第五單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用單元教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修一主備人備課成員教材分析本章節(jié)內(nèi)容為2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修一《細(xì)胞的生命活動》第五單元，主要圍繞細(xì)胞能量供應(yīng)和利用展開。教材內(nèi)容緊密結(jié)合細(xì)胞呼吸和光合作用兩個關(guān)鍵過程，深入探討能量轉(zhuǎn)換和傳遞機(jī)制。課程設(shè)計旨在使學(xué)生了解細(xì)胞能量供應(yīng)的基本原理，理解光合作用和呼吸作用的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)際操作技能。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科學(xué)思維，通過探究細(xì)胞呼吸和光合作用的過程，理解能量轉(zhuǎn)換的原理。提升學(xué)生的實(shí)驗操作能力，通過實(shí)際操作掌握實(shí)驗技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感，認(rèn)識到生物技術(shù)在解決能源問題中的作用，激發(fā)學(xué)生對可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識：學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能，對細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等有一定的了解。此外，學(xué)生對光合作用和呼吸作用的基本概念也有所接觸，但可能對能量轉(zhuǎn)換的具體過程和機(jī)制了解有限。

2.學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高一學(xué)生通常對生物學(xué)抱有較高的興趣，尤其是與日常生活和自然界相關(guān)的主題。他們的學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，能夠通過觀察、實(shí)驗和討論等方式吸收新知識。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，多數(shù)學(xué)生偏好通過實(shí)驗和實(shí)踐活動來學(xué)習(xí)，但也有部分學(xué)生更傾向于理論學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生在理解細(xì)胞呼吸和光合作用的具體過程時可能會遇到困難，尤其是能量轉(zhuǎn)換的復(fù)雜性和細(xì)節(jié)。此外，實(shí)驗操作技能的掌握可能需要一定的時間，尤其是對于一些實(shí)驗器材的使用和數(shù)據(jù)處理。學(xué)生還可能對能量轉(zhuǎn)換在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和意義感到困惑，需要教師引導(dǎo)他們建立聯(lián)系。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：結(jié)合多媒體課件，系統(tǒng)講解細(xì)胞呼吸和光合作用的基本原理，幫助學(xué)生建立知識框架。

2.討論法：組織學(xué)生圍繞實(shí)驗結(jié)果和理論問題進(jìn)行討論，鼓勵學(xué)生提出問題并尋找答案。

3.實(shí)驗法：引導(dǎo)學(xué)生親自操作實(shí)驗，觀察現(xiàn)象，分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)實(shí)驗技能和科學(xué)探究能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體課件：展示細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖、能量轉(zhuǎn)換過程圖等，直觀展示復(fù)雜概念。

2.實(shí)驗視頻：播放典型實(shí)驗操作步驟，幫助學(xué)生掌握實(shí)驗技巧。

3.在線學(xué)習(xí)平臺：提供實(shí)驗報告模板和拓展學(xué)習(xí)資源，方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：展示自然界中植物光合作用和動物呼吸作用的生動圖片或視頻，提出問題：“你們知道這些生物是如何獲取和利用能量的嗎？”

-回顧舊知：簡要回顧細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能，以及光合作用和呼吸作用的基本概念。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：

a.詳細(xì)講解細(xì)胞呼吸的過程，包括有氧呼吸和無氧呼吸的特點(diǎn)和步驟。

b.介紹光合作用的原理，包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)的詳細(xì)過程。

c.分析能量轉(zhuǎn)換的機(jī)制，如ATP的生成和利用。

-舉例說明：

a.通過具體例子，如植物的光合作用和動物的呼吸作用，說明能量轉(zhuǎn)換在生物體內(nèi)的應(yīng)用。

b.結(jié)合實(shí)際案例，如農(nóng)業(yè)種植和人體健康，展示能量轉(zhuǎn)換對人類生活的重要性。

-互動探究：

a.組織學(xué)生分組討論，提出關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的問題，如“為什么光合作用需要光？”

b.引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗?zāi)M光合作用和呼吸作用的過程，觀察現(xiàn)象，分析結(jié)果。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動：

a.學(xué)生獨(dú)立完成課后練習(xí)題，鞏固對細(xì)胞呼吸和光合作用的理解。

b.學(xué)生分組進(jìn)行角色扮演，模擬光合作用和呼吸作用的實(shí)驗過程，加深對知識的應(yīng)用。

-教師指導(dǎo)：

a.教師巡視課堂，觀察學(xué)生的練習(xí)情況，及時解答學(xué)生的疑問。

b.教師針對學(xué)生的錯誤進(jìn)行個別指導(dǎo)，幫助學(xué)生糾正錯誤，提高解題能力。

4.總結(jié)與反思（約5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)細(xì)胞呼吸和光合作用在生物體內(nèi)的作用。

-學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得，提出自己的疑問和思考。

-教師引導(dǎo)學(xué)生反思，如何將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際生活中。

5.作業(yè)布置（約2分鐘）

-布置課后作業(yè)，包括完成課后練習(xí)題、查閱相關(guān)資料，并準(zhǔn)備下一節(jié)課的討論話題。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確地描述細(xì)胞呼吸和光合作用的過程，包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)的具體步驟。

-學(xué)生理解能量轉(zhuǎn)換的機(jī)制，如ATP的生成和利用，以及能量在生物體內(nèi)的流動。

-學(xué)生能夠區(qū)分有氧呼吸和無氧呼吸，并解釋它們在不同生物和環(huán)境條件下的應(yīng)用。

2.能力提升：

-學(xué)生通過實(shí)驗操作，掌握了基本的實(shí)驗技能，如使用顯微鏡觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)，進(jìn)行氣體收集和測量。

-學(xué)生在討論和探究活動中，提高了分析問題和解決問題的能力。

-學(xué)生學(xué)會了如何查閱資料，進(jìn)行科學(xué)探究，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際問題。

3.思維發(fā)展：

-學(xué)生通過學(xué)習(xí)細(xì)胞呼吸和光合作用，培養(yǎng)了科學(xué)思維，能夠從實(shí)驗現(xiàn)象中提取信息，進(jìn)行邏輯推理。

-學(xué)生學(xué)會了從宏觀角度理解生物現(xiàn)象，認(rèn)識到生物體與環(huán)境之間的相互關(guān)系。

-學(xué)生在討論中學(xué)會了批判性思維，能夠?qū)Σ煌挠^點(diǎn)進(jìn)行分析和評價。

4.情感態(tài)度價值觀：

-學(xué)生認(rèn)識到能量轉(zhuǎn)換在生態(tài)系統(tǒng)中的重要性，以及生物技術(shù)在解決能源問題中的作用。

-學(xué)生增強(qiáng)了環(huán)保意識，意識到保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的重要性。

-學(xué)生在實(shí)驗和討論中培養(yǎng)了團(tuán)隊合作精神，學(xué)會了尊重他人的觀點(diǎn)和意見。

5.實(shí)踐應(yīng)用：

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于日常生活，如合理規(guī)劃飲食，減少浪費(fèi)，提高能源利用效率。

-學(xué)生在家庭和社區(qū)中，能夠向他人普及生物學(xué)知識，提高公眾的科學(xué)素養(yǎng)。

-學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)和工作中，能夠運(yùn)用生物學(xué)原理，解決與能量轉(zhuǎn)換相關(guān)的問題。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.互動式教學(xué)：在講解細(xì)胞呼吸和光合作用時，采用互動式教學(xué)，讓學(xué)生通過提問、回答和小組討論，積極參與課堂活動，提高學(xué)習(xí)興趣和參與度。

2.案例教學(xué)：結(jié)合實(shí)際案例，如能源危機(jī)、生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用等，讓學(xué)生理解生物學(xué)知識在實(shí)際生活中的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生對復(fù)雜過程的掌握不足：在講解能量轉(zhuǎn)換的機(jī)制時，部分學(xué)生反映難以理解復(fù)雜的過程，需要更直觀的教學(xué)方法。

2.實(shí)驗操作技能有待提高：學(xué)生在實(shí)驗操作中存在一定的困難，如儀器使用不當(dāng)、數(shù)據(jù)記錄不準(zhǔn)確等，需要加強(qiáng)實(shí)驗技能培訓(xùn)。

3.評價方式單一：目前的評價方式主要依賴考試成績，未能全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，需要多元化評價方法。

反思改進(jìn)措施（三）

1.對于復(fù)雜過程的掌握不足，我們可以采用多媒體教學(xué)，如動畫演示、實(shí)驗?zāi)M等，讓學(xué)生更直觀地理解細(xì)胞呼吸和光合作用的過程。

2.加強(qiáng)實(shí)驗技能培訓(xùn)，可以通過組織實(shí)驗技能競賽、開設(shè)實(shí)驗操作培訓(xùn)班等方式，提高學(xué)生的實(shí)驗操作水平。

3.多元化評價方法，除了考試成績，還可以通過課堂表現(xiàn)、實(shí)驗報告、小組討論等方式進(jìn)行綜合評價，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。同時，引入學(xué)生自評和互評，提高學(xué)生的自我反思能力。

4.在教學(xué)過程中，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際生活，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

5.加強(qiáng)與企業(yè)的合作，邀請行業(yè)專家來校講座，讓學(xué)生了解最新的生物技術(shù)發(fā)展動態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和職業(yè)規(guī)劃。課后作業(yè)1.實(shí)驗報告撰寫：

-實(shí)驗名稱：探究細(xì)胞呼吸過程中氧氣消耗量。

-實(shí)驗?zāi)康模和ㄟ^測定不同條件下細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的氧氣消耗量，了解細(xì)胞呼吸的特點(diǎn)。

-實(shí)驗原理：利用酵母菌進(jìn)行細(xì)胞呼吸，通過測量氧氣消耗量來反映細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。

-實(shí)驗步驟：

a.準(zhǔn)備不同濃度的葡萄糖溶液作為實(shí)驗材料。

b.將酵母菌分別接種到不同濃度的葡萄糖溶液中，置于恒溫培養(yǎng)箱中。

c.在一定時間后，測定各溶液中氧氣的剩余量。

-作業(yè)要求：撰寫實(shí)驗報告，包括實(shí)驗?zāi)康?、原理、步驟、結(jié)果和分析。

2.能量轉(zhuǎn)換圖繪制：

-任務(wù)：繪制細(xì)胞呼吸和光合作用過程中的能量轉(zhuǎn)換圖，標(biāo)注能量流動的方向和形式。

-要求：圖示要清晰，標(biāo)注要準(zhǔn)確，能夠直觀地展示能量在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)換過程。

3.案例分析：

-案例背景：某地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量下降，疑似土壤中缺乏某種必需元素。

-任務(wù)：分析可能導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量下降的原因，并建議相應(yīng)的解決方案。

-要求：結(jié)合所學(xué)知識，分析元素在植物生長中的作用，提出合理的施肥建議。

4.討論題：

-討論題：為什么植物在夜間不能進(jìn)行光合作用？

-要求：從光合作用的原理和植物生理學(xué)的角度出發(fā)，討論植物在夜間無法進(jìn)行光合作用的原因。

5.應(yīng)用題：

-應(yīng)用題：假設(shè)一個生態(tài)系統(tǒng)中的能量流從綠色植物開始，請計算從綠色植物到最高級消費(fèi)者的能量轉(zhuǎn)化效率。

-要求：根據(jù)能量傳遞效率的概念，計算能量在食物鏈中的轉(zhuǎn)化效率。

答案示例：

1.實(shí)驗報告撰寫：

-實(shí)驗結(jié)果：不同濃度葡萄糖溶液中，酵母菌的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨著葡萄糖濃度的增加而增加。

-實(shí)驗分析：酵母菌的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度與葡萄糖濃度呈正相關(guān)，說明葡萄糖是酵母菌細(xì)胞呼吸的重要底物。

2.能量轉(zhuǎn)換圖繪制：

-能量轉(zhuǎn)換圖應(yīng)包括光能、化學(xué)能和熱能的轉(zhuǎn)換，以及能量流動的方向。

3.案例分析：

-可能原因：土壤中缺乏氮、磷、鉀等必需元素。

-解決方案：進(jìn)行土壤檢測，補(bǔ)充缺乏的元素，合理施肥。

4.討論題：

-植物在夜間無法進(jìn)行光合作用的原因：夜間缺乏光照，植物無法進(jìn)行光反應(yīng)，無法產(chǎn)生ATP和NADPH。

5.應(yīng)用題：

-能量轉(zhuǎn)化效率計算：假設(shè)從綠色植物到最高級消費(fèi)者的能量傳遞效率為10%，從綠色植物到第一級消費(fèi)者的能量為1000千卡，則最高級消費(fèi)者獲得的能量為100千卡。能量轉(zhuǎn)化效率=100千卡/1000千卡=10%。板書設(shè)計①細(xì)胞呼吸

-有氧呼吸：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量

-無氧呼吸：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量

②光合作用

-光反應(yīng)：2H2O+光能→