资源简介

细胞的能量“货币”ATP 教学设计 一、教材分析
本节课选自人教版最新教材高中生物必修一《分子与细胞》第五 章第二节，是一节新授课。在此之前学生已经学习了核苷酸的结构、 相关能源物质等有关知识， 为本节课做好了铺垫。此节课也为之后学
习细胞呼吸和光合作用打基础。
二、学情分析
（一）预设学期
要素 内容
知识储备 学生已经学习和了解实验设计的几大原则、核苷酸结 构和糖类、脂肪等能源物质
学习情况 学生首次接触到 ATP，学习这样抽象的概念难免会存 在无法完全接受的现象， ATP 和 ADP 之间的转化也 是比较抽象的，学生掌握起来有一定的难度。
解决对策 营造气氛、激发兴趣、分层兼顾
（二）动态学情
要素 内容
关注差异 尊重学生个体的不同，适当调整教学内容
倾听学生 了解学生的真实所求，适当调整教学策略
反馈跟踪 学生是否真正将知识与方法内化，调整教学评价手段
三、教学目标
1.通过构建 ATP 的物理模型以及对 ATP 与 ADP 的相互转化过
程的分析，运用结构与功能观解释 ATP 是驱动细胞生命活动的直接 能源物质， 初步形成结构与功能观， 物质与能量观， 培养模型构建的
科学思维；（生命观念、科学思维）
2.通过 ATP 是萤火虫发光的直接能源物质的探究，掌握观察、 提问、实验设计能力，掌握科学探究基本思路和方法；（生命观念、
科学思维、科学探究）
3.利用 ATP 的相关知识向他人解释常见的生命现象，并基于萤 火虫发光的原理， 通过介绍“荧光树” 的培育， 培养学生承担将现代科
技服务于生活的社会责任。（社会责任）
四、教学重难点
1.教学重点： ATP 化学组成的特点及其在能量代谢中的作用
2.教学难点：通过 ATP 与 ADP 的相互转化的特点，解释 ATP 是驱
动细胞生命活动的直接能源物质
五、教学方法
小组研究法、启发式教学法、直观教学法、讲授法
六、课时安排：1 课时
七、教学过程
教学环 节 教师活动 学生活动 教学意图
利用视 活动：播放萤火虫发光的视频并让学生有感 学生有感情 激发学生
频及古 情的朗读唐代诗人杜牧的《秋夕》， 同时思 的朗诵《 秋 的兴趣
诗词创 考相关问题： 夕》并思考
设情 1.萤火虫发光的生物学意义是什么？
境，吸 2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
引学生 3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？
投入课 思考讨论：：既然萤火虫发光需要能量的供
堂 应， 细胞内的哪一种物质可以为萤火虫发光
直接提供能量？学生根据所给材料， 小组合 作讨论：（1）实验思路是怎样的？（2）实 验自变量和因变量是什么？（3）实验组与 对照组怎样设置？三个问题， 同时设计实验 并展示交流 小组合作讨 论完成实验 设计，并对实 验过程进行 分析讨论归 纳出实验结 论 小组合作 讨论，培养 学生的合 作交流意 识跟自我 探究能力。 通过实验 使学生自 己得出 结 论： ATP 是驱动细 胞生命活 动的直接 能源物质。
通过构 建 ATP 的结构 模型， 掌握 ATP 的结构 式 思考讨论：： ATP 为什么 能够作为细胞 的直接 能源物 质？ 小组合作：：学生阅读书本 P86 页内容， 结 合相关信息， 同时利用所给的图片，构建 ATP 的结构，并让学生进行展示 学生分组在 课堂上完成 模型构建， 同 时通过班级 优化大师随 机抽取小组 在希沃白板 上进行展示。 学生通过构 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 与 RNA 的关系 培养学生 合作交流 能力
掌握 ATP 与 ADP 的转化 资料分析 1 肌肉收缩的直接能源物质是 ATP。在人体安 静状态时， 肌肉内 ATP 含量只能供肌肉收缩 1～2s 所需的能量。 一个人在剧烈运动状 态下， 每分钟约有 0.5kg 的 ATP 分解释放能 量， 供运动所需。 一个成年人在安静的状态 下， 24h 内竟有 40kg 的 ATP 被水解。 思考讨论 3：萤火虫一直发着荧光，那这么 少的 ATP 如何维持这一持续过程呢？ 资料分析 2： (1)ATP 每个磷酸基团都带有负电荷， 负电荷 相互排斥， 这些分子必须含有足够的能量才 学会结合资 料分析，理解 生物体中的 ATP 含 量 很 少，但是消耗 量却很大。同 时 ATP 与 ADP 的相互 转换过程处 在动态平衡 中，并且这种 转化机制是 培养学 生的分析 归纳能力
能克服临近相同电荷之间的静电排斥作用， 这就像压紧的弹簧储存着能量一样， 一旦弹 簧“松开 ”，就会释放出大量能量。 (2)一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有 0.5kg 的 ATP 分解释放能量，供运动所需。 一个成年人在安静的状态下， 24h 内竟有 40kg 的 ATP 被水解。 (3)在某细胞培养液中加入 32P 标记的磷酸 分子， 一段时间后分离出细胞的 ATP，发现 其变化含量不大， 但部分 ATP 的末端的 P 已 带上放射性标记。 阅读书本内容，结合上述材料思考： 1.ATP 是如何合成与分解的？ 2.通过资料分析你能得出什么结论？ 生物界的共 性。
ATP 的 利用 思考讨论 4： ATP 除了用于萤火虫的发光，还有哪些用 处？ 学生通过阅读书本 P88 页观察“ATP 的利用举例 ”和“ATP 为主动运输供能示意 图 ”，归纳 ATP 可以用于各项生命活动 学生思考并 回答问题 学生提炼 书本知识
ATP 的 合成 思考讨论 5： 萤火虫体内的 ADP 转化成 ATP 所需的能量 又来自哪呢？ 阅读书本 P87 最后一段，结合相应图解分析 同时学生通过归纳完成下列填空： 学生思考，填 空，归纳结果 学生归纳 总结能力
通过分析得出：能量通过ATP分子在吸能 反应和放能反应之间流通。因此， ATP 是细 胞内能量流通的“货币 ”。
科学前 沿 展示荧光树 ATP 荧光细菌检测仪 学生观看 引起学生 对于基因 工程的兴 趣和对我 国先进生 物技术的 探索与自 豪。
八、教学评价
1、基础性作业：课后习题
2、研究性作业：
课后让学生利用新知，开展新的课题研究：
1.ATP 是不是兴奋剂
2.氰化钾中毒后人在 3~6 min 内就会因缺少能量而心脏停跳， 呼吸 麻痹而死， 推测氰化钾致人死亡的原理， 查找资料验证并且提出有效
的急救方法。
九、板书设计
十、教学反思
1.以任务为驱动， 合作讨论为基本教学方式，体现学生为主体， 促进
思维与能力的多元发展；
2.通过实验设计，建构 ATP 模型、资料分析等环节，促进主动学习
的动力
3.建模活动贯穿于教学全过程， 引导学生基于系统、结构与功能、物
质与能量的角度分析解决问题

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