資源簡介

細胞的能量“貨幣”ATP 教學設計 一、教材分析
本節課選自人教版最新教材高中生物必修一《分子與細胞》第五 章第二節，是一節新授課。在此之前學生已經學習了核苷酸的結構、 相關能源物質等有關知識， 為本節課做好了鋪墊。此節課也為之后學
習細胞呼吸和光合作用打基礎。
二、學情分析
（一）預設學期
要素 內容
知識儲備 學生已經學習和了解實驗設計的幾大原則、核苷酸結 構和糖類、脂肪等能源物質
學習情況 學生首次接觸到 ATP，學習這樣抽象的概念難免會存 在無法完全接受的現象， ATP 和 ADP 之間的轉化也 是比較抽象的，學生掌握起來有一定的難度。
解決對策 營造氣氛、激發興趣、分層兼顧
（二）動態學情
要素 內容
關注差異 尊重學生個體的不同，適當調整教學內容
傾聽學生 了解學生的真實所求，適當調整教學策略
反饋跟蹤 學生是否真正將知識與方法內化，調整教學評價手段
三、教學目標
1.通過構建 ATP 的物理模型以及對 ATP 與 ADP 的相互轉化過
程的分析，運用結構與功能觀解釋 ATP 是驅動細胞生命活動的直接 能源物質， 初步形成結構與功能觀， 物質與能量觀， 培養模型構建的
科學思維；（生命觀念、科學思維）
2.通過 ATP 是螢火蟲發光的直接能源物質的探究，掌握觀察、 提問、實驗設計能力，掌握科學探究基本思路和方法；（生命觀念、
科學思維、科學探究）
3.利用 ATP 的相關知識向他人解釋常見的生命現象，并基于螢 火蟲發光的原理， 通過介紹“熒光樹” 的培育， 培養學生承擔將現代科
技服務于生活的社會責任。（社會責任）
四、教學重難點
1.教學重點： ATP 化學組成的特點及其在能量代謝中的作用
2.教學難點：通過 ATP 與 ADP 的相互轉化的特點，解釋 ATP 是驅
動細胞生命活動的直接能源物質
五、教學方法
小組研究法、啟發式教學法、直觀教學法、講授法
六、課時安排：1 課時
七、教學過程
教學環 節 教師活動 學生活動 教學意圖
利用視 活動：播放螢火蟲發光的視頻并讓學生有感 學生有感情 激發學生
頻及古 情的朗讀唐代詩人杜牧的《秋夕》， 同時思 的朗誦《 秋 的興趣
詩詞創 考相關問題： 夕》并思考
設情 1.螢火蟲發光的生物學意義是什么？
境，吸 2.螢火蟲體內有特殊的發光物質嗎？
引學生 3.在螢火蟲發光的過程中有能量轉化嗎？
投入課 思考討論：：既然螢火蟲發光需要能量的供
堂 應， 細胞內的哪一種物質可以為螢火蟲發光
直接提供能量？學生根據所給材料， 小組合 作討論：（1）實驗思路是怎樣的？（2）實 驗自變量和因變量是什么？（3）實驗組與 對照組怎樣設置？三個問題， 同時設計實驗 并展示交流 小組合作討 論完成實驗 設計，并對實 驗過程進行 分析討論歸 納出實驗結 論 小組合作 討論，培養 學生的合 作交流意 識跟自我 探究能力。 通過實驗 使學生自 己得出 結 論： ATP 是驅動細 胞生命活 動的直接 能源物質。
通過構 建 ATP 的結構 模型， 掌握 ATP 的結構 式 思考討論：： ATP 為什么 能夠作為細胞 的直接 能源物 質？ 小組合作：：學生閱讀書本 P86 頁內容， 結 合相關信息， 同時利用所給的圖片，構建 ATP 的結構，并讓學生進行展示 學生分組在 課堂上完成 模型構建， 同 時通過班級 優化大師隨 機抽取小組 在希沃白板 上進行展示。 學生通過構 建的模型理 解腺苷三磷 酸、腺苷二磷 酸、腺苷一磷 酸，以及掌握 ATP 與 RNA 的關系 培養學生 合作交流 能力
掌握 ATP 與 ADP 的轉化 資料分析 1 肌肉收縮的直接能源物質是 ATP。在人體安 靜狀態時， 肌肉內 ATP 含量只能供肌肉收縮 1～2s 所需的能量。 一個人在劇烈運動狀 態下， 每分鐘約有 0.5kg 的 ATP 分解釋放能 量， 供運動所需。 一個成年人在安靜的狀態 下， 24h 內竟有 40kg 的 ATP 被水解。 思考討論 3：螢火蟲一直發著熒光，那這么 少的 ATP 如何維持這一持續過程呢？ 資料分析 2： (1)ATP 每個磷酸基團都帶有負電荷， 負電荷 相互排斥， 這些分子必須含有足夠的能量才 學會結合資 料分析，理解 生物體中的 ATP 含 量 很 少，但是消耗 量卻很大。同 時 ATP 與 ADP 的相互 轉換過程處 在動態平衡 中，并且這種 轉化機制是 培養學 生的分析 歸納能力
能克服臨近相同電荷之間的靜電排斥作用， 這就像壓緊的彈簧儲存著能量一樣， 一旦彈 簧“松開 ”，就會釋放出大量能量。 (2)一個人在劇烈運動狀態下，每分鐘約有 0.5kg 的 ATP 分解釋放能量，供運動所需。 一個成年人在安靜的狀態下， 24h 內竟有 40kg 的 ATP 被水解。 (3)在某細胞培養液中加入 32P 標記的磷酸 分子， 一段時間后分離出細胞的 ATP，發現 其變化含量不大， 但部分 ATP 的末端的 P 已 帶上放射性標記。 閱讀書本內容，結合上述材料思考： 1.ATP 是如何合成與分解的？ 2.通過資料分析你能得出什么結論？ 生物界的共 性。
ATP 的 利用 思考討論 4： ATP 除了用于螢火蟲的發光，還有哪些用 處？ 學生通過閱讀書本 P88 頁觀察“ATP 的利用舉例 ”和“ATP 為主動運輸供能示意 圖 ”，歸納 ATP 可以用于各項生命活動 學生思考并 回答問題 學生提煉 書本知識
ATP 的 合成 思考討論 5： 螢火蟲體內的 ADP 轉化成 ATP 所需的能量 又來自哪呢？ 閱讀書本 P87 最后一段，結合相應圖解分析 同時學生通過歸納完成下列填空： 學生思考，填 空，歸納結果 學生歸納 總結能力
通過分析得出：能量通過ATP分子在吸能 反應和放能反應之間流通。因此， ATP 是細 胞內能量流通的“貨幣 ”。
科學前 沿 展示熒光樹 ATP 熒光細菌檢測儀 學生觀看 引起學生 對于基因 工程的興 趣和對我 國先進生 物技術的 探索與自 豪。
八、教學評價
1、基礎性作業：課后習題
2、研究性作業：
課后讓學生利用新知，開展新的課題研究：
1.ATP 是不是興奮劑
2.氰化鉀中毒后人在 3~6 min 內就會因缺少能量而心臟停跳， 呼吸 麻痹而死， 推測氰化鉀致人死亡的原理， 查找資料驗證并且提出有效
的急救方法。
九、板書設計
十、教學反思
1.以任務為驅動， 合作討論為基本教學方式，體現學生為主體， 促進
思維與能力的多元發展；
2.通過實驗設計，建構 ATP 模型、資料分析等環節，促進主動學習
的動力
3.建模活動貫穿于教學全過程， 引導學生基于系統、結構與功能、物
質與能量的角度分析解決問題

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