5.4光合作用的原理和应用 教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

教学设计 课题 光合作用的原理和应用 课型 新授课□ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 学情分析 在初中阶段学生已经能用使用宏观的视角进行描述光合作用，具体过程未作要求。高中阶段的“光合作用原理”补充了关于科学史的内容、色素的相关知识，知识体系更加系统，概念的陈述向微观发展，不仅使用了化学反应式，还引入了光反应和暗反应，归纳出物质变化和能量变化规律，这种逻辑安排符合学生的认知规律。同时，知识的建构对学生的逻辑思维能力、动手操作能力、实践探究能力提出了更高的要求。学生在实验前已经掌握了光合作用的场所、过程、物质与能量的变化关系，并具有一定的实验操作能力和理性思维能力。通过“探究·实践”环节，寻求实践例证，逐步分析、推理和归纳，在此过程中，需要学生动脑设计、动手操作和交流讨论，这是提升科学探究能力的良好途径。依据所探究的影响因素归纳改进光合作用强度的具体措施，指导生产生活实践，体会生物科学技术改变社会生活质量，落实社会责任目标。 学习目标确定 1.在理解光合作用核心概念的基础上，探究环境因素对光合作用的影响，提高学生对生命活动规律的解释能力，认同结构与功能相统一的生命观念。（生命观念） 2.通过分析光合作用的影响因素，明确探究实验内容，思考变量的操控与检测，进一步掌握实验设计的原则和方法，学会初步评价实验方案的科学性和可操作性。（科学探究） 3.分析实验结果构建数学模型，得出实验结论，提升模型与建模能力。（科学思维） 4. 运用光合作用原理，思考提高农作物产量的方法，增强社会责任感。（社会责任） 学习重难点 学习重点：1.分析影响光合作用的因素。 2.掌握实验探究过程中的基本思路和方法。 3.利用生物学原理解决生产生活问题，提高实践能力。 学习难点：1.实验探究过程中的实验设计、方案实施以及对结果交流和讨论的能力。 任务实施过程 学习任务 教师活动 学生活动 教学意图 情境创设，引入课题 导入：习总书记高度重视内蒙古生态文明建设，为了维持生态平衡，保护生态环境，筑牢绿色边疆防线，缓解草原放牧压力，智慧牧草工厂已成为当前农牧业结构调整的重要内容。哪些因素会影响牧草光合作用？ 观看视频和蹄片，跟随教师引导进行深入思考。 从生产生活真实情境中出发进行理论学习，学有所用，为祖国生态文明建设出谋划策，增强学生社会责任感。 分析影响光合作用因素 教师给出光合作用反应式，布置学习任务学生讨论发言后总结影响光合作用因素从原料、条件、产物三个角度分析。 驱动任务1. 学生学习活动：应用光合作用原理，分析哪些因素会影响牧草光合的光合作用？ 让学生通过已学习的光合作用知识应用于实践中，分析影响牧草光合作用的因素。 探究实验：探究环境因素对光合作用强度的影响 教师给出光合作用强度概念和表示方法，带领学生探究环境因素对光合作用的影响。带领学生回顾探究实验基本概念框架，利用实验框架有条理的梳理本次探究实验内容。实验原理通过视频播放，实验思路通过布置学习任务小组合作完成。提前将学习任务布置给生物兴趣小组进行实验，上课小组将实验结果展示出来。 教师点评学生展示的结果，并且根据各组展示的结果，要求学生构建数学模型曲线。 驱动任务2. 生物兴趣小组展示所选择探究的一个环境因素，说明实验思路，并展示实验结果。（强调自变量的操作、因变量的检测，无关变量的控制） 驱动任务3： 根据各个小组的实验结果，请尝试构建“光照强度对光合作用强度的影响的数学曲线，横坐标为自变量，纵坐标为因变量。 通过给学生基本实验探究支架，降低学生探究实验的难度，由于上课时间所限，实验操作生物兴趣小组利用课前完成。小组共同讨论如何和通过探究实验，学生进一步学会控制自变量，观察和检测因变量的变化。 让学生通过实验结果构建数学曲线模型，提高学生模型与建模的科学思维。 提示引导：植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。我们观测到的光合作用指标，如O2的产生量是植物实际光合作用产生的总O2 量？ 分组学习：请同学们阅读学习任务单中参考资料后，结合所学知识讨论并完成学习任务4-6，分组汇报学习成果（1、2组-学习任务4； 3、4组-学习任务5;其他组-学习任务6 ） 引导学生思考实际情况下光合呼吸关系，落实真实情况下学生光照强度对光合作用的影响，利用学习资料，修正曲线模型。 为考察为学生的对光合作用知识的学习情况以及对细胞结构的了解情况，让学生能将结构与功能统一起来，教师做出引导，学生学习所提供资料完成学习任务4，学生构建气体在不同反应不同结构中的联系。 驱动任务4： 根据所学光合作用知识和对细胞结构的了解，思考在图中只有呼吸作用，呼吸作用>光合作用，呼吸作用=光合作用，呼吸作用<光合作用这四种情况气体是如何在在外界、叶绿体、线粒体中移动的？用箭头表示移动方向，用化学式表示气体。 给出部分细胞结构模型搭建基础并在学生进一步构建模型的过程中帮助学生完善和理解光合作用与呼吸作用的联系。此学习任务有助于学生在学习过程中意识到结构与功能是统一的整体，促成生命观念的形成。 通过对光合作用和呼吸作用关系的学习，要求学生修正构建数学模型曲线。 学生展示后教师归纳总结，并让同学解读光照强度对光合作用效率的影响曲线，分析横纵坐标、关键点以及变化趋势。其他同学纠正，教师最后总结。 驱动任务5： 根据所学光合作用知识修正“光照强度对光合作用强度的影响”的数学曲线。并说明：1）横纵轴交点，拐点所对应的光合作用与呼吸作用关系。2）不同阶段光合作用强度的限制因素。 让学生通过实验结果和深度学习修正已构建的数学曲线模型，学生在学习过程中逐渐发展批判性思维。通过对曲线模型的构建，再次科学的认知曲线模型，关注关键点、趋势变化。 光合作用原理的应用 教师总结探究实验，并带领学生将所学内容用于生产实践。发布学习任务。 驱动任务6： 应用所学知识，提出提高牧草光合的光合作用的具体措施？ 农作物的增产与每个人息息相关，利用所学知识指导生产实践，增强学生的社会责任感。 板书设计 教学反思与改进 本节课通过带领学生分析影响牧草的光合作用的因素并应用所学知识提出增产建议提升学生的兴趣。在实际操作中通过探究实验学生直接观测到某些因素对光合作用速率的影响，提升学生的科学探究能力，但是由于实验条件的限制没有对更多的因素进行探究，检测手段也比较单一，可以补充课外探究实验充分发挥学生想象力并锻炼学生动手实验能力。学生在构建并修正数学模型的过程中提升学生的科学思维，但是修正过程中由于条件所限缺乏实验检验过程，如果能利用传感器直接体验到气体含量的变化学生可能认识程度更深。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$