《生命活動的能量“通貨”-ATP》名師教案

1、PAGE9生命活動的能量“通貨”ATP名師教案一、背景分析1、教材分析細胞是一個開放的系統(tǒng)，不僅時刻與周圍的環(huán)境進行物質交換，而且時刻從周圍環(huán)境中獲取能量并利用這些能量維持自身的各項生命活動。本章主要介紹兩大基本代謝：光合作用和細胞呼吸。在第一節(jié)內容中了解了酶的作用和本質以及酶的特性，第二節(jié)中知道ATP是新陳代謝所必需的，能為生命活動直接提供能量。第三、四節(jié)分別介紹光合作用與細胞呼吸，這些代謝又都有ATP產生。生命活動的能量“通貨”ATP是本章第二節(jié)內容，學生可以進一步理解只有在能量的供應下，細胞膜才能行使主動運輸的功能；并且加深理解把葉綠體和線粒體分別比喻為植物細胞的“能量轉換站”和所有細胞

2、的“動力車間”的含義；便于加深領會活細胞之所以能夠經歷生長、增殖等生命歷程與能量的供應和利用是分不開的。因此本節(jié)內容在本模塊中具有承上啟下的重要作用。2、學習任務分析在“創(chuàng)設情境”環(huán)節(jié)采用學生熟知的螢火蟲發(fā)光的事例，然后引導學生思考螢火蟲發(fā)光能量從何而來，這樣既激發(fā)學生的學習興趣又滲透熱愛自然和生命的情感教育。然后在這個問題的驅動下，引導學生通過觀察一個實驗引出ATP是直接能源物質，而葡萄糖不是，并理解ATP在細胞中作為能量通貨的含義，然后介紹ATP分子中具有高能磷酸鍵，達成學生能夠簡述ATP的化學組成和特點的教學目標。接著通過介紹ATP和ADP的相互轉化，為學生理解ATP與ADP相互轉化在物

3、質上可逆，在能量上不可逆作鋪墊。最后通過介紹ATP的利用和形成途徑，解釋ATP在能量代謝中的作用來理解本節(jié)標題的含義。3、學生情況分析學生在必修1第2章內容的學習中，已經知道了糖類、脂肪、蛋白質等有機物，明確了能源物質、主要能源物質、儲能物質等概念，這為進一步學習ATP是直接的能源物質、是能量的“通貨”作了鋪墊。高一的學生已經初步建立思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性，但不完善，對抽象知識的理解具有一定的障礙。因此，在教學中應該設法使知識形象化。二、教學目標設計知識與能力目標（1）通過教師講解、閱讀文本，能夠簡述ATP的化學組成和特點，并能夠寫出ATP的分子簡式；（2）通過資料分析、師生互動，能夠解

4、釋ATP在能量代謝中的作用；（3）通過ATP與ADP相互轉化關系，認識ATP在細胞中作為能量“通貨”的原因；（4）通過分析，比較在物體生命活動中，ATP如何生成又如何消耗，找出能量代謝的規(guī)律。學科素養(yǎng)（1）基本思想（激發(fā)學生的學習興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育）（2）基本活動經驗（通過對課本圖進行補充和完善，以調動學生學習積極性，培養(yǎng)主動參與的學習態(tài)度，培養(yǎng)用準確的科學術語闡述觀點和進行合作學習的態(tài)度）三、教學重、難點1、教學重點1ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用。2ATP與ADP的相互轉化。2、教學難點1ATP是生命活動的能量“通貨”。2ATP與ADP的相互轉化。四、教學方法啟

5、發(fā)式、直觀教學法、講練結合、多媒體輔助教學等多種教學方法相結合。適當講述與問題引導，自主閱讀與討論結合。本節(jié)課內容需1課時完成。首先從學生日常生活中所熟悉的汽車和空調消耗能源的例子，引出人的生命活動也需要消耗能量，并通過復習以前學過的能源物質來引出本節(jié)內容。接著展示螢火蟲發(fā)光器的對照實驗，讓學生認識ATP是直接的供能物質。在介紹ATP時，可以將ATP分子的化學成分以及結構圖片展示給學生，不必讓學生記憶ATP分子的結構式，只是通過了解ATP分子結構的特點，讓學生對其能夠作為細胞的能量通貨有所理解。尤其是對于ATP的結構簡式以及所表示的含義，要讓學生清楚ATP三個磷酸鍵的不同，可以利用多媒體或形象

6、的圖畫讓學生了解何謂“高能磷酸鍵”（A-PPP）。對于ATP與ADP的相互轉化則先讓學生觀看多媒體課件，再總結寫出反應式，其中，重點從酶、能量走向等方面對ATP與ADP相互轉化的兩個過程進行比較，明確物質可逆，能量不可逆，以進一步加深對ATP作為能量通貨的理解。關于ATP的利用，一是要講清楚吸能反應和放能反應與ATP的合成和分解的關系，二是要充分利用教材上的圖解，讓學生在看懂圖解的基礎上，討論ATP還有哪些用途，從而對該圖解進行補充和完善。最后是課堂練習，及時鞏固所學知識。五、教學過程設計1、創(chuàng)設情境，導入新課：1）用學生日常生活中所熟知的汽車、空調、花草和螢火蟲等實例引題，充分調動學生學習興

7、趣和求知欲望。2）課件展示圖片，并引導學生思考：問題1：電燈和螢火蟲都可以發(fā)出光亮。那么，兩種發(fā)光原理是什么問題2：主要的能源物質和儲能物質分別是什么問題3：這些物質能為生命活動直接供能嗎3）出示螢火蟲發(fā)光的實驗，學生思考討論問題完成填空，得出“ATP是生物體生命活動的直接能源物質”，從而引出新課。2、講授新課，師生互動：首先課件展示本節(jié)內容的教學目標和重、難點以及問題生成單的相關問題整合，然后正式進入課本內容的教學。1）ATP的結構特點。先出示ATP分子的化學成分以及結構圖片，學生思考回答：問題4：ATP的結構有何特點呢我提示：腺嘌呤、核糖、磷酸是如何連構成ATP的呢再由四個小組的代表在黑板

8、上分別嘗試寫出ATP分子的中文名稱。ATP分子的化學簡式。簡式中的“A”、“P”、“”、“-”分別代表什么再由學生互評，在此過程中理解ATP的化學結構特點。通過再次呈現ATP藥物及說明、介紹ATP為動力的納米發(fā)動機等貼近生活實際和學生感興趣的新科技內容，寓教于樂，形成ATP的感性認識，為進一步學習奠定基礎。展現ATP結構動畫及其“近親”腺苷的圖片、引導觀察和比較，調動積極性并利于形成ATP的形象認識。要讓學生清楚ATP三個磷酸鍵的不同?？梢岳枚嗝襟w讓學生了解何謂“高能磷酸鍵”。利用身邊的生活實例：如用百元大鈔與一元小票購買小件物品，如果我們總是拿大額面值的鈔票進行交易會很麻煩，相反如果我們把

9、百元鈔票換成100張一元小票，在進行交易時就會很方便，有這樣的例子來比喻細胞中的能量在細胞中百元人鈔相當于儲存能量的有機大分子，ATP分子就是那個可以在細胞內流通的“小票”，即能量的“通貨”，這樣使學生更容易理解標題，并能激發(fā)學習興趣。師生共同歸納ATP的名稱、簡式、物質性質、功能作用，形成ATP的理性認識。最后出示練習1、2。2）ATP、ADP相互轉化。繼續(xù)以上面的比喻進一步展開，將細胞中能量通貨比作我們日常生活中的零用錢，它會隨著每天的花銷而減少，因此要維持正常生活必須不斷破開大面值的鈔票給予補充，細胞中大面值鈔票主要是指糖類等有機物。在有機物分解時釋放的能量能被用來合成ATP，這個過程通

10、過ATP與ADP的相互轉化來實現。并通過動畫形式介紹、圖文轉化提問、學生前臺板書等過程教學，加強理解記憶、培養(yǎng)理解能力和表達能力。從練習2引出問題5：ATP供能時，釋放哪個化學鍵中的能量問題6：ATP供能過程中，可形成哪些產物學生討論得出結論并根據釋放能量的過程的反應式。出示資料，由學生分析得知ATP在生物體內存在特點。學生繼續(xù)自學教材探究：生物體內ATP含量很少需要卻很多，生物體是如何解決這一矛盾呢并思考劉翔在奔跑中大量消耗ATP，ATP會用盡么再請一位學生寫出ATP合成過程反應式。問題7：ATP和ADP的相互轉化是否是可逆反應問題8：能量是否相同提示從酶的種類、反應發(fā)生的場所以及能量的去路

11、與應方程式不是可逆的，具體表現為：物質可逆，能量不可逆。但要注意與化學中可逆反應知識的干擾，并以此引出下一個問題ATP的形成途徑。出示練習3、4。3）ATP的利用和形成途徑。問題9：哪些生命活動由ATP直接供能回憶“物質跨膜運輸的哪一種方式需要能量供應”再閱讀教材P90頁圖5-7，依據圖解，思考并討論“ATP的利用形式有幾種”，交流結果，并大膽嘗試舉出課本以外的實例加以說明。概括ATP水解反應、合成反應分別與吸能反應、放能反應相聯系。出示練習5。4）知識應用，聯系生活。問題10：ATP能為生命活動提供能量，能不能只要吃ATP就可以了資料：氰化鉀是阻止人體內新的ATP合成的毒藥，人中毒后在36分

12、鐘內就會死亡。為什么呢ATP是不是興奮劑3、課堂小結。從生物進行生命活動耗能的知識和ATP的基礎知識方而進行總結，構成完善的知識體系，并最終理解ATP在生物生命活動中的作用和地位。最后增加補充練習以鞏固。六、教學反思：本節(jié)課取得了較理想的教學效果，體現在以下幾點：1）本節(jié)課基本以呈現材料，提出問題，分析討論和多媒體輔助強化思維訓練和能力培養(yǎng)來解決問題，得出結論，鞏固練習的模式進行教學。它使課堂活動具有連續(xù)性和遞進性。2）以學生熟知的“螢火蟲發(fā)光”等實例來創(chuàng)設情景，引出螢火蟲發(fā)光需要能量，再由圖片引申到所有生物都需要能量，那能量從何而來呢最后分析實驗得出結論。3）通過運用比喻，將ATP這個能量“通貨”與貨幣相比，可幫助學生正確理解本節(jié)標題的含義，巧妙地突破了難點。4）結合了多種教學方法。如：實驗分析、資料分析、自學探究、小組合作、語言表述，問題串層層遞進，推動學生思維使學生在學習中變“被動”為“主動”，提高了學生自學能力、獲取信息和理解歸納的能力，鍛煉了學生的語言表達能力，突破了重點。5）課堂練習體現了學生對前一環(huán)節(jié)（教師引導、提高和發(fā)展）的學習反饋。所以從整體上說，這種教學模式具備整體上的完整性和課堂教學活動的連續(xù)性、遞進性。雖然課堂教學實施得比較成功，但也有地方需要改進，主要體現在：1）沒有大膽地把課堂交給學生。如可以讓學生設計“螢火蟲發(fā)光”的實驗，而不只是給學生分析；“ATP