5.4光合作用与能量转化人教版教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第 5 章 细胞的能量供应与利用 第 4 节 光合作用与能量转化（第 1 课时） 一、教材分析 本节课内容隶属于人教版高中生物学必修一第 5 章第 4 节《细胞的能量供应与利用》第 一部分—— “捕获光能的色素和结构 ”。该部分具体又由“捕获光能的色素 ”和“ 叶绿体的 结构适于进行光合作用”等内容组成。 教材首先以“ 问题·探讨 ”分析植物工厂为什么控制环境条件，接着由光在生物圈中的 重要作用深入到第一部分“捕获光能的色素和结构 ”内容的学习。此部分主要通过进行“绿 叶中色素的提取和分离 ”实验，得出不同种类色素，并基于实验和吸收光谱，分析得出不同 色素吸收光的种类。其次，由色素在叶绿体中，教材再分析叶绿体结构特点，进而得出叶绿 体结构有利于吸收光能。最后，以恩格尔曼实验讨论分析，进一步得出叶绿体的功能，并阐 明叶绿体结构特点是进行光合作用的结构基础。 本节课主要解决绿色植物利用什么物质和结构来吸收光能的问题，引导学生认识捕获光 能的色素和结构。该内容不仅是对本册教材第 3 章细胞结构知识的进一步学习提升，又为后 续“光合作用原理和应用” 的学习打下基础。 二、学情分析 本节授课对象是高一学生，学生在初中阶段已经学习了 “植物细胞的基本结构”、“绿 色植物是生物圈中有机物的制造者”、“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”等内容，在高中 前面阶段的学习中，学生已初步掌握叶绿体形态、分布，及叶绿体的功能。所以，从学习内 容上看，学生能较容易进入本节课内容的学习。从能力上看，高中生已具备较强的思维能 力，具有一定的实验探究能力。但在实验操作方面，该实验学生初次接触还不是很熟悉，需 要对实验原理进行分析，帮助学生理清实验操作环节。 三、学习目标 基于课程标准的分析，结合教材内容及学生特点， 确定了以核心素养为导向的学习目 标： 掌握绿叶中色素的提取和分离原理和实验操作，归纳与概括出绿叶中色素的种类及功能。 （生命观念、科学探究） 通过观察叶绿体结构模型, 分析恩格尔曼实验，能从结构与功能观的角度，阐明叶绿体的 结构适于进行光合作用。（生命观念、科学思维） 利用光合作用知识解决与生产生活有关的实际问题，培养社会责任意识。（社会责任） 四、教学重点、难点： （一）教学重点 1.绿叶中色素的种类和吸收光谱。 2.叶绿体适于进行光合作用的结构特点。 （二）教学难点 1.绿叶中色素的提取和分离。 2.能运用结构与功能观，解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点。 五、课前准备 （一）学生的学习准备：结合任务活动单，提前预习本节课内容。 （二）教师的教学准备：课件制作、实验材料准备（新鲜的菠菜叶、水芹菜叶、水芹芽叶、 无水乙醇、层析液、碳酸钙、二氧化硅、滤纸条、试管、试管架、研钵、玻璃漏斗、毛细吸 管、剪刀、量筒等） （三）教学环境的设计和布置： 2 人一组，课前准备好滤纸条，配制好层析液。 六、教学方法 生物学是一门理论与实践相结合的学科，所以，培养学生的观察能力、提高实践能力尤 为重要。结合本节课内容的特点，利用信息技术与本节课的融合，同时采用多种教学方法， 具体如下： （一）教法： 1.实验探究法：通过实验探究能够让学生掌握色素的分离和提取方法，加深对色素的认识。 2.直观演示法：利用多媒体播放与有关的图片、视频，进行直观演示。 （二）学法 1.合作学习：小组合作实验，互相讨论交流，培养协作精神 2.探究学习法：从实验中发现问题，解决问题，体验成功的喜悦 七、设计思路 八、教学过程 第 1 课时 捕获光能的色素和结构 学习任务 教师活动 学生活动 设计意图 引入新课 【创设情境】图片介绍两道 菜，并展示食材，学生思考水芹菜 和水芹芽有何不同。 引发学生思考，提出问题。 学生观察比较， 得出水芹菜叶和水芹 芽的不同点。 通过情境引发 学生思考，激发学 生的学习兴趣，并 进一步实验探究。 【实验探究】色素提取的原理 呈现叶片在清水和无水乙醇中 处理 24 小时后的结果，帮助学生 认识绿叶中色素的性质，进而总结 出提取色素的原理。 【动画播放】色素分离的原理 分析图片中的实 验现象，尝试解释， 进一步理解色素提取 原理。 通过实验探 究，得出色素提取 的原理，培养学生 的科学探究能力， 同时也增加实验的 趣味性。 任务一 捕获光能 的色素 视频播放纸层析法分离色素动 画，指导学生归纳分离色素的原 理。 【活动】组织学生阅读教材， 总结实验方法步骤。 【实验探究】安排学生分工合 作，以小组为单位，根据相应的实 验材料进行实验，并完成活动任务 单中的实验报告。 教师发放实验材料用具，巡视 指导学生进行实验操作，强调规范 操作。 针对巡视中发现的问题，及时 给予指导，帮助实验小组分析原 因，重新设计实验。