影响光合作用的因素第一课时教学设计

生命的物质变化和能量转换单元复习

之《光合作用与细胞呼吸》教学设计

（第2课时）

课型：单元教学复习课

执教老师：上海市嘉定区中光高级中学

章蔼然

上课时间：2019年5月30日

上课地点：上海交通大学附属中学嘉定分校高一（1）班

一、

单元教材分析：

1.课程标准对本单元的教学要求：

学习内容

一级内容

二级内容

生物体内的化学反应

三级内容

生物体内的化学反应

生物化学反应的催化剂——酶

学生实验：探究酶的高效性

生物化学反应的直接能源物质——ATP 光合作用的研究历史

生命的物质变化和光合作用

能量转换

叶绿体及其色素

学生实验：叶绿体中色素的提取和分离

光合作用的过程

学生实验：探究影响光合作用的因素

呼吸作用

营养物质的转变

2.单元内容分析： 本单元位于高中生命科学沪教版第一册第四章，以“能量的产生、转化及其在细胞活动中的作用”这条知识主线，分为4节内容：“生物体内的化学反应”、“光合作用”、“细胞呼吸”、“生物体内营养物质的转变”，其中1个验证实验（叶绿体中色素的提取和分离）、4个探究实验（探究酶的高效性、探究影响酶活性的因素、探究影响光合作用的因素、探究酵母菌的呼吸方式）。

本单元在整个教材教学内容中具有承上启下的重要作用：一方面，通过本单元的学习，学生可以更好地理解“糖类是主要的能源物质”，线粒体是“动力车间”，叶绿体是“养料制造车间”和“能量转换站”，主动运输所需能量从何而来等一系列知识点。另一方面，学好本单元内容，也为后续内容的学习奠定基础，如细胞的分裂分化，遗传信息的传递和表达等。此外本单元探究力度较大，自主性和开放性较强，并用了较大篇幅介绍光合作用的发现史，注重学生科学探究和理性思维的培养，注重与现实生产生活的联系，引导学生在现实生1

学***

A B B A A A A B C B A A 有氧呼吸和无氧呼吸

无氧呼吸的应用

食物中的三大营养物质在人体内的转变与合理膳食

活的背景中学习生物学，培养学生运用所学的生物学知识解决现实问题的社会责任感，凸显了生命科学的学科素养。

教材本单元的4节内容在安排上也前后呼应，首先学习了细胞代谢的两个重要条件，即酶是细胞代谢的催化剂，ATP是细胞代谢过程中的直接能源物质。接着介绍了光合作用和细胞呼吸，而这两个最基础最重要的细胞代谢过程离不开酶的催化，更是ATP的两个来源。最后介绍了生物体三大营养物质之间的转变过程。这样的编排既符合学生的认知过程，又训练了逻辑思维能力。因此在合格考前的单元复习课中，建议复习课时为三课时，第一课时复习细胞代谢的条件——酶和ATP。考虑到光合作用和细胞呼吸是绿色植物的两个重要代谢过程，而且之间有着千丝万缕的联系，所以决定将两者合并，第二课时复习光合作用和细胞呼吸，第三课时即三大营养物质的转变。

二、

学情分析

本单元的授课对象是高一合格考复习课学生。

作为复习课，学生通过前期新课的学习，已经具备了一定的生物学知识储备，知道了光合作用与细胞呼吸的过程及其影响因素。但从知识层面，学生对知识的记忆存在或多或少的偏差和疏漏，知识还是碎片化未形成网络，两者之间的联系未能构建；在能力层面，学生对已有知识的运用、转化和分析能力有不同程度的不足，如何运用光合作用原理解释生产实践中相关现象和问题还缺乏分析表达等能力。通过专题复习，引导学生构建光合作用与细胞呼吸之间的联系，加深对新陈代谢的认识，理解物质和能量的关系，提高分析问题的逻辑思维能力和解决问题的能力。

三、教学思路：

光合作用与细胞呼吸是生物体非常重要的生理过程，是新陈代谢过程中重要的化学反应，更是高中生命科学合格考和等级考的重点考查内容之一。从教学内容上主要包括光合作用的探究历史、光合作用的过程、色素的提取和分离实验及探究影响光合作用的因素实验、细胞呼吸的类型及过程、细胞呼吸的应用。作为一课时的复习，教学内容不可能面面俱到，鉴于叶绿体及其色素，色素的提取与分离实验以及探究酵母菌的呼吸方式实验等教学内容比较简单，教师将其放在复习学案中请学生自行复习。本节课课堂教学的复习重点在于学生熟练掌握光合作用和细胞呼吸的过程图解，根据图解找出影响光合作用和细胞呼吸的外在因素，解释这些因素是如何影响光合作用和细胞呼吸的，在此基础上从物质变化、能量变化两个维度构建光合作用与细胞呼吸的联系，并能利用这些原理去解决农业生产实践的一些问题。

在教学设计上教师以贴近学生生活实际的事件引入，通过引导学生分析蔬菜减产的原因，将光合作用和细胞呼吸的相关知识点串联起来，构建知识框架，培养学生比较归纳、分析、推理和语言表达能力，最终运用所学知识解决课堂开始引入的事件，学以致用，回归生活。

四、教学目标：

依据课程标准并围绕培养学生核心素养的要求，制定如下教学目标：

2

（1）

能够通过完善光合作用和细胞呼吸的过程图解，表达光合作用和细胞呼吸的基本过程，找出影响光合作用和细胞呼吸的因素；

（2）能够通过对“光照强度对光合速率的影响”实验结果分析，结合实验自变量和因变量，描述并解释曲线含义；

（3）能够运用物质和能量观，从物质变化、能量变化两个维度构建光合作用和细胞呼吸之间的联系，加深对新陈代谢的认识，理解物质和能量的关系，提高分析问题的逻辑思维能力和解决问题的能力，领悟光合作用、细胞呼吸原理与生产实践的关系，认同生物学知识的应用价值。

五、教学重难点：

重点：（1）光合作用与细胞呼吸的过程

（2）光合作用的影响因素

（3）光合作用与细胞呼吸的联系

难点：（1）光合作用与细胞呼吸的联系

（2）运用光合作用、细胞呼吸原理解释生产实践中相关现象和问题

六、教学过程：

教学环节

教师行为

【导入】流浪地球——流浪太阳

——上海多日连续阴雨，令菜农苦不堪言。

【播放视频】

【提问】

情境导入

为什么多日连续阴雨会造成蔬菜大量减产呢？

观看视频

思考，

作答

学生行为

设计意图

从贴近学生日常生活的事件引入，激发学习兴趣

从低温寡照引导学生总结影响光合作用的因素导入主题

【过渡】究竟温度和光照强度是如何影响光合作用的呢？

【展示】光合作用过程的框架图

根据图解总结影响光合作用的三大外因—光照强度、温度、CO2浓度

【过渡】什么是光合速率？用什么表示？我们用什么方法可以探究这些因素对光合速率的影响关系呢？

下面我们以光照强度对光合速率的影响为例，请大家回忆一下我们曾经使用的实验方法

（1）

真空渗水法

3 学生填空完善过程图，并讲解整个光合作用过程

学生思考，作答

培养学生的语言表达能力

回忆真空渗水法的原理，理解自

光合作用

变量是什么？无关变量有哪些？因变量是什学生思考，作答

么？观测的指标是什么？

【展示】真空渗水法的实验结果

生作答：

随着光照强【提问】从实验结果我们可以得出什么结论？如度的增大，果光照强度不断提高，是否光合速率也得以不断光合速率也提高？

不断增强

【实例】科学家在一定浓度的二氧化碳和适当

的温度条件下，测定某双子叶植物叶片在不同光

照条件下的光合速率，结果如表。表中负值表示

二氧化碳释放量，正值表示二氧化碳吸收量。

黑板画出光合速率变化并描述。

请转换成坐标图并描述曲线特征。

学生讨论回

答，受到温【提问】光合速率为什么会随着光照强度的增加度、二氧化而出现饱和呢？

碳浓度的制

约

同理二氧化碳作为光合作用的原料，同学们也可

以推测一下二氧化碳浓度与光合速率之间的关

系曲线。

学生回答

【提问】真空渗水法的原理是什么？此实验的自【过渡】连续多日阴雨导致蔬菜大量减产除了光合作用减弱之外，还有别的原因吗？在采访中菜农告诉记者很多蔬菜都出现了烂根现象，烂在了地里，大家觉得这与植物的什么生理活动有关呢？

回答：

细胞呼吸

学生填空完善过程图，并讲解细胞呼吸的过程

学生思考回答

变量、因变量、无关变量等变量。通过实验结果分析，引导学生初步认识光照强度与光合速率的关系

培养学生数图转化的能力

根据曲线变化趋势引导学生分析光饱和点出现的原因

细胞呼吸

【展示】细胞呼吸过程的框架图

【提问】类比光合作用，请同学们分析一下影响细胞呼吸的因素有哪些呢？

4

培养学生的语言表达能力

【提问】一个叶肉细胞中既有叶绿体又有线粒体，那么光合作用和细胞呼吸之间有联系吗？

（将光合作用与细胞呼吸贴图置于叶片上，请学

生尝试用箭头画出两者的联系）

光合作用【讨论】

与细胞呼

请同学们从物质变化、能量变化两个维度分析吸的联系

光合作用和细胞呼吸之间的关系

（1）

物质变化关系

（2）

能量变化关系

应用和作业布置

从大家构建的两者之间关系我们不难看出要提高蔬菜的产量，需要怎么做？能否帮菜农支支招呢？ 【布置作业】完成学案

学生讨论分析，完成任务

学生讨论，交流分享

构建模型，强化学生对两个生理过程之间关系的认识

进一步建立物质与能量观

学生提建议

首尾呼应，

学以致用

5