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课题 第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP
课型 新授课 课时 1课时
课标要求 《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中提出：大概念2：“细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖”。为了形成这一大概念，需要引导学生逐步构建三个重要概念作为支持，而本单元内容是学生建构：“细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域”这一重要概念的基础。因此本单元四节内容的逻辑关联如下：细胞的功能大多数基于化学反应，对于化学反应，我们需要从反应的条件、过程和场所这几个方面分析。细胞内的化学反应的条件需要酶和ATP，反应的过程以光合作用和细胞呼吸为例，反应的场所基于对细胞结构的学习，在这一重要概念的形成过程中逐步形成结构与功能观。进而本节内容需要落实的次位概念是：“解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”。教材内容主要分析了ATP分子的组成和结构特点、ATP与ADP相互转化的特性、ATP的来源和利用这三个方面。由“结构与功能观”逐步形成“物质与能量观”，可为后续“细胞呼吸”和“光合作用”的学习打下良好的基础。因此，本节内容对于整个知识之间内在联系的纽带作用非常明显。
核心素养要求 1.生命观念：建构ATP分子结构模型，从结构与功能相适应的角度，概述ATP作为直接能源物质的结构特点；建构（ATP与ADP相互转化）的动态模型，通过比较ATP和“货币”的共性，能够得出ATP作为能量“货币”的功能，形成“物质是能量的载体，能量是驱动物质转化的动力”的物质与能量观；认同虽然不同细胞内ATP含量均极少，但ATP和ADP间迅速的相互转化可以保持细胞中ATP含量的相对稳定，建立稳态与平衡观。 2.科学思维：通过阅读教材相关内容结合小组讨论，明确ATP的化学组成，制作ATP的结构模型并说明其作用机理，锻炼学生关于归纳与概括，模型与建模的科学思维。 3.科学探究：通过小组合作设计探究萤火虫发光的直接能源物质的实验培养学生的实验设计和合作探究精神。通过团队合作解释ATP水解释放能量与主动运输需要能量的关系激发学生的好奇心和求知欲，在团队合作中提高科学探究能力。 4.社会责任：关注科学前沿和实践应用，提高学生利用所学知识解决生活问题的能力，培养社会责任感，关爱自己，关爱生命。
学情分析 现阶段高一的学生经过初中生物学和高中“细胞结构和功能”的学习，已经具备了一定的知识水平，了解了细胞的物质组成，对结构与功能的关系有一定的理解，同时抽象思维和学习能力也得到了一定的发展。在学习本节内容之前，学生已经学习了糖类、脂肪、蛋白质等有机物，已明确了能源物质、主要的能源物质、储能物质等相关知识；学生通过核酸相关内容的学习，已经掌握了核糖核苷酸的组成，为学习ATP的结构打下基础，同时也为在本节课的学习中需要注意区分的几个概念做了铺垫。这些内容都为学习ATP这一细胞的直接能源物质奠定了基础。高一学生有初步的逻辑思维能力和教材分析能力，具备了一定的科学探究能力但还不完善，对抽象知识的理解有一定的障碍，在对问题的本质分析和协作交流方面还有待加强，对于什么物质能为生命活动直接供能、能量如何产生、如何储存、如何被利用等尚不清楚，对生命系统的认识有待进一步提高。因此，需要借助教具、动画演示等教学辅助手段，化抽象为具体，帮助学生理解，同时需要教师多加引导。
教学重难点 教学重点： ATP的化学组成和结构特点及ATP与ADP的相互转化 教学难点： ATP与ADP的相互转化及ATP在能量代谢中的作用
教学思路 本节教学讲解ATP是生命活动的直接能源物质时依然贯穿实验研究的思路，ATP的分子结构与化学知识结合讲解，充分利用教材补充内容“相关信息”进行分析，ATP如何为主动运输供能的机制，利用教材图解进行小组讨论，分析逻辑过程，教师帮助提炼规律。
教学过程
学习任务 教师活动 学生活动 教学意图
导入 视频：唐诗《秋夕》、囊萤夜读的故事，引出本节课题，什么让萤火虫发光？ 观看、思考 激发学生学习兴趣（捕捉过萤火虫吗？萤火虫的光亮吗？持续发光吗？古人学习的艰辛）进行情感教育
过渡问题：阅读课后小字资料、回忆前面所学内容，哪些物质可以提供能量？ 回忆 让学生回忆所学内容，让大脑知识构建联系
ATP是直接能源物质 实验设计 问题：什么物质让萤火虫发光？ 实验材料的选取（萤火虫腹部、干燥、研磨） 设计几组实验？（4支试管：葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水） 观察什么现象？（因变量：发光） 实验的结果和结论（结果：发光；结论：什么物质让萤火虫发光） 回忆所学内容，参与实验设计过程 通过教师的引导，使学生不断实践实验设计的方法
过渡问题：ATP是一种什么物质？ 让学生参与探究的过程
ATP是一种高能磷酸化合物 ATP的结构简式分析 比较A的含义 高能磷酸化合物的含义解释 阅读课文、相关信息得出A的信息 学科间知识的相互渗透
资料： 一个成年人安静状态下，24 h内有40 kg的ATP水解。剧烈运动状态下，每分钟约有0.5 kg的ATP分解释放能量，供运动所需。在正常人体中ATP和ADP的总量很少，且基本保持一定，大约为2 mg～10 mg。在人体安静状态时，肌肉内ATP所含的能量只能供肌肉收缩1～2 s。 过渡问题：1．从该资料可看出生物体内ATP有什么特点？ 2．ATP会不会出现供不应求的情况？ 通过资料分析得出结论 依据事实，思考问题
ATP与ADP可以相互转化 板书图解ATP与ADP的转化，讲解ADP的结构、与核酸的联系 跟随教师分析，书写化学表达式 细胞内化合物的相互转化，细胞的功能的协调统一
ATP的利用 观察教材图解5-4，小组讨论并表达ATP为主动运输供能机制，理清逻辑过程，教师最后提炼两个反应过程 ATP水解 载体蛋白磷酸化 总结：细胞中能量供应的普遍机制是什么？ 看图解、语言表达，跟随教师的讲解学会归纳、总结普遍规律 识图能力、表达能力、理解能力的训练，通过小组讨论形式，学生通过相互学习提高以上能力
过渡问题：ATP的水解、合成与细胞中吸能、放能反应的联系是什么？ 学生阅读课文，补充图解5-4 训练学生的归纳总结能力
课堂小结 全称：腺苷三磷酸 结构简式：A-P～P～P ATP 与ADP相互转化：ATP ADP+Pi+能量 ATP合成的能量来源：光合作用、呼吸作用 ATP的利用：用于各项生命活动
板书设计 5.2 细胞的能量“货币”—ATP 一.生命活动的直接能源物质--ATP 二.ATP是一种高能磷酸化合物 三.ATP和ADP的相互转化 四.ATP在生命活动中的利用
教学反思

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