5.4 光合作用与能量转化：原理应用、影响因素与综合分析 （课时3和4）教学设计-高一上学期生物人教版（2019）必修1(表格版）

中小学教育资源及组卷应用平台 第五章细胞的能量供应和利用 《光合作用与能量转化—原理应用、影响因素与综合分析》（课时3、4）教学设计 课型： 新授课 教材版本： 人教版（2019）必修1《分子与细胞》 授课年级： 高一 课时安排：2课时 一、 教材分析 本节课是在学生深入理解光合作用机理（光反应与暗反应）之后，将理论知识与生产生活实践、复杂生命现象分析相衔接的关键环节。教学内容分为三大部分： 光合作用原理的应用：将光合作用强度概念化，并与农业生产中的具体措施（如补光、通风、施肥、控温等）一一对应，体现了生物学的应用价值。 探究实践与影响因素分析：通过“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，巩固探究技能，并系统性地从内因、外因（光照、CO 、温度、水、矿质元素等）角度，结合曲线图深入分析各因素如何影响光合速率，并理解其内在机理。 光合作用与细胞呼吸的综合分析：这是本章的升华与难点，将两种核心代谢途径置于自然或密闭环境的动态变化中进行整合分析，要求学生能解读复杂曲线（如一昼夜CO 吸收/释放变化、密闭容器CO 含量变化），判断有机物的积累与消耗，理解植物生长的本质。 本节课旨在培养学生运用核心概念解决实际问题的能力，并提升其基于模型的复杂系统分析能力。 二、 学情分析 已有知识：学生已系统学习光合作用的光反应与暗反应全过程，掌握了细胞呼吸的原理。具备了分析单一变量影响的基本能力。 可能存在的困难： 概念辨析：区分“总光合速率”、“净光合速率”、“呼吸速率”及其测量与计算方法。 多因素曲线分析：面对同时受多个环境因子影响的曲线图（如P-Q点分析），难以准确判断限制因素。 动态综合分析：对一昼夜或密闭环境中，光合与呼吸速率此消彼长导致的CO 和O 浓度、有机物含量的动态变化理解困难，特别是对“光补偿点”、“光饱和点”、“光合午休”、“有机物积累量计算”等概念的应用。 实验迁移：对“探究光照强度影响”实验中，利用叶片上浮法间接测量光合速率的原理及操作细节理解不深。 教学策略：采用“理论联系实际-实验探究验证-模型分析深化”的三段式教学。对于抽象概念（如三种速率），通过公式和实例强化；对于影响因素，采用“原理-曲线-应用”三步法讲解；对于综合分析，利用典型曲线图，通过问题串引导学生一步步“解读故事”，化复杂为简单。 三、 教学目标 维度 教学目标 生命观念 1. 通过分析环境因素对光合作用的影响及与呼吸作用的动态平衡，深化对“生物与环境相适应”、“稳态与平衡”观念的理解； 2. 认识光合作用是生态系统物质循环和能量流动的基石。 科学思维 1. 通过解读光合作用影响因素曲线和一昼夜变化曲线，培养信息转换、模型分析和综合判断的逻辑思维能力； 2. 能够运用数学模型（如面积法）计算有机物积累量。 科学探究 3. 能够阐明“探究光照强度对光合作用强度影响”的实验设计原理、变量控制和结果分析方法；能够基于曲线图提出可检验的假设。 社会责任 4. 运用光合作用原理，科学解释和分析农业生产中“合理密植”、“正其行、通其风”、“配方施肥”、“大棚控温”等传统和现代农艺措施的科学依据，树立学农、爱农、兴农的意识。 四、 教学重难点 1. 教学重点： (1) 光合作用原理在农业生产中的应用。 (2) 影响光合作用强度的环境因素（光、CO 、温度）及其曲线分析。 (3) 总光合、净光合与呼吸速率的关系。 2. 教学难点： (1) 光合作用与细胞呼吸的综合分析，特别是一昼夜过程中有机物“制造、消耗、积累”的动态分析与计算。 (2) 多因素对光合速率影响的曲线分析（P-Q点模型）。 (3) “探究光照强度影响”实验中，利用叶片上浮法测量光合速率的原理与方法。 五、 教学方法 讲授法、案例分析法、探究式教学法、模型分 ... ...