细胞的能量“通货”-ATP教学设计及反思(新人教版必修1)
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资料简介
细胞的能量“通货”——ATP 一、教学分析 课标要求 解释ATP在能量代谢中的作用。‎ 教材分析 本节内容主要介绍了ATP的分子组成和结构特点、ATP和ADP的相互转化以及ATP在细胞生命活动中的作用3个方面的内容。本节内容在高中生物中具有承上启下的重要作用。通过本节内容的学习,有助于学生理解细胞的能量的释放、转移和利用机制及物质代谢与能量代谢的关系,同时为后面细胞呼吸、光合作用的学习作好铺垫。‎ 学情分析 经过之前的学习,学生已经掌握了细胞中的能源物质、供能场所、需要耗能的生命活动,如:蛋白质的合成和分泌、核苷酸的分子组成等知识,这些为学习本节内容提供了知识基础。ATP是学生初次接触且远离生活实际的能量物质,学生缺乏相关的感性认识,能量代谢机制又比较抽象,这些都给学生的学习带来一定的困难。‎ 教学重点、难点 教学重点: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。‎ 教学难点:ATP与ADP的相互转化。‎ 教学策略 依据课程标准“自主、合作、探究”的精神,本节内容主要运用问题探究法和引导发现法开展教学。安排四个学生为一个小组,开展自主探究学习,让学生在讨论、探究、交流中相互启迪,获得新知,形成良好的学习习惯和学习方法。例如:探究萤火虫发光的实验;学生以小组为单位合作试拼ATP分子结构模型;学生举例说出ATP的利用途径,从而使学生明确结构决定功能。这些培养了学生科学的探究能力和求实合作的科学精神。最后,组织学生开展构建概念图活动,帮助学生梳理知识结构、构建知识体系,最终达成教学目标。‎ 教学目标 ‎1.知识目标:①简述ATP的化学组成和特点;②写出ATP的分子简式;③解释ATP在能量代谢中的作用。‎ ‎2.能力目标:在资料分析、小组讨论中,培养语言表达能力以及查阅资料、共享信息的能力。‎ ‎3.情感目标:形成结构与功能相适应的生物学基本观点;养成求实合作的科学探究精神。‎ 二、教学过程(流程及与之匹配的具体行为方法)‎ 课堂教学过程设计 7‎ 教学过程 7‎ 教学过程 7‎ 教学过程 7‎ 教学过程 7‎ 教学过程 教学 环节 教师的活动 学生的活动 设计意图、依据 复习 提问 提出问题:‎ ‎1、在生物体内,有哪些物质是能源物质?‎ ‎2、他们能够直接供能吗?‎ ‎3、如何验证?‎ 学生思考回答:‎ ‎1、糖类、脂肪。‎ ‎2、不确定。‎ ‎3、通过实验。‎ 复习与本节课相关的知识,以促进学生对本节课的学习,并完成知识的建构。‎ 导入 萤火虫的发光原理:多媒体提供图片并一起分析萤火虫发光的原理。‎ 萤火虫发光的能量从何而来?多媒体提供萤火虫发光的实验。‎ 打比喻小结:‎ 脂肪——定期存款,储备用,轻易不取 糖类——活期存款,主要用,随时支取 ATP——现金,直接用,随用随取 分析实验现象 得出结论:ATP是直接能源物质。‎ 模仿脂肪的比喻,举一反三比喻糖类和ATP。‎ 加强学生自主探究并根据实验现象归纳结论的能力。‎ 有趣易懂的比喻激发学生的学习兴趣。‎ 讲授 一、ATP为什么能直接为细胞供能?(结构决定功能)——ATP的结构及特点 ‎(一)ATP的结构 ‎1、ATP的全称是什么?‎ ‎2、A、T、P、-、~各代表什么?‎ ‎3、如何书写结构简式?能量储存在哪?‎ 用课件展示ATP的结构并和学生共同探讨得出上述3个问题的答案。‎ 阅读教材,通过多媒体投影ATP的结构简图,思考并尝试回答问题。‎ 共同参与,并做好课堂笔记。‎ 培养学生阅读并提取信息的能力,通过自学习对知识有更深刻的了解。‎ 新课 讲授 新课 易错提示:‎ 腺苷和腺嘌呤都可用字母A表示,两者的区别与联系是什么?‎ 用课件展示ATP的分子结构图并和学生共同探讨得出上述问题的答案。‎ 活动成果展示:‎ 请学生派小组代表展示和讲解本组预习时制作的ATP、ADP及腺嘌呤核糖核苷酸的分子模型。‎ 给出评价和建议。‎ ‎(二)ATP的特点——是一种高能磷酸化合物 用课件展示ATP的分子结构图,引导学生观察3个磷酸基团都带负电荷,而同种电荷相互排斥,因此要把3个磷酸基团压缩在一起必须注入能量以克服斥力,ATP就如同一个被压缩了的弹簧。分子内部是会储存能量的,高能磷酸键储存着大量的能量,水解时释放的能量高达30.54KJ/mol,‎ 所以说ATP是一种高能磷酸化合物,可以为细胞的生命活动提供能量。‎ 二、 ATP和ADP可以相互转化 ‎(一)ATP的水解 观察图片得出结论:腺苷A由腺嘌呤A和核糖组成;ATP脱掉两个P是RNA的基本组成单位之一。‎ 展示预习时完成的ATP、ADP及腺嘌呤核糖核苷酸的分子模型。‎ 修正模型 达成概念:ATP是一种高能磷酸化合物。‎ 加深学生对ATP的理解,整理知识,加强记忆。‎ 弄懂相关知识的区别与联系,避免以后混淆。‎ 锻炼学生制作科技作品的能力。‎ 通过图片的分析和弹簧的比喻让学生更易理解:ATP是一种高能磷酸化合物。‎ 领悟结构决定功能。‎ 讲授 新课 由于ATP分子中磷酸基团之间存在着斥力,使得ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下,远离A的那个高能磷酸键很容易水解,从而形成ADP(二磷酸腺苷)和游离的Pi(磷酸),同时释放大量的能量,用与相应的生命活动,这个过程就是ATP的水解。请学生写出反应方程式,并评价和修正。‎ ‎(二)ATP的合成 课件展示小资料:一个正常人体中ATP和ADP总量很少,基本保持不变,但是一个成年人静止状态下一天将有40kg的ATP发生水解,人体是如何解决这一矛盾的呢? ‎ 课件展示ATP的合成反应。组织学生分组讨论并分析教材中图5—6,作出能量来源的总结:动物、人、真菌和绝大多数细菌——呼吸作用;绿色植物——呼吸作用、光合作用。相关内容在后两节学习。‎ ‎(三)分析两者的转化是不是可逆反应?‎ 物质可逆,能量不可逆,酶不同 ,整体不是可逆反应。‎ 三、ATP的利用 听讲并理解ATP的水解。‎ 个别学生上黑板写方程式,其余在草稿写;最后修正。‎ 学生分组讨论后回答:细胞中的ATP进行水解的同时也在合成。‎ 分组讨论并分析教材ATP与ADP相互转化的图解,并根据知识储备归纳在此过程中能量的来源和去路。记忆并整理笔记。‎ 小组讨论,‎ 得出结论,‎ 提高学生分析归纳能力。‎ 分组讨论能增强学生学习的氛围,提高学生分析归纳能力。‎ 图解方便学生理解记忆。‎ 讲授 新课 ATP作为细胞生命活动的直接供能物质,都提供那些生命活动能量?请学生阅读课本的举例图片。‎ 应用:‎ ATP片剂或注射液常被用来辅助治疗肌萎缩、脑溢血、心肌炎和产后虚弱等。解释其中的道理。‎ 教师提出关于细胞内吸能反应、放能反应与ATP的关系:吸能反应一般与ATP水解相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与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,因此把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。‎ 做笔记。‎ 主动运输、发电发光、肌肉收缩、大脑思考、细胞吸收反应等生命活动需要能量。‎ ATP有提供能量和改善患者代谢状况的作用,故常用于辅助治疗供能不足等病症。‎ 理解并分析能量释放及储存的含义 拓展知识。‎ 将课堂上的知识与实际联系起来 让学生认识科学研究的应用价值。‎ 学会应用知识。‎ 达成本节课的概念:ATP是细胞的能量“通货”。‎ 课堂 小结 组织学生开展构建概念图活动,帮助学生梳理知识结构、构建概念图。‎ 思考并把相关知识串联起来。‎ 巩固并整理本节课内容加强学生的理解。‎ 课堂 练习 布置课件上的练习题 做题。‎ 加强对知识的理解。‎ 课后 作业 布置学案的提升训练题[‎ 课后完成。‎ 巩固知识。‎ 板书设计 第5章 第2节 细胞的能量“通货”——ATP ‎1分子腺嘌呤+1分子核糖 ‎1分子腺苷+3分子磷酸基团 ‎ 2个高能磷酸键+1个普通磷酸键 远离腺苷的高能磷酸键容易断裂也容易合成 结构特点 化学组成 结构简式 三磷酸腺苷 中文名称 A-P~P~P ATP 呼吸作用 能量 ‎ ‎ 主动运输 发电发光 肌肉收缩 物质合成 大脑思考 光合作用 Pi ‎ ATP-ADP转化 能量 Pi ‎ ‎ ‎ ADP 速率很快 7‎ 三、教学反思(课后自评,另有教学反思视频)‎ 本节课通过实验观察引入课题,激发学生的好奇心和求知欲,教学效果很好,充分体现了新课程的探究式学习理念。通过存折、现金、弹簧的比喻让学生容易理解ATP在能量代谢中的作用及其结构的不稳定。通过构建ATP、ADP的物理模型,锻炼了学生的动手能力,尝试制作科技作品。通过学生讨论、合作交流及表达的机会,展现师生互动、生生互动的教学模式,不但巩固了所学知识,也培养了学生合作精神,体现新课程教学理念。现代科技的发展为本节课提供了很多便利条件:实验的观察,图片的共享等。‎ 四、教学评价(课后他评,见专家点评视频)‎ ‎(有高级教师张海平、一级教师唐瑞冰和吴国宏的点评。)‎ 7‎

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