微专题（三）光合作用和细胞呼吸的综合问题教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1.docx

微专题（三）光合作用和细胞呼吸的综合问题教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

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教学内容分析

1.本节课的主要教学内容为光合作用和细胞呼吸的综合问题，包括光合作用和细胞呼吸的概念、过程、影响因素以及二者之间的关系。具体教材章节为2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1第三章《光合作用》和第四章《细胞呼吸》。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课将引导学生回顾初中阶段所学的光合作用和细胞呼吸的基本概念，进一步深入探讨这两个生理过程的具体步骤、影响因素及其在实际生产和生活中的应用。通过本节课的学习，学生将能够更好地理解光合作用和细胞呼吸在实际生物体中的作用和重要性。

核心素养目标

1.科学探究：培养学生通过实验观察和数据分析，探究光合作用和细胞呼吸的条件、过程及其影响因素的能力。

2.科学思维：发展学生运用比较、分析和综合的方法，理解光合作用和细胞呼吸在能量转换和生态循环中的作用。

3.生命观念：帮助学生建立正确的能量观和物质观，认识到生物体内部能量转换和物质循环的统一性。

4.科学态度：培养学生对科学研究的严谨态度，提高对生物学现象的好奇心和探索精神。

5.责任意识：激发学生对生态环境保护的责任感，理解生物学知识在可持续发展中的应用价值。

教学难点与重点

1.教学重点

-光合作用的光反应和暗反应的具体步骤和条件：重点讲解光反应中水的分解、ATP和NADPH的生成，以及暗反应中CO2的固定和C3途径的详细过程。

-细胞呼吸的三个阶段：详细介绍糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化各阶段的关键反应和产物。

-光合作用与细胞呼吸的相互关系：强调二者的互补性，如光合作用产生的有机物是细胞呼吸的底物，细胞呼吸产生的ATP是光合作用暗反应的能量来源。

2.教学难点

-光合作用暗反应中的碳循环机制：学生可能难以理解CO2的固定和还原过程，尤其是卡尔文循环中的中间产物和最终产物的转化。

-示例：通过图示和实际案例，如植物在光照和黑暗条件下的碳固定速率差异，帮助学生理解暗反应的动态变化。

-细胞呼吸的氧化磷酸化过程：学生可能难以掌握电子传递链和ATP合成的具体机制。

-示例：通过动画演示和实验数据，如电子传递链中的能量梯度变化，帮助学生形象化理解氧化磷酸化的能量转换过程。

-光合作用与细胞呼吸的综合应用：学生可能难以将两者结合起来理解其在生态系统中的作用。

-示例：通过实际案例，如光合作用和细胞呼吸在植物生长和环境保护中的应用，帮助学生形成完整的生态观念。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生配备2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1教材。

2.辅助材料：准备光合作用和细胞呼吸的示意图、能量转换流程图、相关视频资料，以及科学家实验研究案例。

3.实验器材：准备实验所需的植物材料、澄清石灰水、酚酞指示剂、滴管、培养皿等，确保实验安全有序进行。

4.教室布置：设置实验操作台，划分实验小组区域，提供必要的实验指导卡片，营造良好的学习氛围。

教学流程

1.导入新课（5分钟）

-通过展示一张光合作用和细胞呼吸的生态循环图，引导学生思考“植物是如何将太阳能转化为化学能的？”以及“生物体如何利用这些能量进行生命活动？”的问题，激发学生的好奇心和学习兴趣。

2.新课讲授（15分钟）

-讲解光合作用的基本原理，通过展示光反应和暗反应的示意图，详细解释水的分解、ATP和NADPH的生成，以及CO2的固定和C3途径。

-详细讲解细胞呼吸的三个阶段，结合图表展示糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化的过程，强调ATP的生成和能量释放。

-分析光合作用与细胞呼吸的相互关系，通过实际案例（如植物在白天和夜晚的能量转换）说明二者的互补性和动态平衡。

3.实践活动（10分钟）

-设计一个简单的光合作用实验，让学生观察并记录在不同光照条件下植物叶片的变化。

-进行细胞呼吸的模拟实验，让学生通过化学反应实验感受有机物分解和能量释放的过程。

-利用互动软件或在线平台，让学生参与光合作用和细胞呼吸的知识问答，检验学生对课堂内容的理解和记忆。

4.学生小组讨论（10分钟）

-方面一：讨论光合作用在不同环境条件下的适应性，例如，沙漠植物如何适应干旱环境进行光合作用。

-方面二：探讨细胞呼吸在生物体中的作用，例如，为什么动物在运动时需要加快细胞呼吸速率。

-方面三：分析光合作用和细胞呼吸在生态系统中的作用，例如，它们如何影响碳循环和氧气供应。

5.总结回顾（5分钟）

-回顾本节课的核心内容，包括光合作用和细胞呼吸的基本过程、影响因素和二者之间的关系。

-强调学习这些知识的重要性，以及它们在现实生活和科学探究中的应用。

-通过提问的方式检