細胞的能量通貨（精編版）

1、wor 式細胞的能量通貨 atp教學(xué)設(shè)計與反思(2014-10-1609:45:50)轉(zhuǎn) 載 標 簽 ： 分 類： 教師備課小強大生物教學(xué)細胞的能量通貨 atp教學(xué)設(shè)計與反思廣東省東莞中學(xué)松山湖學(xué)校 吳豐1 教材分析人教版教材分子與細胞整個模塊貫穿了系統(tǒng)的觀點，幫助學(xué)生認識細胞是最基本的生命系統(tǒng)層次、細胞系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)、細胞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、細胞系統(tǒng)與環(huán)境的物質(zhì)交換、細胞系統(tǒng)的能量變化、細胞系統(tǒng)的生命歷程。第五章主要介紹有關(guān)能量如何輸入細胞，能量以什么形式存在以及細胞如何利用這些能量。第一節(jié)介紹的是能量代謝所需的生物催化劑酶，第二節(jié)（本節(jié)）介紹的是直接能源物質(zhì) atp，第三節(jié)和第四節(jié)介紹 atp

2、的來源光合作用和呼吸作用。本節(jié)在本模塊中具有 承上啟下的重要作用：學(xué)生可以進一步理解只有在能量的供應(yīng)下，細胞膜才能行使主動運輸?shù)墓δ?；并且加深理解把葉綠體和線粒體分別比喻為植物細胞的“能量轉(zhuǎn)換站”和所有細胞的“動力車間”的含義；便于加深領(lǐng)會活細胞之所以能夠經(jīng)歷生長、增殖等生命歷程與能量的供應(yīng)和利用是分不開的。本節(jié)的“問題探討”選用了杜牧的唐詩七夕，然后引導(dǎo)學(xué)生思考螢火蟲發(fā)光能量從何而來，教材這種的編排體現(xiàn)了激發(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的編寫意圖。接著通過介紹 atp分子中具有高能磷酸鍵，達成學(xué)生能夠簡述 atp的化學(xué)組成和特點，寫出出 atp的分子簡式這兩個教學(xué)目標。然后通

3、過介紹 atp和 adp的相互轉(zhuǎn)化，學(xué)生理解 atp與 adp相互轉(zhuǎn)化在物質(zhì)上可逆，在能量上不可逆。通過介紹 atp的利用方式，解釋 atp在能量代謝中的作用。2 重點難點及其分析教學(xué)重點： (1)atp 化學(xué)組成的特點及其在能量代謝中的 (2)atp 與 adp的相互轉(zhuǎn)化。作用；教學(xué)難點： (1)at 是細胞內(nèi)的能量“通 (2)atp 與 adp的相互轉(zhuǎn)化。貨”；p重難點的確立依據(jù)：因為“ atp化學(xué)組成的特點及其在能量代謝中的作用”和“ atp與 adp的相互轉(zhuǎn)化”，便于學(xué)生理解主動運輸，對于今后進一步學(xué)習(xí)光合作用和呼吸作用起著重要的作用， 也更有利于學(xué)習(xí)細胞分裂、 dna復(fù)制、基因的表達

4、等相關(guān)內(nèi)容。所以將它們定為本節(jié)課的重點。又因為學(xué)生沒有有機化學(xué)知識，難以理解 atp與 adp的關(guān)系。在使用大綱教材時期，學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容已經(jīng)有了一定的有機化學(xué)基礎(chǔ)，便于學(xué)生學(xué)習(xí) atp與 adp的相互轉(zhuǎn)化。而如今化學(xué)必修 2 的有機化學(xué)內(nèi)容安排在高一下學(xué)期學(xué)習(xí)，而本節(jié)內(nèi)容在高一上學(xué)期學(xué)習(xí)。另外 atp是細胞能量的“通貨”這一概念較為抽象，學(xué)生難以接受，所以將這兩點定為本節(jié)課的難點。3 教學(xué)策略由于本節(jié)的知識較少、較好理解，因此老師多采用指導(dǎo)閱讀、動手制作、講練結(jié)合等方式完成本節(jié)內(nèi)專業(yè)資料整理wor 式容。例如在 atp結(jié)構(gòu)這部分內(nèi)容中，設(shè)計了三個活 1. 學(xué)生自學(xué)教材，初步了解 atp的化學(xué)

5、組動： 成及分子結(jié)構(gòu)活動； 2. 學(xué)生合作試拼 atp分子結(jié)構(gòu)模型，加深對分子結(jié)構(gòu)的理解。 3. 討論 atp分子的化學(xué)簡式及 atp分子的化學(xué)特點。在 atp與 adp的相互轉(zhuǎn)化這部分內(nèi)容中，師生共同討論 atp與adp的相互轉(zhuǎn)化過程。在 atp的利用這部分內(nèi)容，學(xué)生舉例說出 atp的使用途徑。專業(yè)資料整理實驗探究提出問題wor 式4 教學(xué)設(shè)計4.1 情景創(chuàng)設(shè)人教版教材的引入采用一副螢火蟲的圖畫和唐代詩人杜牧一首情景交融的詩歌“銀燭秋光冷畫屏 , 輕羅小扇撲流螢 , 天階夜色涼如水 , 坐看牽?？椗恰眲?chuàng)設(shè)情景。然后討論三個問題： 1 ，螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？ 2，螢火蟲體內(nèi)有特殊的

6、發(fā)光物質(zhì)嗎？ 3，螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？如果直接采用這三個問題來提問學(xué)生，較難實現(xiàn)教材的編寫意圖。筆者采用請學(xué)生朗讀的方式，請同學(xué)在享受美的視覺同時感受詩句的優(yōu)美，較好地實現(xiàn)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的編寫意圖。然后引導(dǎo)學(xué)生提出問題：螢火蟲發(fā)光的能量從何而來？師生在這個問題的驅(qū)動下，開始今天的探究之旅。筆者用了一個 flash 動畫模擬“發(fā)光實驗”，現(xiàn)用表格介紹實驗過程。取 3個試管各 加入1 步驟2 步驟3 實驗現(xiàn)象4 實驗結(jié)論2ml 生理鹽水，各加入等量的放置一段時間的螢火蟲發(fā)光部位提取液1ml 葡萄糖（ 10%）不再發(fā)光1ml 蒸餾水不再發(fā)光1ml 神秘物

7、質(zhì)（ 10%）重新發(fā)光神秘物質(zhì)可以為螢火蟲直接提供能量，而葡萄糖中的能量并不能直接使用。在整個過程中目的就是讓學(xué)生學(xué)習(xí)、了解科學(xué)家的工作方法和思維方法，特別是實驗的對照原則，為學(xué)生自己的探究打下基礎(chǔ)。在后面的環(huán)節(jié)表明學(xué)生已經(jīng)學(xué)會設(shè)立空白對照。4.2 實驗探究atp注射液和片劑照片。然后按先讓學(xué)生猜測神秘物質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，再展示照下表完成一個探究性實驗。教師引導(dǎo) 學(xué)生活動給出一張運動員運動的圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考選提出探究問題：肌肉收縮是從atp中還是從葡萄糖中直用新的實驗材料 atp還能為哪些接獲得能量？來研究 生命活動直接提供能 目的：引導(dǎo)學(xué)生量呢？ 確定探究問題作出假設(shè)假設(shè) 1：肌肉收

8、縮可以從 atp中直接獲得能量假設(shè) 2：肌肉收縮可以從葡萄糖中直接獲得能 量假設(shè) 3：肌肉收縮可以從 atp中直接獲得能 量，以四人為單位討論，作出假設(shè)肌肉收縮也可以從葡萄糖中直接 獲得能量取兩條新鮮豬肉條，測量每條豬肉條的初始1 長度設(shè)計實驗引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗步驟和記錄表格給每條豬肉條滴加生理鹽水，測量每條豬肉2 條的長度。通過觀察每條豬肉條是否收縮，檢測豬肉條 是否仍有 atp第一條豬肉條滴加 1ml 葡萄糖，第二條豬肉3 條滴加1mlatp溶液。放置 2 分鐘后，測量豬肉條的長度進行實驗分析結(jié)果巡視實驗進行情 況根據(jù)步驟進行實驗，記錄結(jié)果atp中直 接要求學(xué)生分析結(jié)果、得出結(jié)論學(xué)生分析結(jié)果

9、，得出結(jié)論：肌肉收縮可以從獲得能量得出結(jié)論表達和交流 邀請小組選出代表在全班匯報wor 式小組匯報wor 式在探究實驗過程中，學(xué)生提高了動手能力，分析能力和歸納能力，為提高生物科學(xué)素養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ)。在這個過程還出現(xiàn)一個令人驚喜的片斷，有小組設(shè)計了另外一個實驗方案并開展了探究實驗。他們改變了對照方式，原本實驗方案是兩塊肌肉滴加不同物質(zhì)對照，而他們是對同一塊肌肉加入兩種不同物質(zhì)，進行前后對照。他們不拘泥已有的實驗方案，大膽地提出新想法，新做法，新問題。雖然有些做法可能不成熟，但是這種探究的精神是非常值得倡導(dǎo)和保護的。整個探究過程表明學(xué)生已經(jīng)初步學(xué)會提出問題，分析問題和解決問題的能力。還能夠在解決

10、舊問題的基礎(chǔ)上，提出新的問題，進一步探究。4.3 總結(jié)強化接著給出 atp三個字母，結(jié)合核酸那節(jié)知識讓學(xué)生猜想每個字母的含義。根據(jù)學(xué)生的回答，糾正 a 代表核苷，并總結(jié) atp代表三磷酸腺苷。然后再給出 atp 的結(jié)構(gòu)式，并給出a ppp 結(jié)構(gòu)簡式。解釋“”代表的是化學(xué)鍵， “”代表高能磷酸鍵。在介紹 atp與 adp相互轉(zhuǎn)化時，許多老師往往采用問題鏈方式層層深入， 而在筆者的課堂則注重課堂問題的動態(tài)生成性，師生共同構(gòu)建問題鏈，從而突破重難點。首先我給出問題： atp水解時，哪個磷酸鍵最容易斷裂？在大家回答出最外一個磷酸鍵最容易斷裂后，我又給出一個問題“ atp水解時，化學(xué)產(chǎn)物是什么？從而讓學(xué)

11、生接觸 adp這一新概念。這個時候，學(xué)生在課堂就生成一個問題：劉翔在奔跑中大量消耗 atp， atp 會用盡么？當我告訴學(xué)生體內(nèi) atp消耗非常迅速，必須不斷補充。學(xué)生又生成另兩個問題：細胞內(nèi)用哪些物質(zhì)制造 atp？動植物如何制造 atp？大家一起討論完問題后，我又要求學(xué)生用反應(yīng)式歸納總結(jié) atp與 adp的關(guān)系。最后將葡萄糖類比成“活期存折”， atp類比成“現(xiàn)金”“通貨” ，學(xué)生容易接受。就是通過這樣類比的方法，從而突破 atp是細胞能量的“通貨”這一難點。4.4 研究課題在課堂結(jié)束前學(xué)生又提出兩個新的研究課題。第一個課題是“ atp是不是興奮劑” , 可引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會問題，思考科學(xué)技術(shù)

12、與社會的關(guān)系。第二個課題是“ atp對草履蟲活動的影響”， 可引導(dǎo)學(xué)生思考單細胞生物能否以 atp做為直接能源物質(zhì)，幫助理解生物的統(tǒng)一性。5 教學(xué)反思生物新課標提出了三大理念：面向全體學(xué)生、培養(yǎng)和提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)和倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。培養(yǎng)全體學(xué)生具有良好的科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)教育最根本的任務(wù)?？茖W(xué)素養(yǎng)最基本的含義是指學(xué)生能夠合理地將所學(xué)的科學(xué)知識運用到社會及個人生活之中，它反映了一個人對生物科學(xué)領(lǐng)域中核心的基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平，以及在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力。新課標認為探究性學(xué)習(xí)是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，并要求學(xué)生在新課程的學(xué)習(xí)中應(yīng)以探究學(xué)習(xí)作為主要的學(xué)習(xí)方式之一。教師應(yīng)該在課堂上更多地嘗試改變學(xué)生原有的學(xué)習(xí)方式，不斷給學(xué)生創(chuàng)造探究性學(xué)習(xí)的機會。筆者在本節(jié)的教學(xué)過程中，