资源简介

(共22张PPT)
高中生物.人民教育出版社.《必修1.分子与细胞》
以学为中心的建构主义教学——
细胞的能量“货币”ATP
2023.11
教学理念
01
教材.学生
02
教学目标
03
重点.难点
04
教法.学法
05
教学流程.反思
06
目录
教学理念
建构主义的核心：以学生为中心，教师引导学生从原有知识经验中，对新知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。
情境任务或活动
科学思维
概念
表现为
分析、推理、判断
本质是
归纳、综合、抽象、概括、建立模型、批判性思维等
教材.学生
细胞中的能量“货币”ATP
糖类、脂肪等能源物质
物质通过主动运输、胞吞和胞吐进出细胞需要消耗能量
承上
呼吸作用的原理和应用
光合作用与能量转化
启下
微观的角度：
ATP的分子结构
构建ATP与ADP转化过程模型
ATP在细胞生命活动中的作用
切入口：宏观生命现象—萤火虫发光
解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
构建
教材.学生
糖类、脂肪等细胞生命活动的能源物质；
对有机物的结构有一定的了解；
物质通过主动运输、胞吞和胞吐进出细胞需要消耗能量。
初步具备结构与功能相适应的观念；
能认识到生物学概念是基于科学事实经过论证形成的；
能与他人合作，分析和解释简单情境中的生命现象。
通过微观知识的学习，结合结构与功能观解释宏观现象；
基于生物学的事实归纳、概括生物学概念，对学生的思维能力提出更高的要求。
已知
能知
需知
教学目标
1
阅读教材，利用卡纸合作构建ATP分子结构式和简式，说出ATP的化学组成和特点，认同结构与功能观；观看动画，阐述ATP如何实现为生命活动供能，初步形成物质与能量观；
分析资料，构建不同生物ATP和ADP相互转化模型，根据ATP与ADP的相互转化及其对细胞生命活动的意义，初步形成稳态与平衡观，认同ATP在各类生物中都起着能量“货币”作用，可作为生物具有共同起源的证据；
依据ATP分子结构和ATP和ADP相互转化解释ATP是细胞的能量“货币”和生活现象，培养归纳与概括的学科基本思维方式和尝试用生物学知识解释实际问题的意识。
2
3
重点.难点
ATP化学组成特点及ATP与ADP的相互转化
ATP与ADP的相互转化
教学重点
教学难点
教法.学法
任务驱动教学法
启发式教学法
情境教学法
合作学习法
自主学习法
动手实践法
教学流程
1
吸引：通过科学实验情境，探究ATP的功能。
2
建构模型：ATP的结构；ATP和ADP的转化；ATP的利用。
3
迁移与应用：与生活的联系。
4
总结与评价：综合评价。
吸引
提出问题：萤火虫发光的直接能源物质是ATP还是葡萄糖？
组号 实验材料 对照处理 实验结果
A 捣碎的发光器 5mLATP制剂 立即重新出现荧光
B 捣碎的发光器 5mL葡萄糖溶液 经过一段时间才会重新出现荧光
C 捣碎的发光器 5mL蒸馏水 不出现荧光
探究细胞生命活动所需要的直接能源物质
萤火虫的发光器在离体后一段时间内可以继续发出荧光。研究人员将荧光已经消失的萤火虫发光器研磨液分成三组，进行了如下实验：
构建模型
迁移与应用
总结与评价
ATP是一种高能磷酸化合物
回忆旧知：
核糖核苷酸的分子组成以及结构式。（利用教师提供的材料构建腺嘌呤核糖核苷酸分子）
吸引
构建模型
迁移与应用
总结与评价
阅读课本，完成下列问题：
1、 利用卡纸构建ATP结构式和结构简式模型；
2、说出ATP的元素组成和分子组成，结构简式中字母“A”和符号“～”代表的含义，以及结构简式中字母“A”对应结构式中的哪一部分；
吸引
构建模型
迁移与应用
总结与评价
ATP是一种高能磷酸化合物
吸引
构建模型
迁移与应用
总结与评价
观看ATP为主动运输供能动画，完成下列问题：
1、写出ATP水解的反应式，说出ATP可以为哪些生命活动提供能量？
2、以Ca2+出细胞为例，解释ATP如何实现为生命活动供能。
ATP的利用
细胞中形成的ATP不到1min即被消耗，人体中ATP的总量只有大约2mg，剧烈运动时只能维持3S。
一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP是48kg，在紧张活动时, ATP的消耗可达0.5 kg /min。
矛盾
磷酸腺苷 收缩前/（10-6mol.g-1） 收缩后/（10-6mol.g-1）
ATP 1.30 1.30
ADP 0.60 0.60
研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验中肌肉收缩前后ATP和ADP的量，结果如下表所示：
结合实验结果，推测细胞是如何保持ATP、ADP含量不变的？
ATP与ADP的相互转化
吸引
构建模型
迁移与应用
总结与评价
1、小组合作构建动物、植物和真菌ADP转化为ATP的过程。（原料、条件、能量的来源、能量转化的途径）
2、讨论在剧烈运动与静止状态时，ATP与ADP的相互转化有什么不同？ATP与ADP的相互转化发生障碍，有什么后果？
资料2
ATP合成酶广泛分布于线粒体内膜，叶绿体类囊体，异养菌和光合菌的质膜上，在有氧呼吸和光合作用过程中，由跨膜质子动力势（H+浓度差）的推动下合成ATP。
资料1
荧光已经消失的萤火虫发光器研磨液两组，A组滴加一定量的ATP溶液；B组滴加等体积的葡萄糖溶液。ATP组立即重新出现荧光；葡萄糖组需要经过一段时间才会重新出现荧光。
吸引
构建模型
迁移与应用
总结与评价
ATP与ADP的相互转化
解释ATP是细胞的能量“货币”
资料1
1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870kJ能量；1molATP水解释放30.54kJ能量。
资料2
每水解1分子ATP就可以把3个Na+泵出细胞，2个Na+泵入细胞。
资料3
葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。
结合资料和ATP的结构，解释为什么说ATP是细胞的能量“货币”，而葡萄糖不能作为细胞的能量“货币”。
吸引
构建模型
迁移与应用
总结与评价
根据资料分析，结合ATP相关知识：
推测食用白果导致机体死亡的原因。你有什么启示？
资料
白果（银杏果）是营养价值丰富的食物。 白果有一定毒性，食用量过多机体会因呼吸麻痹，缺少能量而心脏停跳死亡。
吸引
构建模型
迁移与应用
总结与评价
与生活的联系
总结
细胞作为最基本的生命系统，其生命活动精确有序地进行着，这是诸多因素共同作用的结果：
（1）系统的边界——细胞膜能够是细胞具有一个相对稳定的内部环境；
（2）细胞内各种细胞器分工合作；
（3）细胞核中具有遗传物质，是细胞遗传和代谢的控制中心；
（4）酶的特性保证了化学反应的有序进行；
（5）ATP为细胞的能量转移与供应提供了可靠的“通货”；
……
吸引
构建模型
迁移与应用
总结与评价
深度问题：虽然我们现在已经知道，细胞呼吸（呼吸作用）可以将糖类等有机物中的能量释放出来，光合作用可以实现光能的转化，但是这些过程究竟是怎样发生的呢？
吸引
构建模型
迁移与应用
总结与评价
板书设计
ATP
ADP
能量
主动运输
肌肉收缩
物质合成
......
吸能反应
Pi
葡萄糖等有机物
太阳光能
能 量
Pi
放能反应
呼吸作用
光合作用
放能反应
吸能反应
元素组成
分子组成
结构简式
A-P～P～P
反思
设计以学为中心的教学，关注学生自主学习过程中知识生成过程，促进学生自主构建，从而发展思维，提高自主学习能力，发展学生的核心素养；
1
提供大量科学事实，通过系列问题的引导，学生基于特定的生物学事实，学习过程逐步深入，概念构建逐步完整，新的知识框架逐步形成；
注重培养学生分析、推理、归纳和概括等思维能量，通过解释生活问题，感悟生命科学的学科魅力和学科价值。
3
2
感谢
您的聆听

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