5.2教學(xué)設(shè)計(jì)-ATP細(xì)胞的能量通貨

1、高一生物人教版必修一第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第二節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”-ATP教學(xué)設(shè)計(jì)第一課時(shí)【設(shè)計(jì)理念與思路】按照高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)的課程理念，我在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中采用以學(xué) 生發(fā)展為本的主體性教學(xué)模式，提倡自主的學(xué)習(xí)方式，并利用多媒體信息技術(shù) 為課堂創(chuàng)設(shè)情景,師生共同歸納總結(jié)，提高課堂效率。本節(jié)內(nèi)容雖然知識(shí)難度不 是很大，可引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀、討論、思考以及聯(lián)系生活實(shí)際來學(xué)習(xí)本課時(shí)的 內(nèi)容，但是乂由于部分內(nèi)容比較抽象，所以通過多媒體調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官的活 動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。生命活動(dòng)需要能量，生命活動(dòng)的能量從何而來？本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)為直接能源 物質(zhì)ATP的結(jié)構(gòu)、ATP的轉(zhuǎn)化。在教學(xué)過程中緊扣三

2、維LI標(biāo)和生物學(xué)科核心素 養(yǎng)，做到突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)?；仡櫯c能源有關(guān)的物質(zhì)，然后以螢火蟲發(fā)光原理為線索，探究螢火蟲發(fā)光 的能源物質(zhì)，山此的出ATP為直接能源物質(zhì)。以此使學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念, 同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)分析，培養(yǎng)學(xué)生理性思維能力，鍛煉學(xué)生科學(xué)探究的能力。通過 分析ATP的結(jié)構(gòu)式，總結(jié)ATP的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，介紹高能磷酸鍵及高能 磷酸化合物。通過對(duì)比的方式，對(duì)ATP的水解與ATP的合成進(jìn)行講解，最后總 結(jié)ATP的轉(zhuǎn)化過程?！窘滩姆治觥勘匦?第二章學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物，已明確了主 要能源物質(zhì)、儲(chǔ)能物質(zhì)等概念，這為進(jìn)一步學(xué)習(xí)ATP是直接能源物質(zhì)作了鋪墊。 必修1笫三章以及

3、初中時(shí)學(xué)生也已經(jīng)接觸了有關(guān)光合作用、呼吸作用等生命現(xiàn) 象，這乂為學(xué)生學(xué)習(xí)光合作用和呼吸作用中能量的轉(zhuǎn)化奠定了基礎(chǔ)。細(xì)胞的能量“通貨” 一ATP是高中生物（新課標(biāo)人教版）必修一分子 與細(xì)胞笫5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用中笫2小節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要 介紹ATP的分子組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP在能量代謝 中的作用3個(gè)方面的內(nèi)容。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容相對(duì)較少，但是各部分內(nèi)容的聯(lián)系與 滲透十分典型，需要綜合理解與應(yīng)用。同時(shí)，該節(jié)內(nèi)容在細(xì)胞能量供應(yīng)和利 用一章中的承接作用相當(dāng)明顯，學(xué)習(xí)好本節(jié)內(nèi)容，有助于幫助學(xué)生更好掌握 后面包括細(xì)胞呼吸、光合作用等知識(shí)。ATP是細(xì)胞代謝所需能量的直接來源，

4、這是個(gè)很重要的知識(shí)點(diǎn)，高考經(jīng)?？嫉目键c(diǎn)之一，通過學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué) 生的閱讀和分析能力。【學(xué)情分析】ATP是細(xì)胞中的能量“通貨”是這節(jié)課教學(xué)的核心，而學(xué)生對(duì)光合作用、呼吸作 用等生命現(xiàn)象只是在初中及第三章細(xì)胞器的學(xué)習(xí)中有所接觸，同時(shí)第二章對(duì)能源物質(zhì) 也有了解，可以從生命活動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換作為突破口，同時(shí)也給下面的重點(diǎn)知識(shí)細(xì)胞呼 吸和光合作用奠定了基礎(chǔ)。此外本節(jié)內(nèi)容較抽象，而11牽涉到許多化學(xué)知識(shí)，因此對(duì) 學(xué)生而言，本節(jié)的學(xué)習(xí)有一定難度，可以利用科學(xué)家實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)、探究的興 趣，通過口主學(xué)習(xí)和相互交流來獲得新知，并能聯(lián)系生活實(shí)際對(duì)ATP是細(xì)胞的能量“通貨”有更深刻的理解?！救S目標(biāo)】1.知識(shí)

5、與技能：（1）簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)（2）寫出ATP的分子簡(jiǎn)式，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化式（3）解釋ATP在能量代謝中的作用2.過程與方法:（1）通過學(xué)生閱讀教材和分析教材，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力和分析能力（2）通過對(duì)螢火蟲發(fā)光問題的探究，初步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀：（1）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育（2）通過閱讀與思考培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)用準(zhǔn)確的科學(xué)術(shù)語闡 述觀點(diǎn)和進(jìn)行合作學(xué)習(xí)的態(tài)度。（3）通過分析ATP、ADP的動(dòng)態(tài)平衡，樹立辯證唯物主義的自然觀、生態(tài)觀?！窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】1.重點(diǎn)：ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用2.難點(diǎn)：A

6、TP與ADP的相互轉(zhuǎn)化【課時(shí)安排】2課時(shí)【教具準(zhǔn)備】多媒體課件，制作ATP模型的材料（圓片，長(zhǎng)方形，五邊形）【教學(xué)方法】指導(dǎo)閱讀、動(dòng)手制作、講練結(jié)合【教學(xué)過程】新課導(dǎo)入：回憶有關(guān)能量的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從能量角度開始思考問題。問題：糖類等有機(jī)物中的能量能不能給我的抬手、說話等生命活動(dòng)直接提 供能量？帶學(xué)生進(jìn)入螢火蟲知識(shí)。觀察圖片，講解螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義，了解發(fā)光的原理。問題：螢火蟲發(fā)光的能量從何而來？以螢火蟲為什么發(fā)光設(shè)疑，師生在這 個(gè)問題的驅(qū)動(dòng)下，開始今天的探究之旅，引入實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)過程如下：1把支試管編號(hào)A、B、C、Do2.在四支試管中分別加入等量的螢火蟲發(fā)光器粉末和水混合，放于暗處。3

7、.待熒光消失時(shí)，立即實(shí)驗(yàn)：在A試管中加入2ml的蒸鐳水，B中加入2ml的葡萄糖溶液，C中加等量脂肪溶液，D中加入2ml的ATP。4.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：ATP可以給螢火蟲發(fā)光直接提供能量，而糖類、脂肪不能。結(jié)論：ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。在整個(gè)過程中，H的就是讓學(xué)生學(xué)習(xí)、了解科學(xué)家的工作方法和思維方法， 特別是實(shí)驗(yàn)的對(duì)照原則。為學(xué)生自己的探究打下基礎(chǔ)，讓學(xué)生對(duì)ATP有個(gè)初步 認(rèn)識(shí)，拉近ATP與學(xué)生之間的距離，開始新課學(xué)習(xí)。新課探究：一、ATP的功能：生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。提醒學(xué)生：ATP不是唯一的直接能源物質(zhì)，還有GTP。一般說的直接能源物質(zhì)都 是指ATPo二、ATP的結(jié)構(gòu)活動(dòng)一：

8、學(xué)生自學(xué)教材第88頁第二段及旁欄中的相關(guān)信息，初步了解ATP的化 學(xué)組成及分子結(jié)構(gòu)，閱讀時(shí)給出相應(yīng)提綱：1.ATP中文名稱？2. ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（會(huì)寫）？3. A、P、一、分別代表什么？根據(jù)學(xué)生自主預(yù)習(xí)和閱讀的前提，教師和學(xué)生一起歸納，ATP的組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 式以及其中的數(shù)LI。強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和有關(guān)數(shù)L1。教師接著講解高能磷酸鍵特點(diǎn), 引出ATP是細(xì)胞內(nèi)的高能磷酸化合物，理解作為直接能源物質(zhì)可以釋放大量能 量的必要。通過課堂達(dá)標(biāo)一，加深學(xué)生對(duì)ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的記憶。練習(xí)結(jié)束對(duì)知識(shí)考點(diǎn) 再次總結(jié)?；顒?dòng)二：動(dòng)動(dòng)手，讓學(xué)生合作嘗試構(gòu)建ATP分子結(jié)構(gòu)模型，加深對(duì)分子結(jié)構(gòu)的 理解。說明制作模型的材料：圓片代表磷

9、酸，五邊形代表核糖，長(zhǎng)方形代表腺 嚓吟。問題：腺嚓吟、核糖、磷酸是如何連接呢？可以提示學(xué)生， 構(gòu)建時(shí)候參考學(xué)過的知識(shí)核昔酸的模型和今天學(xué)的ATP的結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)式來嘗試。學(xué)生建模讓學(xué)生代表到臺(tái)上來拼出ATP分子結(jié)構(gòu)模型模型。評(píng)價(jià)并修正模型學(xué)生代表拼出相應(yīng)模型時(shí)，請(qǐng)其他組學(xué)生對(duì)模型的進(jìn)行確認(rèn)。 最后，教師和學(xué)生一起制作出合理的ATP模型，PPT展示。教師學(xué)生一起歸納ATP有關(guān)模型，一步一步，逐步深入，讓學(xué)生對(duì)模型 內(nèi)部不同的部分加強(qiáng)認(rèn)識(shí)。通過這樣的過程，學(xué)生不僅對(duì)ATP的結(jié)構(gòu)有了更深 入的掌握，并且能夠找到AMP, ADP與ATP等物質(zhì)之間的聯(lián)系。通過課堂達(dá)標(biāo)二，加深知識(shí)理解鞏固，練習(xí)結(jié)束對(duì)知識(shí)考點(diǎn)再

10、次總結(jié)。 問題：ATP作為高能磷酸化合物，如何釋放能量？教師可以引導(dǎo)學(xué)生如果ATP結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定，能量方便釋放出來嗎？引出ATP的特 點(diǎn)，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，容易水解，一般指的水解就是遠(yuǎn)離腺昔的高能磷酸鍵水 解，斷裂后可以釋放大量能量，為生命活動(dòng)所用。從而進(jìn)入ATP與ADP的相互 轉(zhuǎn)化的學(xué)習(xí)中。二、ATF與ADP的相互轉(zhuǎn)化活動(dòng)三：書寫ATP水解、合成反應(yīng)式請(qǐng)學(xué)生根據(jù)之詢講解的ATP與ADP之間的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式差異，寫出ATP水解成ADP的反應(yīng)式。ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中遠(yuǎn) 離A的那個(gè)高能磷酸鍵很容易水解，于是，遠(yuǎn)離A的那個(gè)磷酸基就脫離開來， 形成游離的Pi,儲(chǔ)存在這個(gè)高能磷

11、酸鍵中的能量釋放出來，三磷酸腺昔（ATP）就轉(zhuǎn)化成二磷酸腺昔（ADP） o可以請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)，學(xué)生書寫完，大家一起討論是否合理。1.展示ATP的水解過程。水解酶ATP的水解反應(yīng)：ATP - ADP + Pi+能量2.展不ATP的合成合成酶ATP合成的反應(yīng)式：ADP + Pi+能量 -ATP問題：以上的兩個(gè)反應(yīng)能不能看做化學(xué)上的可逆反應(yīng)？引導(dǎo)學(xué)生從反應(yīng)條件（酶的種類），反應(yīng)場(chǎng)所及能量來源和去路三個(gè)方 面進(jìn)行分析。PPT展示結(jié)論,這是一個(gè)不可逆反應(yīng)，同時(shí)總結(jié)整個(gè)轉(zhuǎn)化過程的特點(diǎn)，時(shí)刻不停，動(dòng)態(tài)平衡，這種能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性，可以說明生物界具有 共同的起源?；顒?dòng)四：資料分析PPT資料展示1.一個(gè)成人

12、一天在平靜的狀態(tài)下所消耗的ATP為48kg,而人體中ATP、ADP的 總量?jī)H冇大約2-10mgo2.肌肉細(xì)胞內(nèi)的ATP僅能維持肌肉細(xì)胞收縮23秒左右。教師提供資料，學(xué)生通過資料得出ATP有關(guān)特點(diǎn)，在細(xì)胞中含量少，消耗大，但是轉(zhuǎn)化快，并且講解轉(zhuǎn)化快的意義。問題：ATP水解釋放的能量從哪里來？到哪里去了呢？請(qǐng)大家舉例說明，利用教材90頁“ATP的利用舉例”圖解，討論ATP利用的途 徑?？偨Y(jié)：ATP水解釋放的能量可以用于各種生命活動(dòng)，來自于高能磷酸鍵斷 裂釋放。問題：ADP轉(zhuǎn)化成ATP的過程中，所需的能量從哪里來，去哪里了？請(qǐng)同學(xué)們分析教材中的“ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源”圖解。 給學(xué)

13、生展示銀行卡，現(xiàn)金的一個(gè)比喻，讓學(xué)生理解糖類等有機(jī)物中的能量轉(zhuǎn)移到ATP中就可以被直接利用了。引導(dǎo)： 人和動(dòng)物等合成ATP時(shí)所需要的能量均來自呼吸作用氧化分解有機(jī)物所 釋放的能量；對(duì)于綠色植物來說，除了依賴呼吸作用所釋放的能量外，還利用 光能。問題：那么大家進(jìn)一步思考一下，ATP的合成場(chǎng)所具體在細(xì)胞里面的什么部位 進(jìn)行的？（線粒體，葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)里面）有關(guān)呼吸作用和光合作用，我 們將在下節(jié)課詳細(xì)學(xué)習(xí)，今天只作簡(jiǎn)單的了解?？偨Y(jié)ADP轉(zhuǎn)化為ATP時(shí)能量來源的不同提問方法，需要考慮的方向。列表將兩者的轉(zhuǎn)化知識(shí)再次整理歸納。通過課堂達(dá)標(biāo)三練習(xí)，加強(qiáng)對(duì)ATP和ADP轉(zhuǎn)化知識(shí)和有關(guān)能量知識(shí)的理解。課堂小結(jié)那么，同學(xué)們，你們現(xiàn)在可以解釋螢火蟲為什么發(fā)光嗎？用概念圖的形式總結(jié)有關(guān)ATP的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。課后作業(yè)本節(jié)知識(shí)對(duì)應(yīng)的練習(xí)冊(cè)，鞏固練習(xí)?！景鍟O(shè)計(jì)】5. 2細(xì)胞的能量“通貨” -ATP一、ATP的功：直接能源物質(zhì)二、ATP的結(jié)構(gòu)名稱：三磷酸腺昔組成元素：C、H、0、N、P結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：APPP三、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATP_a_wp+Pi+能量（物質(zhì)可逆，能量不可逆）【教學(xué)反思】首先，本節(jié)教學(xué)注入了新課的導(dǎo)入