江蘇省江陰市高中生物第五章細胞的能量供應和利用5.4能量之源——光和光合作用教學實錄新人教版必修1課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教材分析江蘇省江陰市高中生物第五章“細胞的能量供應和利用”中的5.4節“能量之源——光和光合作用”，內容緊扣新人教版必修1教材，以光合作用為核心，探討了光能轉化為化學能的過程及其在生物體能量供應中的重要性。本節課旨在引導學生理解光合作用的基本原理，掌握光合作用的過程和反應方程式，并能運用所學知識解釋實際生活中的現象。二、核心素養目標本節課旨在培養學生的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。學生將通過實驗探究光合作用的過程，提升觀察、實驗操作和分析數據的能力，培養對生命現象的好奇心和探究欲望。同時，通過討論光合作用對生態系統的重要性，增強學生的社會責任感和對可持續發展的認識。三、教學難點與重點1.教學重點，

①光合作用過程中光能轉化為化學能的具體機制；

②光合作用過程中二氧化碳和水轉化為有機物和氧氣的過程，包括光反應和暗反應的具體步驟；

③光合作用對生物體和生態系統能量流動的意義。

2.教學難點，

①光合作用中光反應和暗反應的相互關系及能量傳遞過程；

②光合作用效率的影響因素，如光照強度、溫度、二氧化碳濃度等；

③學生對光合作用過程中復雜化學反應的理解和記憶。在教學中，需要引導學生通過實驗和模型構建來加深對光合作用過程的理解，并鼓勵學生運用所學知識解釋實際問題。四、教學資源-軟硬件資源：顯微鏡、實驗臺、光合作用模型、電腦、投影儀、白板、實驗記錄表格

-課程平臺：學校生物實驗室管理系統、教學資源共享平臺

-信息化資源：光合作用相關動畫、視頻資料、在線實驗指導

-教學手段：實驗演示、小組討論、案例分析、多媒體教學五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對光合作用的興趣，激發其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道植物如何生長嗎？你們知道光合作用是什么嗎？”

展示一些綠色植物在陽光下進行光合作用的圖片或視頻片段，讓學生初步感受光合作用的魅力或特點。

簡短介紹光合作用的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.光合作用基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解光合作用的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解光合作用的概念，包括其主要組成元素或結構。

詳細介紹光合作用的組成部分，如光反應和暗反應，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.光合作用案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解光合作用的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的光合作用案例進行分析，如農業大棚中的光合作用技術、海洋植物的光合作用對大氣氧含量的貢獻等。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解光合作用的多樣性和復雜性。

引導學生思考這些案例對人類生活的影響，以及如何通過光合作用技術改善環境或提高農業生產效率。

小組討論：讓學生分組討論光合作用在未來的發展趨勢或改進方向，并提出創新性的想法或建議。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與光合作用相關的主題進行深入討論，如“如何提高植物的光合作用效率”、“光合作用在生物能源中的應用”等。

小組內討論該主題的現狀、挑戰以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對光合作用的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現狀、挑戰及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節課的主要內容，強調光合作用的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節課的學習內容，包括光合作用的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調光合作用在維持生態系統平衡、提供生物體能量來源等方面的價值，鼓勵學生進一步探索和應用光合作用的相關知識。

7.課后作業（5分鐘）

目標：鞏固學習效果，拓展學生的知識面。

過程：

布置課后作業：讓學生撰寫一篇關于光合作用的短文或報告，要求結合實際生活中的例子，探討光合作用的意義和應用前景。

鼓勵學生課后查閱相關資料，深入理解光合作用的原理和重要性。六、知識點梳理1.光合作用的概念和意義

-光合作用是綠色植物利用光能將二氧化碳和水轉化為有機物和氧氣的過程。

-光合作用是地球上生命活動的基礎，是生態系統能量流動的起點。

2.光合作用的條件

-光照：光合作用需要光能，光照強度影響光合作用的速率。

-溫度：溫度影響光合作用酶的活性，過高或過低的溫度都會抑制光合作用。

-水分：光合作用需要水作為原料，水分不足會影響光合作用的進行。

3.光合作用的場所

-光合作用主要發生在植物的葉綠體中，特別是葉綠體的類囊體薄膜。

4.光合作用的過程

-光反應：在類囊體薄膜上進行，光能轉化為化學能，產生ATP和NADPH。

-暗反應：在葉綠體基質中進行，利用光反應產生的ATP和NADPH，將二氧化碳還原為有機物。

5.光合作用的產物

-有機物：主要是葡萄糖，是植物生長和發育的基礎物質。

-氧氣：是光合作用的副產品，對地球大氣層的氧氣含量有重要影響。

6.光合作用的效率

-光能利用率：光能轉化為化學能的效率。

-轉化率：光合作用產生的有機物與消耗的二氧化碳的比值。

7.光合作用的影響因素

-光照強度：光照強度直接影響光合作用的速率。

-溫度：溫度影響光合作用酶的活性。

-二氧化碳濃度：二氧化碳濃度影響暗反應的速率。

-水分：水分不足會影響光合作用的進行。

8.光合作用的實際應用

-提高農作物產量：通過優化種植環境，提高光合作用的效率。

-生物能源：利用光合作用合成有機物，作為生物能源的原料。

-環境保護：光合作用能吸收二氧化碳，有助于緩解全球氣候變化。

9.光合作用與生態系統的關系

-光合作用是生態系統能量流動的基礎。

-光合作用產生的氧氣和有機物是生態系統中的其他生物的生存基礎。

10.光合作用的研究方法

-光合儀：用于測定光合作用的速率和效率。

-葉綠素熒光：用于分析光合作用過程中的能量轉換。

-實驗室培養和田間試驗：用于研究光合作用的影響因素和優化措施。七、課堂小結，當堂檢測課堂小結：

本節課我們學習了光合作用的基本概念、過程、條件和重要性。我們了解到光合作用是綠色植物利用光能將二氧化碳和水轉化為有機物和氧氣的過程，是地球上生命活動的基礎。光合作用包括光反應和暗反應兩個階段，光反應在類囊體薄膜上進行，將光能轉化為化學能，產生ATP和NADPH；暗反應在葉綠體基質中進行，利用光反應產生的ATP和NADPH，將二氧化碳還原為有機物。

當堂檢測：

1.光合作用的主要場所是哪里？

A.細胞質基質

B.葉綠體

C.線粒體

D.核糖體

2.光合作用的光反應階段主要產生什么物質？

A.有機物

B.氧氣

C.ATP和NADPH

D.二氧化碳

3.光合作用的暗反應階段主要發生什么反應？

A.光能轉化為化學能

B.水分解為氧氣和氫離子

C.二氧化碳還原為有機物

D.有機物分解為二氧化碳和水

4.光合作用對生態系統有什么重要意義？

A.維持生態平衡

B.提供生物體能量來源

C.增加地球氧氣含量

D.以上都是

5.影響光合作用效率的因素有哪些？

A.光照強度

B.溫度

C.二氧化碳濃度

D.以上都是八、板書設計1.光合作用概述

①光合作用定義：綠色植物利用光能將二氧化碳和水轉化為有機物和氧氣的過程。

②光合作用意義：生態系統能量流動的起點，生命活動的基礎。

2.光合作用條件

①光照：光合作用進行的前提，影響光合速率。

②溫度：影響光合作用酶的活性，過高或過低均抑制光合作用。

③水分：光合作用原料，水分不足影響光合作用進行。

3.光合作用場所

①葉綠體：光合作用的主要場所，特別是類囊體薄膜。

4.光合作用過程

①光反應：類囊體薄膜上進行，光能轉化為化學能，產生ATP和NADPH。

②暗反應：葉綠體基質中進行，利用光反應產物，將二氧化碳還原為有機物。

5.光合作用產物

①有機物：葡萄糖，植物生長和發育的基礎物質。

②氧氣：光合作用副產品，對地球大氣層氧氣含量有重要影響。

6.光合作用效率

①光能利用率：光能轉化為化學能的效率。

②轉化率：光合作用產生的有機物與消耗的二氧化碳的比值。

7.影響光合作用效率的因素

①光照強度

②溫度

③二氧化碳濃度

④水分

8.光合作用實際應用

①提高農作物產量

②生物能源

③環境保護

9.光合作用與生態系統關系

①維持生態平衡

②提供生物體能量來源

③增加地球氧氣含量課后作業1.完成光合作用過程的詳細圖解，標注光反應和暗反應的各個步驟和產物。

-作業要求：學生需繪制光合作用過程的示意圖，包括光反應和暗反應的步驟，以及相關的反應物和產物，如光能、ADP、NADP+、ATP、NADPH、CO2、H2O、O2、C5、C3等。

2.設計一個實驗方案，探究不同光照強度對光合作用速率的影響。

-作業要求：學生需設計一個實驗方案，包括實驗目的、材料、方法、步驟、預期結果和數據分析等。

3.分析并解釋以下現象：為什么在陰天植物的光合作用效率會比晴天低？

-作業要求：學生需結合光合作用的相關知識，分析陰天條件下光合作用效率降低的原因，并給出合理的解釋。

4.寫一篇短文，探討光合作用在環境保護中的作用。

-作業要求：學生需結合所學知識，撰寫一篇關于光合作用在環境保護中作用的短文，包括光合作用如何幫助減少大氣中的二氧化碳、維持生態平衡等內容。

5.結合實際，討論如何通過農業技術提高農作物的光合作用效率。

-作業要求：學生需思考并討論如何通過農業技術手段，如合理密植、間作套種、灌溉管理等，來提高農作物的光合作用效率，并說明理由。

答案示例：

1.光合作用過程圖解（學生自行繪制，以下為文字描述示例）：

-光反應：光能被葉綠素吸收，水分解產生氧氣和氫離子，ADP和NADP+被磷酸化生成ATP和NADPH。

-暗反應：ATP和NADPH提供能量和還原力，二氧化碳被固定生成C3，C3在ATP和NADPH的作用下還原生成有機物。

2.實驗方案設計（示例）：

-實驗目的：探究不同光照強度對光合作用速率的影響。

-材料：植物葉片、光源、光強計、CO2濃度計、培養皿、水等。

-方法：將植物葉片放置在培養皿中，分別暴露于不同光照強度下，記錄光合作用速率。

-步驟：1.設置不同光照強度；2.測量光合作用速率；3.分析數據。

3.陰天光合作用效率低的原因分析：

-陰天條件下，光照強度減弱，導致光反應速率降低，進而影響暗反應的進行，導致光合作用效率降低。

4.光合作用