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细胞的能量通货——ATP》教学设计与反思

在课堂结束前学生又提出两个新的研究课题。第一个课题是“ATP是 不是兴奋剂”,可引导学生关注社会问题,思考科学技术与社会的关系。
第二个课题是“ATP对草履虫活动的影响”,可引导学生思考单细胞生物 能否以ATP做为直接能源物质,帮助理解生物的统一性。 5 教学反思
生物新课标提出了三大理念:面向全体学生、培养和提高学生的生 物科学素养和倡导探究性学习。培养全体学生具有良好的科学素养是科 学教育最根本的任务。科学素养最基本的含义是指学生能够合理地将所 学的科学知识运用到社会及个人生活之中,它反映了一个人对生物科学 领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高 自身科学素养的能力。新课标认为探究性学习是提高学生的科学素养的 重要途径,并要求学生在新课程的学习中应以探究学习作为主要的学习 方式之一。教师应该在课堂上更多地尝试改变学生原有的学习方式,不 断给学生创造探究性学习的机会。
笔者在本节的教学过程中,做了一些探究性学习的尝试。如加入探 究性实验来突出ATP在能量代谢中的作用这一重点内容。人教版教材将 多个验证性实验改为探究性实验,完全改变了原来接受性的学习方式, 更有利于学生构建自己的知识体系。在教学中,教师应该根据教学内 容、教学目标和学生情况选择知识呈现方式。
(注:此文获2007年广东省生物说课比赛一等奖;由郭鲲鹏老师推荐)
不再发光Βιβλιοθήκη 重新发光4 实验结 神秘物质可以为萤火虫直接提供能量,而葡萄糖中

的能量并不能直接使用。
在整个过程中目的就是让学生学习、了解科学家的工作方法和思维 方法,特别是实验的对照原则,为学生自己的探究打下基础。在后面的 环节表明学生已经学会设立空白对照。 4.2实验探究
先让学生猜测神秘物质,激发学生的求知欲望,再展示ATP注射液和 片剂照片。 然后按照下表完成一个探究性实验。
人教版教材的引入采用一副萤火虫的图画和唐代诗人杜牧一首情景 交融的诗歌“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤,天阶夜色凉如水,坐看牵牛 织女星”创设情景。然后讨论三个问题:1,萤火虫发光的生物学意义是 什么?2,萤火虫体内有特殊的发光物质吗?3,萤火虫发光的过程有能 量的转换吗?如果直接采用这三个问题来提问学生,较难实现教材的编 写意图。 笔者采用请学生朗读的方式,请同学在享受美的视觉同时感 受诗句的优美,较好地实现激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命 的情感教育的编写意图。然后引导学生提出问题:萤火虫发光的能量从
《细胞的能量通货——ATP》教学设计与反思 广东省东莞中学松山湖学校
1 教材分析 人教版教材《分子与细胞》整个模块贯穿了系统的观点,帮助学生
认识细胞是最基本的生命系统层次、细胞系统的物质基础、细胞系统的 结构基础、细胞系统与环境的物质交换、细胞系统的能量变化、细胞系 统的生命历程。第五章主要介绍有关能量如何输入细胞,能量以什么形 式存在以及细胞如何利用这些能量。第一节介绍的是能量代谢所需的生 物催化剂-酶,第二节(本节)介绍的是直接能源物质-ATP,第三节 和第四节介绍ATP的来源-光合作用和呼吸作用。本节在本模块中具有 承上启下的重要作用:学生可以进一步理解只有在能量的供应下,细胞 膜才能行使主动运输的功能;并且加深理解把叶绿体和线粒体分别比喻 为植物细胞的“能量转换站”和所有细胞的“动力车间”的含义;便于加深 领会活细胞之所以能够经历生长、增殖等生命历程与能量的供应和利用 是分不开的。
否收缩,检测猪肉条是否仍
有ATP
3 第一条猪肉条滴加1ml 葡
萄糖,第二条猪肉条滴加
1ml ATP溶液。放置2分钟
后,测量猪肉条的长度
进行实 巡视实验进行情况 验
根据步骤进行实验,记录结 果
分析结 果 得出结 论
要求学生分析结果、得 学生分析结果,得出结论:
出结论
肌肉收缩可以从ATP中直接
获得能量
表达和 邀请小组选出代表在全 小组汇报 交流 班汇报
本节的“问题探讨”选用了杜牧的唐诗《七夕》,然后引导学生思考 萤火虫发光能量从何而来,教材这种的编排体现了激发学生的学习兴趣 和渗透热爱自然和生命的情感教育的编写意图。接着通过介绍ATP分子 中具有高能磷酸键,达成学生能够简述ATP的化学组成和特点,写出出 ATP的分子简式这两个教学目标。然后通过介绍ATP和ADP的相互转 化,学生理解ATP与ADP相互转化在物质上可逆,在能量上不可逆。通 过介绍ATP的利用方式,解释ATP在能量代谢中的作用。 2 重点难点及其分析 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:(1)ATP是细胞内的能量“通货”; (2) ATP与ADP的相互转 化。 重难点的确立依据:

出假设
中直接获得能量 假设2:肌肉收缩可以从葡萄 糖中直接获得能量 假设3:肌肉收缩可以从ATP 中直接获得能量, 肌肉收缩也可以从葡萄糖中 直接获得能量
设计实 验
引导学生设计实验步骤 1 取两条新鲜猪肉条,测量
和记录表格
每条猪肉条的初始长度
2 给每条猪肉条滴加生理盐
水,测量每条猪肉条的长
度。通过观察每条猪肉条是
实验探 究
教师引导
学生活动
提出问 题
给出一张运动员运动的 提出探究问题:肌肉收缩是 图片,引导学生思考选 从ATP中还是从葡萄糖中直 用新的实验材料来研究 接获得能量? ATP还能为哪些生命活 动直接提供能量呢? 目的:引导学生确定探 究问题
作出假 以四人为单位讨论,作 假设1:肌肉收缩可以从ATP
在探究实验过程中,学生提高了动手能力,分析能力和归纳能力,
为提高生物科学素养打下良好的基础。在这个过程还出现一个令人惊喜 的片断,有小组设计了另外一个实验方案并开展了探究实验。他们改变 了对照方式,原本实验方案是两块肌肉滴加不同物质对照,而他们是对 同一块肌肉加入两种不同物质,进行前后对照。他们不拘泥已有的实验 方案,大胆地提出新想法,新做法,新问题。虽然有些做法可能不成 熟,但是这种探究的精神是非常值得倡导和保护的。整个探究过程表明 学生已经初步学会提出问题,分析问题和解决问题的能力。还能够在解 决旧问题的基础上,提出新的问题,进一步探究。 4.3总结强化
因为“ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用”和“ATP与ADP 的相互转化”,便于学生理解主动运输,对于今后进一步学习光合作用 和呼吸作用起着重要的作用,也更有利于学习细胞分裂、DNA复制、基 因的表达等相关内容。所以将它们定为本节课的重点。
又因为学生没有有机化学知识,难以理解ATP与ADP的关系。在使 用大纲教材时期,学生学习本节内容已经有了一定的有机化学基础,便 于学生学习ATP与ADP的相互转化。而如今化学必修2的有机化学内容 安排在高一下学期学习,而本节内容在高一上学期学习。另外ATP是细 胞能量的“通货”这一概念较为抽象,学生难以接受,所以将这两点定为 本节课的难点。 3 教学策略
由于本节的知识较少、较好理解,因此老师多采用指导阅读、动手 制作、讲练结合等方式完成本节内容。例如在ATP结构这部分内容中, 设计了三个活动:1.学生自学教材,初步了解ATP的化学组成及分子结 构活动;2.学生合作试拼ATP分子结构模型,加深对分子结构的理解。 3.讨论ATP分子的化学简式及ATP分子的化学特点。在ATP与ADP的相 互转化这部分内容中,师生共同讨论ATP与ADP的相互转化过程。在 ATP的利用这部分内容,学生举例说出ATP的使用途径。 4 教学设计 4.1情景创设
何而来? 师生在这个问题的驱动下,开始今天的探究之旅。笔者用了 一个Flash动画模拟“发光实验”,现用表格介绍实验过程。
1步骤
取3个试管各加入2ml生理盐水,各加入等量的放置 一段时间的萤火虫发光部位提取液
2步骤 1ml蒸馏水
1ml 葡萄糖 1ml 神秘物质
(10%)
(10%)
3实验现 不再发光 象
接着给出ATP三个字母,结合核酸那节知识让学生猜想每个字母的 含义。根据学生的回答,纠正A代表核苷,并总结ATP代表三磷酸腺 苷。然后再给出ATP的结构式,并给出A—P~P~P结构简式。解 释“-”代表的是化学键, “~”代表高能磷酸键。
在介绍ATP与ADP相互转化时,许多老师往往采用问题链方式层层 深入,而在笔者的课堂则注重课堂问题的动态生成性,师生共同构建问 题链,从而突破重难点。首先我给出问题:ATP水解时,哪个磷酸键最 容易断裂?在大家回答出最外一个磷酸键最容易断裂后,我又给出一个 问题“ATP水解时,化学产物是什么?从而让学生接触ADP这一新概 念。这个时候,学生在课堂就生成一个问题:刘翔在奔跑中大量消耗 ATP,ATP会用尽么?当我告诉学生体内ATP消耗非常迅速,必须不断 补充。学生又生成另两个问题:细胞内用哪些物质制造ATP?动植物如 何制造ATP?大家一起讨论完问题后,我又要求学生用反应式归纳总结 ATP与ADP的关系。最后将葡萄糖类比成“活期存折”,ATP类比成“现 金”“通货” ,学生容易接受。就是通过这样类比的方法,从而突破ATP 是细胞能量的“通货”这一难点。 4.4 研究课题
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