内蒙古开鲁县高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 5.4 能量之源——光与光合作用 第二课时教学实录 新人教版必修3.docx

内蒙古开鲁县高中生物第五章生态系统及其稳定性5.4能量之源——光与光合作用第二课时教学实录新人教版必修3

授课内容

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设计意图

本节课旨在通过深入讲解光合作用的过程，使学生理解光作为能量之源在生态系统中的作用，培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。通过实验演示和案例分析，让学生体会科学探究的过程，提高学生的科学素养。

核心素养目标

培养学生科学思维，通过光合作用的学习，使学生理解能量转换的科学原理，提升逻辑推理和批判性思维能力。增强生物实践能力，通过实验操作，让学生掌握实验设计、数据收集和分析的方法。同时，培养学生的社会责任感，认识到光合作用在生态环境保护和可持续发展中的重要性。

教学难点与重点

1.教学重点

-光合作用过程的理解：重点讲解光反应和暗反应的详细步骤，包括光能转化为化学能、水分解、二氧化碳固定和有机物的合成等。

-能量传递与转化：强调光能通过光合作用转化为化学能，并传递给生物群落，是生态系统能量流动的基础。

2.教学难点

-光反应与暗反应的内在联系：难点在于理解光反应产生的ATP和NADPH如何参与暗反应中的卡尔文循环。

-光合作用条件的影响：难点在于分析光照强度、温度、CO2浓度等因素对光合作用速率的影响，以及它们之间的相互作用。

-光合作用与生态系统的关系：难点在于理解光合作用如何影响生态系统的能量流动和物质循环，以及生态系统的稳定性。

教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法：系统讲解光合作用的基本原理和过程，帮助学生构建知识框架。

2.讨论法：通过小组讨论，让学生深入思考光合作用在生态系统中的作用，提高学生的批判性思维。

3.实验法：指导学生进行光合作用相关实验，增强实践操作能力。

教学手段：

1.多媒体课件：展示光合作用的动态图解，帮助学生直观理解复杂过程。

2.互动软件：利用模拟软件展示光合作用在不同条件下的变化，提高学生的学习兴趣。

3.实验报告：引导学生撰写实验报告，巩固实验技能，提升科学写作能力。

教学过程

1.导入新课

（老师）同学们，上一节课我们学习了生态系统的组成和功能，了解到能量流动是生态系统中的重要过程。今天我们将继续探讨能量的源头——光与光合作用。请大家回顾一下，什么是光合作用？它对生态系统有何重要意义？（学生）光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水合成有机物并释放氧气的过程。它为生物圈提供了能量来源和氧气，是地球上所有生命活动的基础。（老师）非常好，今天我们就来深入探讨光合作用的原理和过程。

2.光合作用的基本原理

（老师）首先，我们来了解一下光合作用的基本原理。光合作用分为两个阶段：光反应和暗反应。光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，主要作用是吸收光能，将其转化为化学能。同学们，谁能告诉我光反应中发生了哪些重要变化？（学生）光反应中，水分子被光能分解，产生氧气、电子和质子。（老师）很好，水分子在光反应中被分解，释放出氧气，同时产生了高能电子和质子。接下来，这些高能电子和质子会被用来合成ATP和NADPH，这是暗反应需要的能量和还原剂。（学生）我明白了，光反应为暗反应提供了能量和还原剂。

3.光反应的详细步骤

（老师）接下来，我们来详细讲解光反应的步骤。光反应包括两个关键步骤：水的光解和ATP的合成。请同学们跟随我，一起回顾光反应的详细步骤。首先，光能被叶绿素a吸收，激发电子从叶绿素a转移到电子传递链上。在这个过程中，水分子被分解成氧气、电子和质子。同学们，谁能告诉我电子传递链上的哪些分子参与了这一过程？（学生）电子传递链上的分子包括叶绿素a、叶绿素b、细胞色素f、铁硫蛋白和细胞色素c等。（老师）正确。电子在传递过程中逐渐失去能量，最终传递到细胞色素c上，产生质子梯度，从而驱动ATP合成酶合成ATP。

4.暗反应的详细步骤

（老师）现在，我们来探讨暗反应的详细步骤。暗反应也称为卡尔文循环，发生在叶绿体的基质中。暗反应的主要作用是将ATP和NADPH中的化学能用于将二氧化碳还原成有机物。请同学们跟随我，一起回顾暗反应的步骤。首先，二氧化碳与五碳糖结合，形成三碳化合物。然后，这些三碳化合物在ATP和NADPH的作用下，逐步还原成葡萄糖等有机物。同学们，谁能告诉我暗反应中ATP和NADPH的具体作用？（学生）ATP为暗反应提供能量，而NADPH提供还原剂，帮助还原三碳化合物。（老师）非常好，同学们对暗反应的理解越来越深入了。

5.光合作用条件的影响

（老师）光合作用受到多种条件的影响，如光照强度、温度和CO2浓度等。请同学们思考一下，这些条件是如何影响光合作用的？（学生）光照强度越高，光合作用速率越快；温度适宜时，光合作用速率也较高；CO2浓度增加，光合作用速率也会提高。（老师）同学们的分析