5.4光合作有与能量转化-光合作用的原理和应用 教学设计-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

教学设计 学习主题 5.4光合作有与能量转化 二 光合作用的原理和应用 学科 生物 年级 高一 时长 40分钟 背景 分析 新课标对高一的学生提出了这样的要求：既要让学生获得基本的学科知识，又要帮助学生学会解决问题的思路、方法。帮助学生领悟生物观念、科学思维和社会责任的核心素养。课程标准与本节对应的“内容要求”是：“了解光合作用的原理，建立生命的物质能量观”。 本节课的授课对象是高一年级学生，学生动手能力较弱，理解能力较差。虽然学生在初中阶段就已经对光合作用有了一些了解，但仍然不够深入，因此教师需要在学生现有的基础上引导学生建立相关的概念，丰富对关于光合作用过程的认识。由于本节内容涉及到化学的知识以及叶绿体等违规结构，因此具有难度，在学习过程中，教师要引领学生通过小组讨论、同桌交流等方法，强化学生的认识。 建构光反应和暗反应的过程模型，理解二者之间的关系，培养科学建模的能力。 学习 目标 ①通过一系列探究活动，能运用物质与能量观，阐明光反应和碳反应的过程，形成光合作用概念，并能以图示的形式表达。 ②通过阅读科学史，分析科学家遇到的问题，能提出假说和实验设想，分析结果并得出结论，掌握科学探究的基本思路和方法；通过小组合作学习、构建模型，培养合作交流能力、建模能力。 ③能认识到光合作用的重要性，树立爱护植物的环保意识。 问题 框架 设问：叶绿体如何将光能转化为化学能？如何将化学能储存在糖类等有机物中？光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳？ 1.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水？2.希尔实验是否说明水的光解与糖类的合成不是一个化学反应？ 方法 策略 针对学习内容特点和学情，突破教学重难点的方法策略 教学活动设计 课前学习活动 活动目标 学习要求 对上节内容的复习，和预习表格制作的过程 课堂教学活动 活动目标 步 骤 培养学生信息提取和科学分析的能力。 学生学会同位素标记法，感受科学家的研究方法。 图像表格使知识点更为清晰，同事培养学生语言表达能力和概括能力。 学生小组讨论、展示，老师梳理、补充，使得学生理解更深刻。 光合作用的概念：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 [希尔反应] 学生阅读教材“思考.讨论”第1、2段，设问：1.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水？2.希尔实验是否说明水的光解与糖类的合成不是一个化学反应？ 【鲁宾和卡门的实验】 组织学生阅读教材“思考.讨论”第3段，设问：1.鲁宾和卡门用了什么科学方法？此方法有什么好处？2.实验中自变量是什么？此方法有什么好处？其他变量应如何处理？3.分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？ 【阿尔农的发现】 组织学生阅读教材“思考.讨论”第4段，设问：尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系？ 【教师讲解】 光合作用过程非常复杂，可分成光反应和暗反应。 学生思考并回答：希尔的实验说明水的光解产生氧气，不能说明光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水；水的光解与糖类的合成不是一个化学反应。 学生思考并回答：同位素标记法，可追踪物质的运行和变化规律，弄清化学反应的详细过程；除同位素氧原子的标记位置不同之外，其他变量应保持相同；光合作用释放的氧气来自于水。 学生思考并画出示意图。 组织学生完成光合作用过程，并完成表格。 总结光反应阶段和暗反应阶段的场所、条件、物质变化、能量变化。 设问：光反应和暗反应在物质变化和能量转化方面有联系吗？如果停止光照，暗反应会有影响吗？若是暗反应停止了光反应还会继续吗？ 学生思考并回答：希尔的实验说明水的光解产生氧气，不能说明光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水；水的光解与糖类的合成不是一个化学反应。 学生思考并回答：同位素标记法，可追踪物质的运行和变化规律，弄清化学反应的详细过程；除同位素氧原子的标记位置不同之外，其他变量应保持相同；光合作用释放的氧气来自于水。 学生思考并画出示意图。 合作学习教材第103-104页光合作用的过程，并完成表格内容。 学生1展示回答：光反应阶段在类囊体的薄膜上进行，必须有光，类囊体上的色素能吸收、传递和转化光能，H2O光解为氧气和NADPH，ADP合成ATP，光能转变为ATP 和NADPH中化学能。 学生2展示回答：暗反应阶段发生在叶绿体基质上，有光、无光都能进行。二氧化碳与C5合成2C3此过程称为CO2的固定。在相关酶的作用下C3和NADPH释放的能量，能被还原，住哪化为糖类。 学生观察上图，分析得出光反应给暗反应提供ATP和NADPH，暗反应给光反应提供ATP合成的原料等。 若光反应停止，暗反应也会停止，反之亦然。 学生概括光合作用的实质是：物质合成、能量的转换和储存。 课堂小结 板书设计 5.4光合作有与能量转化 二 光合作用的原理和应用 1、 希尔反应、鲁宾和卡门的实验、阿尔农的发现 2、 光合作用的示意图 三、光反应与暗反应的比较 四、课堂小结 评价设计 运用ppt多媒体进行教学，学生学习兴趣浓厚，教学效果非常好，抓住了学生的好奇心，讲述“光合作用的原理和应用”这部分内容时，我把讲述和多媒体演示案例相结合，使学生情不自禁地用眼睛看、用耳朵听、用脑子想，更好地帮助学生理解了光合作用的原理和应用的相关知识。一张张醒目的幻灯片吸引了学生的注意力，使学生感到易学、爱学、乐学，学习过程主动轻松，更好的培养学生主动建构光合作用的原理和应用的知识框架。 课后作业（活动） 活动目标 作业（活动）要求 课后巩固 完成课后练习和练习册相应练习 学科网（北京）股份有限公司 $