人教版细胞的能量通货ATP教学设计.doc

必修1细胞的能量“通货”ATP教学设计普陀第三中学 陈宏燕一、设计思想 生物课程标准认为，生物科学不仅是众多事实和理论，也是一个不断探究的过程。倡导探究性学习，目的是“力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，突出创新精神和实践能力的培养”。本节内容虽然知识难度不是很大，可引导学生通过阅读、讨论、思考以及联系生活实际来学习本课时的内容，但是又由于部分内容比较抽象，所以可以采取探究式教学，从感性材料入手，层层设问，逐渐深化知识；通过多媒体调动学生多种感官的活动，调动学生学习的积极性；通过拓展探究实验，进一步提高学生的科学素质和探究能力。二、教材分析 中学生物学课程通常包括十大主题，在细胞这一主题中，初中侧重于细胞的结构，而高中则侧重于细胞亚显微结构和功能，细胞的各种生命活动，突出了“活细胞”的特性，加强了物质和能量代谢的内容。ATP是生命直接能源物质，是细胞内能量转换和传递的“中转站”，它既区别于被形容为“生命燃料”的糖类和储能物质脂肪，又为后续的光合作用，呼吸作用中具体能量的转化过程作了铺垫，在所有生物的代谢中占有普遍的重要地位。三、学情分析 必修1第二章学生已经学习了糖类、脂肪、蛋白质等有机物，已明确了主要能源物质、储能物质、能源物质等概念，这为进一步学习ATP是直接能源物质作了铺垫，也是在本节课的学习中需要注意区分的几个概念；必修1第三章以及初中时学生也已经接触了有关光合作用、呼吸作用等生命现象，这又为学生学习光合作用和呼吸作用中能量的转化奠定了基础。四、教学目标的确定 课程标准的具体内容标准中，与本节有关的表述是“解释ATP在能量代谢中的作用”，其中内容包括ATP的分子结构及其特点，ATP与ADP的相互转化，ATP的利用等。依据新课程、教科书和学生实际将本节课的教学目标确定为： （1)知识目标 简述ATP的化学组成和特点，写出ATP的结构简式；解释ATP在能量代谢中的作用。 (2)能力目标 培养学生综合思维能力，自主学习能力，理论联系实际能力。 (3)情感目标 培养学生科学意识，科学精神。五、教学重点和难点 （1）ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用 （2）ATP与ADP的相互转化六、教学策略 教学内容 基本策略 ATP是直接能源物质 该部分内容抽象，可通过情景动画提高学生的感性认识；通过实验让学生感受知识的产生过程，加深对生物学科本质的理解；通过“通货”的比喻，理解直接能源物质与主要能源物质的区别 ATP的结构简式 通过实物呈现，增强学生对ATP的感性认识；通过动画展示，直观形象地展现ATP的断键方式 ATP与ADP相互转化 可继续采用“通货”的比喻，并通过动画形式，图文转化提问，师生互动活动，加强理解记忆、培养理解能力和表达能力；通过学生自学，师生共同归纳，注意与光合作用、呼吸作用知识的衔接，并与ATP的结构、功能的知识浑然一体，为进一步学习后面的知识奠定基础。 ATP的利用 一方面是要讲清楚吸能反应和放能反应与ATP的分解和合成的关系；另一方面是要充分利用教材上的图解，让学生在看图解的基础上，联系实际讨论ATP还有哪些用途七、课前准备教师：制作课件学生：了解课文中唐代诗人杜牧的七夕中诗句的意境，讨论课文中的提问八、教学过程1情景创设引入（1）课件显示：运动员竞赛、学生听课、消化道对营养物质的吸收、细胞分裂以及萤火虫发光的过程，指出这些过程都是需要消耗能量的，结合课前准备的唐诗中的问题，让学生发表问题探讨结果，教师提示后小结：萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代；萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质；萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。（2）问题：细胞中的糖类、脂肪、蛋白质等有机物中都储存着大量稳定的化学能，生命活动需要的能量能直接利用它们吗？（3）动画演示：萤火虫的荧光粉发光实验实验操作：A.用小刀将萤火虫的发光器割下，置入甲、乙两只试管中，分别各加入 2m水； 现象：两只试管均有短时间的黄色荧光出现。 B.待黄色荧光消失后，在甲试管中加入2ml葡萄糖溶液，在乙试管中加 入 2mlATP溶液。 现象：甲试管不发光，乙试管发光。 问题：此实验可以得出什么结论？（学生阅读、观察实验过程和实验现象，思考、讨论回答实验中的问题）结论：ATP是各项生命活动的直接能源物质。（教师进一步以通货中的零用钱、百元大钞等来比喻形容ATP与糖类等的关系，使学生更易理解标题，并激发学习兴趣）2ATP是什么物质呢？（1）教师呈现ATP药物及说明，介绍ATP为动力的纳米发动机等生活实际和学生感兴趣的新科技内容，寓教于乐，形成ATP的感性认识，为进一步学习奠定基础。（2）课件显示ATP结构动画（教师讲解）（3）向学生介绍腺苷、磷酸基，讲授ATP的分子简式及断键方式，让学生了解高能磷酸键。师生共同归纳ATP的名称、简式、物质性质、功能，形成对ATP的理性认识。3ATP和ADP可以相互转化情景创设：如果一个人不吃不喝，大约至少能活3天，也就是我们体内的自由水可以使人使用3天。那么人体如果没有ATP的合成，又能活多长的时间呢？（联系人体实际，激发学生学习兴趣）数据显示：氰化钾它就是阻止人体内新的ATP合成的毒药，人中毒后在36分钟内就会死亡。但一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0.5kg/min。问题：大家可以跟自己的体重比一下，能得出什么结论呢？（通过师生互动，得出ATP的特性就是：含量少，转化快。这对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。）问题：ATP和ADP是怎样相互转化的？（学生阅读课本后作简要的回答，教师可以继续展开“通货”的比喻，将ATP比作零用钱，它会随着花销而减少，因此要维持正常生活必须不断兑开大面值的钞票给予补充，强调有机物分解时释放的能量可以被用来合成ATP；并通过动画形式播放ATP与ADP相互转化，图文转化提问，加强理解记忆，培养理解能力和表达能力。）问题：ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量由谁来提供呢？（学生结合书上图片，开动脑筋，自己找出ATP形成的途径，并理解；教师再作详细总结。）4ATP的利用教师讲解：（1）吸能反应总是与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应总是与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。（2）细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等，细胞内消耗能源物质的顺序是：糖类 脂肪 蛋白质。一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类，而且糖类中的能量需要分解释放传递给ATP，转变成活跃的化学能，才能供给各种生命活动利用，从而解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”的矛盾。（3）直接供给生命活动能量的能源物资是ATP。在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键物资。ATP是生物体内能量转换的“中转站”，它有利于能量的运输和协调供给，如线粒体呼吸释放能量合成的ATP，可以转移到细胞膜用于主动运输和细胞分裂等生命活动，从而解决“产能”和“用能”在空间上的矛盾。学生活动：结合课本图，讨论ATP还有哪些用途，从而对该图进行补充和完善。（ATP中的化学能可以转变成机械能、化学能、电能、渗透能、光能等其它形式的能量。）回归情景创设引入中显示的各项生命活动，再次与学生共同讨论ATP中能量的利用过程。强调此转化过程能量是不可逆，反应过程也是不可逆的。（可以让学生关于这个文图展开讨论，提示：从反应过程的酶、反应场所、能量不同几个方面分析讨论。）5总结：ATP和ADP相互转变及其能量的来源与去路。细胞内既有吸能反应，又有放能反应，吸能联系ATP的水解，放能联系ATP的合成，能量通过ATP分子在吸能与放能中循环流通。因此，我们可以形象地把它比喻成细胞内流通的能量“通货”。6评价反馈：学生做课本练习题，教师检查讲评。7课外探究：（1）1954年美国人阿龙用叶绿体加上ADP和磷酸，照光后得到ATP。那么，ATP在植物的光合作用中到底是如何生成的呢？（2）动物体和人体内ATP形成的途径除了细胞呼吸，还有其它途径吗？（课外查资料，培养学生继续探究意识。）板书： 细胞的能量“通货”ATP一、ATP是各项生命活动的直接能源物质全称：三磷