1、細胞的能量通貨ATP教學設計與反思1 教材分析人教版教材分子與細胞整個模塊貫穿了系統的觀點，幫助學生認識細胞是最基本的生命系統層次、細胞系統的物質基礎、細胞系統的結構基礎、細胞系統與環境的物質交換、細胞系統的能量變化、細胞系統的生命歷程。第五章主要介紹有關能量如何輸入細胞，能量以什么形式存在以及細胞如何利用這些能量。第一節介紹的是能量代謝所需的生物催化劑酶，第二節（本節）介紹的是直接能源物質ATP，第三節和第四節介紹ATP的來源光合作用和呼吸作用。本節在本模塊中具有承上啟下的重要作用：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

2、細胞的“能量轉換站”和所有細胞的“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。本節的“問題探討”選用了杜牧的唐詩七夕，然后引導學生思考螢火蟲發光能量從何而來，教材這種的編排體現了激發學生的學習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，達成學生能夠簡述ATP的化學組成和特點，寫出出ATP的分子簡式這兩個教學目標。然后通過介紹ATP和ADP的相互轉化，學生理解ATP與ADP相互轉化在物質上可逆，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重點：(1

3、) ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用；(2) ATP與ADP的相互轉化。教學難點：(1)ATP是細胞內的能量“通貨”； (2) ATP與ADP的相互轉化。重難點的確立依據：因為“ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用”和“ATP與ADP的相互轉化”，便于學生理解主動運輸，對于今后進一步學習光合作用和呼吸作用起著重要的作用，也更有利于學習細胞分裂、DNA復制、基因的表達等相關內容。所以將它們定為本節課的重點。又因為學生沒有有機化學知識，難以理解ATP與ADP的關系。在使用大綱教材時期，學生學習本節內容已經有了一定的有機化學基礎，便于學生學習ATP與ADP的相互轉化。而如今化學必修2

4、的有機化學內容安排在高一下學期學習，而本節內容在高一上學期學習。另外ATP是細胞能量的“通貨”這一概念較為抽象，學生難以接受，所以將這兩點定為本節課的難點。3 教學策略由于本節的知識較少、較好理解，因此老師多采用指導閱讀、動手制作、講練結合等方式完成本節內容。例如在ATP結構這部分內容中，設計了三個活動：1.學生自學教材，初步了解ATP的化學組成及分子結構活動；2.學生合作試拼ATP分子結構模型，加深對分子結構的理解。3.討論ATP分子的化學簡式及ATP分子的化學特點。在ATP與ADP的相互轉化這部分內容中，師生共同討論ATP與ADP的相互轉化過程。在ATP的利用這部分內容，學生舉例說出ATP

5、的使用途徑。4 教學流程設計4.1情景創設 人教版教材的引入采用一副螢火蟲的圖畫,然后討論三個問題：1，螢火蟲發光的生物學意義是什么？2，螢火蟲體內有特殊的發光物質嗎？3，螢火蟲發光的過程有能量的轉換嗎？如果直接采用這三個問題來提問學生，較難實現教材的編寫意圖。 筆者采用請學生朗讀的方式，請同學在享受美的視覺同時感受詩句的優美，較好地實現激發學生的學習興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育的編寫意圖。然后引導學生提出問題：螢火蟲發光的能量從何而來？ 師生在這個問題的驅動下，開始今天的探究之旅。用了一個Flash動畫模擬“發光實驗”，現用表格介紹實驗過程。1步驟取2個試管各加入2ml生理鹽水，各加入

6、等量的放置一段時間的螢火蟲發光部位提取液2步驟1ml 葡萄糖（10%）1ml ATP（10%）3實驗現象不再發光重新發光4 實驗結論ATP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生學習、了解科學家的工作方法和思維方法，特別是實驗的對照原則，為學生自己的探究打下基礎。在后面的環節表明學生已經學會設立空白對照。4.2實驗探究 先讓學生猜測神秘物質，激發學生的求知欲望，再展示ATP注射液和片劑照片。 然后按照下表完成一個探究性實驗。實驗探究教師引導學生活動提出問題給出一張運動員運動的圖片，引導學生思考選用新的實驗材料來研究ATP還能為哪些生命活動直接提供能量

7、呢？ 目的：引導學生確定探究問題 提出探究問題：肌肉收縮是從ATP中還是從葡萄糖中直接獲得能量？作出假設以四人為單位討論，作出假設假設1：肌肉收縮可以從ATP中直接獲得能量 假設2：肌肉收縮可以從葡萄糖中直接獲得能量 分析結果得出結論要求學生分析結果、得出結論學生分析結果，得出結論：肌肉收縮可以從ATP中直接獲得能量表達和交流邀請小組選出代表在全班匯報小組匯報在探究實驗過程中，學生提高了動手能力，分析能力和歸納能力，為提高生物科學素養打下良好的基礎。在這個過程還出現一個令人驚喜的片斷，有小組設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對照，而他

8、們是對同一塊肌肉加入兩種不同物質，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和保護的。整個探究過程表明學生已經初步學會提出問題，分析問題和解決問題的能力。還能夠在解決舊問題的基礎上，提出新的問題，進一步探究。4.3總結強化 接著給出ATP三個字母，結合核酸那節知識讓學生猜想每個字母的含義。根據學生的回答，糾正A代表核苷，并總結ATP代表三磷酸腺苷。然后再給出ATP的結構式，并給出APPP結構簡式。解釋“”代表的是化學鍵， “”代表高能磷酸鍵。在介紹ATP與ADP相互轉化時，許多老師往往采用問題鏈方式層層深入

9、，而在筆者的課堂則注重課堂問題的動態生成性，師生共同構建問題鏈，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，化學產物是什么？從而讓學生接觸ADP這一新概念。這個時候，學生在課堂就生成一個問題：運動員在奔跑中大量消耗ATP，ATP會用盡么？當我告訴學生體內ATP消耗非常迅速，必須不斷補充。學生又生成另兩個問題：細胞內用哪些物質制造ATP？動植物如何制造ATP？大家一起討論完問題后，我又要求學生用反應式歸納總結ATP與ADP的關系。最后將葡萄糖類比成“活期存折”，ATP類比成“現金”“通貨” ，學生容易接受。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