“細(xì)胞的能量‘通貨’──ATP”的教學(xué)

一"教材分析

“細(xì)胞的能量‘通貨’──ATP”這一課是在人教版《高中生物必修一》第五章第2節(jié)，這部分內(nèi)容是第五章的重點(diǎn)內(nèi)容之一。學(xué)生在第四章學(xué)習(xí)主動(dòng)運(yùn)輸時(shí)，初步了解ATP是生命的直接能源物質(zhì)，為學(xué)習(xí)ATP的具體內(nèi)容打下伏筆。這節(jié)著重介紹ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，說(shuō)明ATP在所有生物的代謝中的重要地位，并且也為后續(xù)學(xué)習(xí)光合作用、呼吸作用做鋪墊，具有承前啟后之作用。

二"學(xué)情分析

以教材知識(shí)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)、以理論聯(lián)系實(shí)際為關(guān)鍵，加強(qiáng)理解和應(yīng)用。盡量聯(lián)系糖類、脂肪、葉綠體、線粒體、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)扰c能量相關(guān)的知識(shí)展開(kāi)教學(xué)。然而細(xì)胞的分子組成又是微觀內(nèi)容，比較抽象、難以理解，所以本課采用了探究學(xué)習(xí)法與接受式學(xué)習(xí)相結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)微觀內(nèi)容的感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生在主動(dòng)獲取知識(shí)的過(guò)程中完成知識(shí)的學(xué)習(xí)，提高思維能力;并且通過(guò)建立實(shí)驗(yàn)的情境，讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中理解重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)設(shè)疑、析疑、解疑和多媒體輔助來(lái)強(qiáng)化思維訓(xùn)練和能力培養(yǎng)。此外，學(xué)生通過(guò)物理、化學(xué)兩門學(xué)科的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，已經(jīng)學(xué)過(guò)能量轉(zhuǎn)化的知識(shí)，將其轉(zhuǎn)移應(yīng)用到ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化上，來(lái)認(rèn)識(shí)細(xì)胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化，是有幫助作用的。

教學(xué)是教師與學(xué)生互相交流的過(guò)程，一堂優(yōu)質(zhì)課的關(guān)鍵在于找到教法與學(xué)法的結(jié)合點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)的統(tǒng)一。

三"教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)方面

（1）能寫出ATP的分子簡(jiǎn)式并說(shuō)出其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（2）能畫出ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程并能理解ATP的形成途徑。（3）知道ATP對(duì)細(xì)胞中能量代謝的意義。（4）能利用ATP是新陳代謝的直接能源解釋實(shí)際問(wèn)題，并理解ATP作為“能量通用貨幣”的含義。

2.能力方面

（1）學(xué)生通過(guò)分析ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及其對(duì)細(xì)胞內(nèi)供能的意義，訓(xùn)練學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力。（2）通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

3.情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面

讓學(xué)生在分析自己身體內(nèi)發(fā)生的ATP-ADP循環(huán)及其重要意義，體驗(yàn)到生物學(xué)原理在實(shí)際生活中的價(jià)值，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)“身邊的科學(xué)”這一理念的理解。

四"教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)

對(duì)本節(jié)內(nèi)容確定的重點(diǎn)是：ATP的分子簡(jiǎn)式及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及其對(duì)細(xì)胞內(nèi)能量代謝的意義、能理解ATP作為“能量通貨”的含義。

針對(duì)這些重點(diǎn)內(nèi)容，其中最難讓學(xué)生理解的是：ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及其對(duì)細(xì)胞內(nèi)能量代謝的意義。

五"教學(xué)過(guò)程

1.新課引入，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

創(chuàng)設(shè)情境：用“囊螢夜讀”的典故，引出螢火蟲(chóng)為什么

會(huì)發(fā)光？怎么發(fā)光？和電燈發(fā)光的原理是否相同？引起發(fā)光的是什么物質(zhì)？

利用“螢火蟲(chóng)的尾器發(fā)光的實(shí)驗(yàn)”來(lái)解答上面的問(wèn)題：先收集一定數(shù)量尾器;然后放置一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)尾器的發(fā)光會(huì)逐漸消失;再設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，A組加入等量蒸餾水，B組加入等量葡萄糖溶液，C組加入等量脂肪溶液，D組加入等量的ATP溶液。結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)D組的尾器發(fā)光重新出現(xiàn)，而A、B、C組的尾器發(fā)光未再出現(xiàn)。

討論實(shí)驗(yàn)證明了什么？

學(xué)生對(duì)于這一問(wèn)題情境是可以理解的，通過(guò)對(duì)這一問(wèn)題的討論，學(xué)生能夠從直觀上知道ATP是一種什么樣的物質(zhì)和其具體的作用。

2.ATP分子具有高能磷酸鍵

通過(guò)呈現(xiàn)ATP藥物及說(shuō)明書、介紹ATP為動(dòng)力的納米發(fā)動(dòng)機(jī)等實(shí)際生活物品和學(xué)生感興趣的新科技內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，寓教于樂(lè)，形成對(duì)ATP的感性認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

展現(xiàn)ATP結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫及其“近親”一磷酸腺苷、二磷酸腺苷的圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論和比較，調(diào)動(dòng)積極性并利于形成ATP結(jié)構(gòu)的初步認(rèn)識(shí)。通過(guò)小組討論讓學(xué)生清楚ATP三個(gè)磷酸鍵的不同，教師再利用多媒體讓學(xué)生了解何謂高能磷酸鍵。

師生共同歸納ATP的名稱、簡(jiǎn)式、性質(zhì)、功能，形成ATP的理性認(rèn)識(shí)。

3.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化

繼續(xù)以上面的內(nèi)容進(jìn)一步展開(kāi)，復(fù)習(xí)學(xué)過(guò)的糖類和脂肪。糖類是主要的能源物質(zhì)，脂肪是主要的儲(chǔ)能物質(zhì)。在生物體中，這兩種物質(zhì)通過(guò)呼吸作用分解時(shí)所釋放出的能量，能被用來(lái)合成ATP;在綠色植物體中，還能夠通過(guò)光合作用，利用光能合成ATP。ATP水解又能把能量釋放出來(lái)，用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。

上述過(guò)程就實(shí)現(xiàn)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。再通過(guò)提問(wèn)、學(xué)生板書總結(jié)與教師動(dòng)畫、圖文等形式總結(jié)來(lái)完成教學(xué)過(guò)程，加強(qiáng)學(xué)生記憶、培養(yǎng)理解和表達(dá)能力。其中，可用列表比較的形式，重點(diǎn)從酶、能量走向、反應(yīng)場(chǎng)所等方面對(duì)相互的兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行比較，得出：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，物質(zhì)可逆、能量不可逆的結(jié)論。并引出下一個(gè)問(wèn)題：ATP的形成途徑是怎樣的？

4.ATP的形成途徑

通過(guò)學(xué)生自學(xué)、提問(wèn)、師生共同歸納、圖文表述、展示動(dòng)畫等教學(xué)程序，學(xué)習(xí)ATP的形成途徑。同時(shí)注意與后面光合作用、呼吸作用知識(shí)的銜接，并與ATP的結(jié)構(gòu)、功能，與ADP轉(zhuǎn)化的知識(shí)結(jié)合，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)本章后面兩節(jié)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。

5.ATP的利用

設(shè)問(wèn)：細(xì)胞中的能量以什么形式釋放出來(lái)？又是如何被利用的呢？

圍繞問(wèn)題小組討論，師生歸納展開(kāi)教學(xué)，一是主要講清楚吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)與ATP的分解和合成關(guān)系;二是充分利用教材上的圖解，使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上，能通過(guò)討論大膽提出ATP還有哪些用途，從而對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。

6.思考與討論

設(shè)問(wèn)：葡萄糖和脂肪與ATP之間是什么關(guān)系？為什么說(shuō)ATP是細(xì)胞的能量“通貨”？

圍繞問(wèn)題展開(kāi)教學(xué)，利用身邊的生活實(shí)例：如用存折、百元大鈔與十元小票購(gòu)買生活用品（一支筆）時(shí)，如果我們總是拿存折取錢或大額面值的鈔票進(jìn)行交易會(huì)很麻煩，相反如果我們把百元鈔票換成10張十元小票，在進(jìn)行交易時(shí)就很方便。通過(guò)這樣的例子來(lái)比喻細(xì)胞中的能量——在細(xì)胞中存折相當(dāng)于脂肪、百元大鈔相當(dāng)于葡萄糖，ATP分子就是那個(gè)可以在細(xì)胞內(nèi)方便流通的“小票”，即能量的“通貨”。這樣講述學(xué)生更容易理解課文標(biāo)題，并能從中找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

7.總結(jié)鞏固

從生物進(jìn)行生命活動(dòng)耗能的知識(shí)和ATP的基礎(chǔ)知識(shí)方面進(jìn)行總結(jié)，構(gòu)成完善關(guān)于ATP的知識(shí)體系，并最終理解ATP在生物生命活動(dòng)中的作用和地位。最后補(bǔ)充適當(dāng)練習(xí)加以鞏固。

六"板書設(shè)計(jì)

第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”——ATP

1.ATP的分子組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A—P～P～P

2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化

ATP合成

ATP分解

場(chǎng)所

線粒體，葉綠體，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

細(xì)胞內(nèi)需要能量進(jìn)行生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)

酶

ATP合成酶

ATP水解酶

能量來(lái)源

呼吸作用分解有機(jī)物釋放的化學(xué)能和光合作用中吸收的光能

儲(chǔ)存在ATP遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵

能量去路

儲(chǔ)存在新形成的高能磷酸鍵中

用于各項(xiàng)生命活動(dòng)

3.ATP的形成途徑

能量

4.ATP的利用

七"學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

中心環(huán)節(jié)：交流與小組討論合作。

各個(gè)環(huán)節(jié)由各小組做圖表，討論自行進(jìn)行，得出結(jié)論后將結(jié)果提交并論述自己小組的綜合觀點(diǎn)，與全班同學(xué)分享。多媒體展示比較最終學(xué)生的討論結(jié)果和教師準(zhǔn)備的結(jié)果，教師最后分析并評(píng)價(jià)，好在哪里，不足的地方給以更正。

八"教學(xué)反思

與傳統(tǒng)教育不同，這節(jié)課主要以探究學(xué)習(xí)法與接受式學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方法，提倡學(xué)生主體，教師引導(dǎo)的教育體系。從生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象出發(fā)思考，體會(huì)ATP的特點(diǎn)，再聯(lián)系生活中的普遍規(guī)律。

學(xué)生不再是坐著被動(dòng)學(xué)習(xí)，而是主動(dòng)探究，教與學(xué)完美結(jié)合，課堂是大家的，師生一起來(lái)參與。

整個(gè)教學(xué)過(guò)程給我的感受非常深刻，學(xué)生們爭(zhēng)先恐后地提出自己的觀點(diǎn)并加以討論，這種氣氛是傳統(tǒng)教學(xué)體系中見(jiàn)不到的。但是需要注意課堂紀(jì)律，不能讓學(xué)生討論與課堂學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的事情，影響學(xué)習(xí)效果。

這樣的安排不僅知識(shí)體系上學(xué)生得以發(fā)展，能力和情感上得到很好的提升。這正符合新課標(biāo)所要求的教學(xué)目標(biāo)。

〔責(zé)任編輯：林勁〕