生物（浙科版必修一）：《细胞与能量》教案（2）生物学.docx

生物（浙科版必修一）：《细胞与能量》教案（2）生物学

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设计意图

结合浙科版必修一《生物学》中《细胞与能量》章节，本节课旨在通过实际案例分析，帮助学生深入理解细胞中的能量转换过程，掌握细胞呼吸和光合作用的基本原理及其在实际生活中的应用，培养学生的科学思维能力和实践操作能力，为后续生物学知识的学习奠定基础。

核心素养目标

1.科学探究：培养学生通过观察、实验等方法探究细胞中能量转换过程的能力，提高学生设计实验、分析数据和得出结论的实践技能。

2.科学思维：培养学生运用比较、归纳、演绎等思维方式，深入理解细胞呼吸和光合作用原理，形成科学的生物学观念。

3.生活实践：引导学生关注生物学知识在生活中的应用，提高学生对能源利用、环境保护等方面的认识，培养学生的社会责任感。

教学难点与重点

1.教学重点

-细胞呼吸的概念、过程及其三个阶段的特点和产物：重点讲解细胞呼吸的基本过程，包括糖解作用、柠檬酸循环和电子传递链，以及每个阶段产生的能量形式和终产物。

-光合作用的基本原理和阶段：详细讲解光合作用的光反应和暗反应两个阶段，强调光能转化为化学能的过程，以及ATP和NADPH在能量转换中的关键作用。

2.教学难点

-细胞呼吸过程中ATP生成的具体机制：学生可能难以理解ATP在电子传递链中的生成过程，尤其是质子梯度如何驱动ATP合酶合成ATP。通过动画模拟和实际案例解释，帮助学生形象理解ATP生成的物理化学机制。

-光合作用中光反应与暗反应的协同作用：学生可能难以把握光反应和暗反应如何相互配合完成能量转换。可以通过实验数据分析和实际植物光合作用过程的视频，帮助学生理解光反应产生的ATP和NADPH在暗反应中的具体应用和能量转换过程。

教学方法与策略

1.结合讲授法，通过生动的语言和实例，清晰讲解细胞呼吸和光合作用的基本原理。

2.采用小组讨论，让学生分析具体案例，如植物光合作用在农业中的应用，以加深理解。

3.设计角色扮演活动，模拟科学家研究能量转换过程，提高学生的参与度和兴趣。

4.利用多媒体展示细胞结构和工作原理的动画，增强学生的直观感受。

5.安排实验操作，如测定植物光合速率，让学生亲手实践，巩固理论知识。

教学过程

1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：以问题“为什么植物在阳光下生长得更快？”开启讨论，引发学生对植物能量转换的好奇心。

-回顾旧知：简要回顾上节课学习的细胞结构和功能，为引入细胞能量转换打下基础。

2.新课呈现（约45分钟）

-讲解新知：详细讲解细胞呼吸和光合作用的基本原理，包括它们的定义、过程、条件和意义。

-细胞呼吸：介绍糖解作用、柠檬酸循环和电子传递链，强调ATP的生成过程。

-光合作用：讲解光反应和暗反应的步骤，以及如何将光能转化为化学能。

-举例说明：以植物在自然界的能量转换为例，说明细胞呼吸和光合作用在生态系统中的作用。

-互动探究：分组讨论，分析不同条件下细胞呼吸和光合作用的效率，以及它们对环境的影响。

3.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：进行“光合作用和细胞呼吸实验”，观察不同条件下的实验结果，记录并分析数据。

-教师指导：在实验过程中，巡回指导，帮助学生理解实验原理，解答实验操作中的疑问。

4.总结反馈（约10分钟）

-学生展示：邀请几组学生分享实验结果和发现，鼓励他们用自己的语言解释观察到的现象。

-教师点评：对学生的实验结果和解释进行点评，强调重点和难点，纠正错误理解。

5.作业布置（约5分钟）

-布置相关的作业，如绘制细胞呼吸和光合作用的流程图，或撰写关于能量转换的小论文，以加深对课堂内容的理解和应用。

知识点梳理

1.细胞呼吸

-定义：细胞呼吸是指细胞内有机物在氧气参与下被分解产生能量的过程。

-过程：分为糖解作用、柠檬酸循环和电子传递链三个阶段。

-糖解作用：在细胞质中，葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量ATP。

-柠檬酸循环：在线粒体基质中，丙酮酸转化为柠檬酸，经过一系列反应最终生成二氧化碳和电子载体（NADH和FADH2）。

-电子传递链：在线粒体内膜上，电子载体释放电子，通过电子传递链产生ATP。

-条件：需要氧气参与，适宜的温度和pH值。

-意义：为细胞提供能量，维持生命活动的正常进行。

2.光合作用

-定义：光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。

-过程：分为光反应和暗反应两个阶段。

-光反应：在叶绿体的类囊体膜上，光能被捕获并转化为化学能，生成ATP和NADPH。

-暗反应：在叶绿体基质中，利用光反应产生的ATP和NADPH，将二氧化碳固定为有机物（如葡萄糖）。

-条件：需要光能、二氧化碳和水，适宜的温度和pH值。