

-观察学生是否积极参与课堂讨论，是否能够提出有深度的问题。

-观察学生在实验操作中的认真程度和实验技能。

-评价标准：学生参与度越高，实验操作越规范，表示学生对知识的掌握程度越好。

3.小组讨论

-小组讨论是课堂评价的重要环节，可以考察学生的团队合作能力和问题解决能力。

-讨论主题：围绕光合作用的某个特定问题，如光合作用的能量转换、光合作用的实际应用等。

-评价标准：小组讨论是否围绕主题展开，讨论内容是否具有深度和广度，成员是否积极参与。

4.实验操作

-通过实验操作评价学生对光合作用实验原理和步骤的掌握程度。

-实验内容：光合作用的暗反应实验、光合作用的氧气产量实验等。

-评价标准：实验操作是否规范，实验数据是否准确，学生能否根据实验结果得出结论。

5.课堂测试

-通过课堂测试了解学生对光合作用知识的掌握情况。

-测试形式：选择题、填空题、简答题等。

-评价标准：测试成绩能够反映学生对知识的掌握程度，及时发现学习困难。

6.作业评价

-对学生的作业进