细胞代谢单元学习目标与光合作用UbD设计.docx

细胞代谢单元目标
课程标准
细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域
1．说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，少数酶是RNA，酶活性受到环境因素（如pH和温度等）的影响
2．解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
3．说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，并将其转化为细胞可利用的化学能储存在有机分子中
4．说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量
所确定的目标
ü 学生能够理解呼吸和光合作用的原理，以及酶和ATP在其中的作用。
ü 学生能够运用酶的相关知识解释生活中的实际现象。
ü 学生能够利用呼吸作用和光合作用的原理，为农业生产、日常生活提出合理化建议
ü 学生能够理解细胞同外界在不断地进行着物质和能量的交换

理解大概念
基本问题
1. 生物学科中结构与功能相统一的观念
2. 细胞代谢遵循物质转化规律和能量守恒定律
1. 细胞代谢为什么快速且有序？
2. 细胞靠什么而“活”？

掌握知能
学生该掌握的知识是
1. 学生了解酶的发现历程、定义、作用特点及催化反应的原理叶绿体的结构和功能。
2. 学生理解与糖类、脂肪等能源物质相比，ATP为什么是直接能源物质。熟练掌握ATP的分子结构。
3. 学生能掌握有氧呼吸三个阶段的场所、物质与能量变化的过程；无氧呼吸两个阶段的场所、物质与能量的变化。
4. 学生能掌握光反应和碳反应的场所、物质和能量的变化。
学生应形成的技能是
1. 在酶催化特性的探究实验中，应掌握对照实验设计的基本原则（自变量、因变量和观测指标的确定）
2. 掌握叶绿体色素的提取和分离技术。
3. 设计实验探究影响植物光合作用强度的环境因素。
4. 能通过改变不同的环境因素，提高植物的光合作用效率。

学习目标
1.我能向同学解释清楚呼吸作用和光合作用发生了哪些变化（物质、能量和场所），并且能比较这两个过程的异同。
2.我将知道能量货币ATP，知道它长什么样子，有什么作用。
3.我能向父母解释清楚加酶洗衣粉加酶的目的、使用范围及使用的注意事项。
4．利用本章的知识，为农业生产、日常生活提出合理化建议（比如粮食储存、水果保鲜的方法、农田需要及时排涝、中耕松土等）。

单元课例分享
《光合作用》教学设计
1. 内容标准
ü 说明植物细胞的叶绿体从太阳能中捕获能量，并将其转化为细胞可利用的化学能，储存在有机分子中

所确定的教学目标
ü 学生说明植物细胞的叶绿体从太阳能中捕获能量，并将其转化为细胞可利用的化学能，储存在有机分子中
ü 学生运用对光合作用的理解，对实际生产生活提出合理性建议
ü 学生理解结构决定功能与能量守恒的观念

理解大概念
基本问题
1．生物学科中结构与功能相适应的观念
2．细胞代谢遵循物质转化规律和能量守恒定律
1． 绿色植物是怎样制造营养的？
2．如何提高农作物的产量？

掌握知能
学生该掌握的知识是
1. 绿色叶片中色素的种类和作用。
2. 叶绿体的结构和功能。
3. 光合作用的原理。
4. 影响光合作用强度的环境因素。
学生应形成的技能是
1. 掌握叶绿体色素的提取和分离技术。
2. 设计实验探究影响植物光合作用强度的环境因素。
3. 能通过改变不同的环境因素，提高植物的光合作用效率。

2. 学习目标
ü 我能够用完成绿色植物中色素的提取和分离，并阐述色素的种类和作用
ü 我能阐明叶绿体的结构和功能
ü 我将理解采用同位素标记法研究生化反应的研究思路
ü 我将学习绿色植物是怎样制造营养的，并能通过一定的方式（列表、绘图）来证明我理解了该过程
ü 我能总结并绘制图表说明光合作用与呼吸作用的区别与联系
ü 我能设计实验探究影响光合作用的环境因素，为提高温室大棚的农作物产量提供五条具体措施

3. 评估证据

ü 学生们小组合作完成绿叶中色素提取与分离实验（评价依据见附录1）
ü 学生用表格的方式总结光反应和碳反应的区别和联系（评价依据见附录2）
ü 学生们小组合作探究影响光合作用强度的环境因素（评价依据见附录3）
ü 学生们为提高温室大棚的农作物产量提供五条具体措施（评价依据见附录4）
ü 学生用图表的方式归纳出光合作用和呼吸作用的区别与联系（评价依据见附录5）
ü

4. 教学设计
设计学习体验
（第一课时）
1. 以一个问题（银杏叶片在秋天由绿变黄的原因）切入，引导学生思考植物捕获光能的物质。 （H）
2. 学生进行色素提取和分离实验，仔细观察并描述分离出的不同色带的颜色、分布顺序和宽窄规律。同时总结出实验的注意事项。教师进行实验监控——记录学生在独立完成实验时，是否遵循实验目标完成任务，是否正确操作实验。 （E, E-2, R）
3. 介绍四种色素种类与吸收光谱，学生回答银杏叶片在秋天由绿变黄的原因。 （E, R）
4. 学生阅读材料，推断出光反应中发生的主要化学反应和光照下叶绿体产生ATP的大致过程。 （E, O）
5. 学生观看光反应视频，绘图总结出光反应的原理。 （E, O）
（第二课时）
6. 设问CO2的去向，引出碳反应。 （H）
7. 教师利用多媒体介绍卡尔文实验，学生总结出碳反应的原理 （W, E, O）
8. 教师提示[H]和ATP的产生与消耗过程，学生用图表的方式总结出光反应与碳反应的互相联系 （E, O）
9. 学生总结光合作用和呼吸作用的区别和联系。 （E, O）
（第三课时）
10. 回忆光合作用的原理，引出影响光合作用的可能因素。 （W, H）
11. 学生小组设计“光照强度、CO2浓度和温度对光合作用强度的影响”实验方案，实施实验，能够观察、记录并分析实验结果，得出实验结论。 （E, O）
12. 学生小组互评实验优缺点。 （E, O）
13. 学生讨论出提高温室大棚作物产量的策略。 （E, O）
14. 单元总结。教师引导学生体会结构与功能相统一的观念和能量守恒的观念。 （W, O）

5. 课程资料包
一、测评附录
附录1 细胞中色素的提取和分离的评价表
需要完成的步骤
等级
选取感兴趣的实验材料
不合格 合格
明确实验原理，确定实验方法
不合格 合格
设计实验方案
A B C
规范实验操作
不合格 合格
结果分析
A B C
展示分享
A B C
提交实验结果
A B C

附录2 总结光反应和碳反应的区别和联系

光反应阶段
碳反应阶段
完成并赋分
区别
进行位
叶绿体类囊体薄膜
叶绿体基质中
总共十个空格为十分，一个空格为一分。答对一空得一分。得分≥6分为合格，≥8分为优秀。
条件
光、色素和酶
ATP、NADPH、酶
物质变化
1、 水的光解
2、 ATP的形成
CO2的固定（C3的还原）
能量变化
光能转化成电能再变成活跃的化学能（ATP、NADPH）
活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能
联系
光反应为碳反应提供NADPH和ATP；
碳反应为光反应提供NADPH+和ADP、Pi
能力提升脚手架
不合格者翻阅书本103-104页，阅读光合作用的过程和原理，加深对光反应和碳反应的理解。

附录3 探究实验评价依据
依据
具体内容
学生自评
教师评估
1.选取的影响因素合理

合格 不合格
合格 不合格
2.实验方案设计遵循单一变量、对照和可行性原则

A B C
A B C
3.小组分工明确，团结合作

A B C
A B C
4.实验操作规范、安全

A B C
A B C
5.实验结果观察和记录准确、详实

A B C
A B C
6.根据实验结果得出明确的实验结论

A B C
A B C
7.实验结果展示分享

A B C
A B C
8.反思整个探究实验，提出改进方案

A B C
A B C
评分
不合格 为0分；合格 为2分
A 为2分，B为1分，C为0分
总分为32分，得到≥20分为合格，≥26为优秀

附录4 为提高温室大棚的农作物产量提供具体措施
提高光合作用效率
影响因素
措施
完成并赋分
光照
在傍晚开灯
用无色透明玻璃
增加发红（蓝）光的灯管
每一个措施一分，回答≥3个为合格，回答≥5个为优秀
CO2浓度
通风
増施农家肥
人工增加CO2
温度
保持农作物光合最佳温度
湿度
适时适量进行合理灌溉
矿质元素
施加氮磷钾镁肥
降低呼吸作用效率
温度
夜晚通风降温
能力提升脚手架
不合格者阅读103-105页，并结合课程PPT，注意光合作用的原料、反应条件和场所，针对这几点提出合理性建议。

附录5总结光合作用和呼吸作用的区别和联系

光合作用
呼吸作用
完成并赋分
区别
进行部位
叶绿体
线粒体
“区别”中每一项为一分，“联系”中总共为五分，总分15分。答对一空（项）的一分。得分≥8分为合格，≥13分为优秀。
条件
光
有光无光均可
原料
二氧化碳和水
有机物和氧气
产物
有机物和氧气
二氧化碳和水
能量转变
制造有机物，储存能量
分解有机物，释放能量
联系
如果没有光合作用制造的有机物，呼吸作用就无法进行。这是因为呼吸作用所分解的有机物证实光合作用的产物。呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量。 （2分）
如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行。这是因为植物进行光合作用的时候，原料的吸收和产物的运输所需要的能量，证实呼吸作用释放出来的。 （2分）
呼吸作用和光合作用是相互依存的关系。 （1分）
提升脚手架
不合格者翻阅书本93-95页（呼吸作用）和103-104页（光合作用），阅读呼吸作用和光合作用的原理，加深对这两个反应的理解。
二、信息文本
《植物生理学》（武维华）；
《植物生理学实验指导》（张志良，瞿伟菁）
三、 视频
生物自习室 第一期：细胞结构概述
3D演示 光合作用