“細(xì)胞的能量通貨——ATP”教學(xué)設(shè)計(jì)探究

黃劍威

摘 要：文章對(duì)“細(xì)胞的能量通貨——ATP”教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。首先分析教材內(nèi)容，然后提出教學(xué)目標(biāo)，接著闡述教學(xué)過(guò)程（情境導(dǎo)入、探究ATP的功能、認(rèn)知ATP的結(jié)構(gòu)、ATP的水解和合成、總結(jié)強(qiáng)化），最后進(jìn)行教學(xué)反思。

關(guān)鍵詞：高中生物；細(xì)胞；ATP；小組合作探究；教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2018）16-0031-01

一、教材分析

人教版高中生物教材“分子與細(xì)胞”第五章第二節(jié)“ATP”的內(nèi)容，由ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化、ATP在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用三部分組成。其中，ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用是教學(xué)重點(diǎn)，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是教學(xué)難點(diǎn)。從內(nèi)容設(shè)置上看，三部分有清晰的邏輯順序，符合學(xué)生的思維發(fā)展過(guò)程，有利于學(xué)生逐步深入思考。學(xué)生通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，可以為學(xué)習(xí)“細(xì)胞呼吸”和“光合作用”奠定基礎(chǔ)。

二、教學(xué)目標(biāo)

一是知識(shí)目標(biāo)。解釋ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)，寫(xiě)出ATP的分子簡(jiǎn)式，舉例說(shuō)出ATP在能量代謝中的作用。二是能力目標(biāo)。要通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力；通過(guò)小組合作，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力和分析材料的能力。三是情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)。要通過(guò)小組交流討論，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí)；通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

三、教學(xué)過(guò)程

1.情境導(dǎo)入

教師首先出示螢火蟲(chóng)圖片和唐代詩(shī)人杜牧的詩(shī)《秋夕》，并請(qǐng)一位學(xué)生朗誦《秋夕》，然后提出問(wèn)題串：你們知道螢火蟲(chóng)為什么會(huì)發(fā)光嗎？燈泡和螢火蟲(chóng)都可以發(fā)光，兩者的發(fā)光原理相同嗎？燈泡的發(fā)光原理是什么？（電能轉(zhuǎn)化為光能）螢火蟲(chóng)的發(fā)光原理是什么？（化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能）。接著，學(xué)生閱讀活動(dòng)單相關(guān)資料，了解螢火蟲(chóng)發(fā)光的原理，并思考問(wèn)題：“在細(xì)胞內(nèi)，哪些物質(zhì)較有可能為螢火蟲(chóng)尾部細(xì)胞發(fā)光提供能量？”（糖類(lèi)、脂肪）【設(shè)計(jì)意圖】聯(lián)系學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象不斷追問(wèn)，逐步切入課題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的欲望。

2.探究ATP的功能

考慮到學(xué)生沒(méi)接觸過(guò)ATP，理解ATP是直接的能源物質(zhì)有較大的難度，教師可通過(guò)活動(dòng)“尋找自己的抽屜”，讓學(xué)生找到醫(yī)用的三磷酸腺苷二鈉注射液，然后讓學(xué)生閱讀藥物原理，知道ATP能夠釋放能量。之后教師可以提出問(wèn)題：“在糖類(lèi)、脂肪和ATP三種物質(zhì)中，直接為蛙肌肉收縮提供能量的是哪一種物質(zhì)？”學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，教師播放四組對(duì)照實(shí)驗(yàn)的視頻，即分別滴加蒸餾水、葡萄糖溶液、脂肪溶液和ATP溶液。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和視頻，學(xué)生可以觀察到：只有滴加ATP溶液時(shí)，蛙肌肉才會(huì)收縮。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以直觀感受到ATP是直接的能源物質(zhì)?！驹O(shè)計(jì)意圖】動(dòng)手實(shí)驗(yàn)不僅可以幫助學(xué)生理解教材內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ铱梢蕴岣邔W(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性。

3.認(rèn)知ATP的結(jié)構(gòu)

活動(dòng)1：展示“ATP分子結(jié)構(gòu)式”，請(qǐng)學(xué)生分析ATP的組成及組成元素。教師巡視，檢查學(xué)生自學(xué)情況?；顒?dòng)2：閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，寫(xiě)出ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。教師可請(qǐng)一位學(xué)生上臺(tái)為其他同學(xué)講解ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，闡述每一部分的意義?！驹O(shè)計(jì)意圖】“ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)”這一知識(shí)點(diǎn)比較簡(jiǎn)單，教師可讓學(xué)生閱讀材料和觀察圖片，通過(guò)自學(xué)得到相關(guān)結(jié)論。

4.ATP的水解和合成

活動(dòng)1：從ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式出發(fā)，提出問(wèn)題“ATP中的能量是怎樣被釋放的”，進(jìn)而過(guò)渡到ATP的水解。各小組閱讀教材、相互合作，用方程式表示ATP的水解過(guò)程?；顒?dòng)2：展示一個(gè)成年人24小時(shí)內(nèi)消耗ATP的量，以及ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量，然后提出問(wèn)題“ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少，需求卻很多，生物體怎么解決這一問(wèn)題”。學(xué)生認(rèn)為必須迅速合成ATP，進(jìn)而過(guò)渡到ATP的合成。學(xué)生通過(guò)閱讀教材，用方程式表示ATP的合成過(guò)程?；顒?dòng)3：解決問(wèn)題“ATP合成時(shí)能量的來(lái)源和ATP水解時(shí)能量的利用”。關(guān)于“ATP合成時(shí)能量的來(lái)源”這一知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生只有閱讀教材才能解決。學(xué)生閱讀教材之后，會(huì)知道ATP合成時(shí)能量的來(lái)源有呼吸作用和光合作用。本章第三節(jié)、第四節(jié)會(huì)學(xué)習(xí)“細(xì)胞呼吸”和“光合作用”，因此，此處不詳細(xì)闡述。關(guān)于“ATP水解時(shí)能量的利用”這一知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生在上課初期通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道“ATP是直接的能源物質(zhì)，為許多生命活動(dòng)直接提供能量”，因此解決這個(gè)問(wèn)題比較容易。課堂反饋顯示，學(xué)生能夠迅速舉例說(shuō)明?！驹O(shè)計(jì)意圖】教師通過(guò)三個(gè)活動(dòng)，引導(dǎo)小組成員進(jìn)行思維碰撞、協(xié)調(diào)合作，培養(yǎng)了學(xué)生獲取信息、分析信息、得出結(jié)論的能力。

5.總結(jié)強(qiáng)化

要通過(guò)多媒體課件的輔助，回顧ATP的功能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和ATP合成時(shí)能量來(lái)源，和學(xué)生一起歸納本節(jié)的知識(shí)體系。

四、教學(xué)反思

本節(jié)課教學(xué)密切聯(lián)系生活實(shí)際，利用實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生勤于動(dòng)手動(dòng)腦，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師組織學(xué)生分組完成學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)過(guò)程，以學(xué)定教，教師只是課堂的組織者和引導(dǎo)者。教師將“做中學(xué)”貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，充分發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，師生互動(dòng)效果較好，有效地提高了課堂教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

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