2024-2025學(xué)年高中生物 第4章 素能提升課 光合作用和細胞呼吸（一）教案 蘇教版必修1

2024-2025學(xué)年高中生物第4章素能提升課光合作用和細胞呼吸（一）教案蘇教版必修1主備人備課成員教材分析《2024-2025學(xué)年高中生物》第4章“素能提升課光合作用和細胞呼吸（一）”是基于蘇教版必修1的內(nèi)容設(shè)計。本章節(jié)緊承前一章對細胞結(jié)構(gòu)與功能的探討，深入解析光合作用與細胞呼吸兩個生命過程中的重要作用。課程內(nèi)容緊扣教材，以光合作用中光反應(yīng)與暗反應(yīng)的基本過程、細胞呼吸的三個階段為核心，結(jié)合實驗探究與案例分析，強化學(xué)生對能量轉(zhuǎn)換與物質(zhì)代謝的理解。通過比較、分析與綜合，使學(xué)生能夠掌握光合作用與細胞呼吸的基本原理，并理解其在生物體生長發(fā)育、生理功能調(diào)節(jié)中的重要性，為后續(xù)學(xué)習(xí)生態(tài)、進化等生物學(xué)科領(lǐng)域打下堅實基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，特別是科學(xué)探究和生命觀念的形成。通過學(xué)習(xí)光合作用與細胞呼吸，使學(xué)生能夠發(fā)展以下能力：一是運用生物學(xué)原理，解釋自然界中能量流動與物質(zhì)循環(huán)現(xiàn)象；二是設(shè)計簡單的生物學(xué)實驗，進行數(shù)據(jù)收集與分析，培養(yǎng)實證意識；三是形成對生命活動的基本認識，理解生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的原理；四是在實際情境中，運用所學(xué)知識解決生物學(xué)問題，提升科學(xué)思維能力和社會責(zé)任感。通過本課程學(xué)習(xí)，助力學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的生物學(xué)知識體系，激發(fā)對生命科學(xué)的興趣與探究欲。重點難點及解決辦法解決辦法及突破策略：

1.通過動畫、模型等教學(xué)資源，直觀展示光合作用與細胞呼吸的過程，幫助學(xué)生形象理解。

2.引導(dǎo)學(xué)生通過列表、流程圖等方式，比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)、有氧呼吸與無氧呼吸的差異，強化記憶。

3.設(shè)計課堂小組討論，讓學(xué)生在互動中探討難點問題，促進知識內(nèi)化。

4.結(jié)合實驗操作，讓學(xué)生在實踐中感受有氧呼吸和無氧呼吸過程，加深理解。

5.提供課后習(xí)題及輔導(dǎo)，針對學(xué)生個體差異進行針對性指導(dǎo)，確保每位學(xué)生能掌握重點，突破難點。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都提前準(zhǔn)備好蘇教版必修1的教材，特別是第4章涉及光合作用與細胞呼吸的相關(guān)內(nèi)容，以便于課堂學(xué)習(xí)和討論。

2.輔助材料：

-圖片：收集并準(zhǔn)備植物葉綠體結(jié)構(gòu)、光合作用過程、細胞呼吸過程的高清圖片，以便于學(xué)生直觀理解。

-圖表：制作并打印光反應(yīng)與暗反應(yīng)、有氧呼吸與無氧呼吸的對比圖表，幫助學(xué)生整理知識點。

-視頻：選取權(quán)威機構(gòu)發(fā)布的光合作用與細胞呼吸的教學(xué)視頻，通過動態(tài)演示，增強學(xué)生的理解記憶。

-PPT：設(shè)計包含關(guān)鍵知識點的PPT，結(jié)合圖片、圖表和視頻，使教學(xué)內(nèi)容更加生動有趣。

3.實驗器材：

-光合作用實驗：準(zhǔn)備植物材料（如菠菜葉）、光電池、二氧化碳吸收劑（如氫氧化鈉溶液）、光源等。

-細胞呼吸實驗：準(zhǔn)備酵母菌、葡萄糖溶液、氧氣收集裝置、二氧化碳檢測劑（如石灰水）等。

-確保所有實驗器材的完整性和安全性，提前進行測試，避免實驗過程中出現(xiàn)意外。

4.教室布置：

-分組討論區(qū)：將教室座位按照小組討論的形式進行布置，便于學(xué)生進行合作學(xué)習(xí)。

-實驗操作臺：在教室前方或側(cè)面設(shè)置實驗操作區(qū)，提前準(zhǔn)備好實驗器材，確保實驗順利進行。

-投影設(shè)備：確保投影設(shè)備正常運行，便于展示PPT、圖片、視頻等多媒體資源。

-黑板或白板：準(zhǔn)備充足的空間，供教師板書重要知識點和解答學(xué)生疑問。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是“光合作用和細胞呼吸”這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個問題：“你們在日常生活中是否注意過植物在陽光下生長的情況？”這個問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索光合作用與細胞呼吸的奧秘。

二、新課講授（10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解光合作用與細胞呼吸的基本概念。光合作用是植物在陽光下將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物和氧氣的過程。細胞呼吸則是生物體將有機物氧化分解，釋放能量的過程。這兩個過程是生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.案例分析：接下來，我們來看一個具體的案例。這個案例將展示光合作用與細胞呼吸在實際中的應(yīng)用，以及它們?nèi)绾螏椭覀兝斫馍矬w的能量需求。

3.重點難點解析：在講授過程中，我會特別強調(diào)光反應(yīng)與暗反應(yīng)、有氧呼吸與無氧呼吸這兩個重點。對于難點部分，我會通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實踐活動（10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個與光合作用和細胞呼吸相關(guān)的實際問題。

2.實驗操作：為了加深理解，我們將進行一個簡單的光合作用和細胞呼吸實驗操作。這個操作將演示這兩個過程的基本原理。

3.成果展示：每個小組將向全班展示他們的討論成果和實驗操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“光合作用與細胞呼吸在實際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵提出自己的觀點和想法，并與其他小組成員進行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了光合作用與細胞呼吸的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時，我們也通過實踐活動和小組討論加深了對這兩個過程的理解。我希望大家能夠掌握這些知識點，并在日常生活中靈活運用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時向我提問。知識點梳理1.光合作用的概念與意義

-光合作用是植物、某些細菌和藻類利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物和氧氣的過程。

-光合作用是地球上生物能量和有機物質(zhì)的根本來源，對維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡至關(guān)重要。

2.光合作用的階段

-光反應(yīng)：發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，水分子光解產(chǎn)生氧氣。

-暗反應(yīng)：發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH，將二氧化碳還原為有機物。

3.細胞呼吸的概念與意義

-細胞呼吸是生物體將有機物氧化分解，釋放能量的過程。

-細胞呼吸是生物體獲取能量的主要途徑，對于維持生命活動至關(guān)重要。

4.細胞呼吸的階段

-有氧呼吸：分為糖解、Krebs循環(huán)和氧化磷酸化三個階段，產(chǎn)生大量ATP。

-無氧呼吸：在缺氧條件下，通過糖解過程產(chǎn)生少量ATP。

5.光合作用與細胞呼吸的關(guān)系

-光合作用產(chǎn)生的有機物是細胞呼吸的底物。

-細胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳是光合作用的原料。

-光合作用與細胞呼吸共同維持生物體內(nèi)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)。

6.影響光合作用與細胞呼吸的因素

-光照強度、二氧化碳濃度、溫度等對光合作用速率有影響。

-有氧呼吸速率受氧氣濃度、溫度等因素影響。

7.實際應(yīng)用

-提高作物光合作用效率，增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。

-了解細胞呼吸原理，控制疾病發(fā)生，提高生活質(zhì)量。

8.科學(xué)探究方法

-通過實驗觀察光合作用與細胞呼吸過程。

-設(shè)計實驗方案，收集數(shù)據(jù)，分析討論實驗結(jié)果。板書設(shè)計①條理清楚、重點突出：

-知識點1：光合作用概念

-光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

-CO2+H2O→有機物+O2

-知識點2：光反應(yīng)與暗反應(yīng)

-光反應(yīng)：類囊體膜，水光解，O2↑

-暗反應(yīng)：基質(zhì)，CO2固定，有機物合成

-知識點3：細胞呼吸概念

-有機物氧化分解，釋放能量

-有氧呼吸：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量

-無氧呼吸：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量

-知識點4：影響光合作用與細胞呼吸的因素

-光照、CO2、溫度

②簡潔明了：

-關(guān)鍵詞：光能、化學(xué)能、能量轉(zhuǎn)換、有機物、氧氣、二氧化碳、光反應(yīng)、暗反應(yīng)、有氧呼吸、無氧呼吸、影響因素

③藝術(shù)性和趣味性：

-使用彩色粉筆，突出重點和關(guān)鍵詞。

-用圖像表示光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場所、物質(zhì)變化。

-繪制簡筆畫，形象展示植物光合作用和細胞呼吸的過程。

-引用趣味性實例，如“植物如何‘呼吸’？”、“光合作用是‘太陽能電池’嗎？”等，激發(fā)學(xué)生興趣。典型例題講解例題一：

題目：解釋光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)的主要區(qū)別。

解答：

光反應(yīng)：

-發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上。

-需要光照作為能量來源。

-水分子光解產(chǎn)生氧氣、電子和質(zhì)子。

-生成ATP和NADPH。

暗反應(yīng)：

-發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。

-不需要光照，但依賴光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH。

-將二氧化碳還原為有機物，如葡萄糖。

-不直接產(chǎn)生氧氣。

例題二：

題目：簡述細胞呼吸過程中，有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別。

解答：

有氧呼吸：

-需要氧氣作為最終電子受體。

-產(chǎn)生大量ATP（約38個分子）。

-發(fā)生在三個階段：糖解、Krebs循環(huán)、氧化磷酸化。

-最終產(chǎn)物為二氧化碳和水。

無氧呼吸：

-在缺氧條件下進行。

-產(chǎn)生少量ATP（約2個分子）。

-發(fā)生在糖解階段，后續(xù)不進行Krebs循環(huán)和氧化磷酸化。

-最終產(chǎn)物為酒精和二氧化碳，或乳酸。

例題三：

題目：如果植物葉片在光照條件下釋放二氧化碳，可能的原因是什么？

解答：

可能原因是植物葉片在進行細胞呼吸，而非光合作用。這可能發(fā)生在以下情況：

-光照不足，導(dǎo)致光合作用速率低于細胞呼吸速率。

-植物葉片的氣孔關(guān)閉，限制了二氧化碳的進入，但細胞呼吸仍在進行。

例題四：

題目：設(shè)計一個簡單的實驗，驗證光合作用需要光照。

解答：

實驗設(shè)計：

-準(zhǔn)備兩個相同大小的植物葉片，放入兩個透明容器中。

-在一個容器上提供光照，另一個容器保持黑暗。

-觀察兩個容器中葉片釋放氣泡（氧氣）的情況。

-光照條件下的葉片會產(chǎn)生更多氣泡，表明光合作用發(fā)生。

例題五：

題目：說明在什么條件下，細胞呼吸會轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸？

解答：

細胞呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸的條件是：

-缺乏足夠的氧氣供應(yīng)。

-細胞內(nèi)氧氣濃度降低，無法支持有氧呼吸的進行。

-在缺氧環(huán)境下，細胞通過無氧呼吸途徑來產(chǎn)生能量。

例題六：

題目：植物在夜間為什么會釋放二氧化碳？

解答：

植物在夜間釋放二氧化碳的原因是：

-夜間缺乏光照，光合作用無法進行。

-植物細胞仍然進行細胞呼吸，以維持生命活動。

-細胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳通過氣孔釋放。

例題七：

題目：解釋為什么光合作用和細胞呼吸是相互依存的。

解答：

光合作用和細胞呼吸是相互依存的，因為：

-光合作用產(chǎn)生的有機物是細胞呼吸的底物。

-細胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳是光合作用的原料。

-兩個過程共同維持生物體內(nèi)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)。

例題八：

題目：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如何通過調(diào)節(jié)環(huán)境條件來提高作物的光合作用效率？

解答：

提高作物光合作用效率的方法包括：

-增加光照強度，延長光照時間。

-提供充足的二氧化碳，如通過溫室施肥。

-控制適宜的溫度，避免極端氣候影響。

-優(yōu)化土壤水分，保持適度灌溉。反思改進措施1.采用案例教學(xué)法，通過具體實例幫助學(xué)生深入理解光合作用與細胞呼吸的概念和應(yīng)用，提高學(xué)生的實踐能力。

2.結(jié)合多媒體教學(xué)資源，如圖片、視頻等，使抽象的生物學(xué)概念更加直觀生動，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、存在主要問題

1.在教學(xué)組織方面，課堂討論的參與度不高，部分學(xué)生缺乏主動性和積極性。

2.在教學(xué)方法上，部分學(xué)生對光合作用與細胞呼吸的復(fù)雜過程理解不夠透徹，需要更加直觀的教學(xué)手段。

三、改進措施

1.針對課堂討論的參與度問題，可以采取分組合作學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生在小組內(nèi)進行討論和合作，提高學(xué)生的參與度和積極性。

2.針對學(xué)生對光合作用與細胞呼吸過程的理解困難，可以增加實驗操作的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自參與實驗，通過實踐加深對知識的理解。

3.針對部分學(xué)生對復(fù)雜概念的理解困難，可以采用更加生動形象的教學(xué)方法，如動畫演示、模型制作等，幫助學(xué)生更好地理解和記憶。課堂2.作業(yè)評價：對學(xué)生的作業(yè)進行認真批改和點評，及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力。

在教學(xué)過程中，我注重與學(xué)生的互動，通過提問和觀察學(xué)生的反應(yīng)，了解他們對光合作用與細胞呼吸概念的理解程度。我會在課堂上隨機提問，讓學(xué)生回答一些關(guān)鍵問題，如光合作用的步驟、細胞呼吸的階段等，以此來評估學(xué)生對知識的掌握情況。同時，我還會觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，如他們的