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《細胞的能量“通貨”-ATP》優秀教學設計
對于細胞內與能量有關的物質，大家并不陌生——糖類、脂肪、蛋白質等，這些物質能為生命活動直接提供能量嗎?下面是應屆畢業生小編為大家搜索整理的《細胞的能量“通貨”——ATP》教學設計，希望對大家有所幫助。
《細胞的能量“通貨”-ATP》優秀教學設計 篇1
1、 設計思想
《細胞的能量“通貨”——ATP》是第五章“細胞的能量供應和應用”第二節的內容。對于細胞內與能量有關的物質，學生并不陌生——糖類、脂肪、蛋白質等，這些物質能為生命活動直接提供能量嗎?通過設計探究實驗，讓學生認識到ATP才是生命活動的直接能源;關于ATP分子結構的教學，直觀的展示其結構式，并于學過的核酸的知識結合起來比較進行學習，讓學生從陌生到熟悉;ADP與ATP的相互轉化的知識，讓學生閱讀教材，并解析其來源與去路，并通過表格的比較，認識其不同點;通過介紹ATP的利用方式，解釋ATP在能量代謝中的作用。
2、 教學分析
2.1教材分析
第五章主要介紹有關能量如何輸入細胞，能量以什么形式存在以及細胞如何利用這些能量。本節在本模塊中具有承上啟下的重要作用：學生可以進一步理解只有在能量的供應下，細胞膜才能行使主動運輸的功能;并且加深理解把葉綠體和線粒體分別比喻為植物細胞的“能量轉換站”和所有細胞的“動力車間”的含義;便于加深領會活細胞之所以能夠經歷生長、增殖等生命歷程與能量的供應和利用是分不開的。
2.2學情分析
2.2.1學生的知識基礎：學生通過對必修1第2章學習，已經學習了糖類、
脂肪、蛋白質等有機物，明確了能源物質、主要能源物質、儲能物質等概念，這為進一步學習ATP是能量的“通貨”作了鋪墊。
2.2.2學生的能力基礎：學生初步建立思維的目的性、連續性和邏輯性，但不完善，對抽象知識的理解具有一定的障礙。
2.3教學條件分析
本節課內容較抽象,學生難以與現實生活相聯系,結合多媒體課件,給學生展示ATP的藥劑，讓學生認識到其真實性;同時通過有趣的實驗展示讓學生體會到ATP的生理作用。
3、教法與學法
3.1教法：由于本節的知識較少、較好理解，因此采用探究實驗、指導閱讀、列表比較、講練結合等方式完成本節內容。例如在引課上用了探究實驗。在ATP結構這部分內容中，設計了三個活動：1.運用類比，說明ATP的“通貨”作用2.學生自學教材，初步了解ATP的化學組成及分子結構活動;3.師生總結ATP結構，討論ATP分子的化學簡式及ATP分子的化學特點。
3.2學法：在ATP與ADP的相互轉化這部分內容中，采用事例推理、師生共同討論、列表比較的方法理解ATP與ADP的相互轉化過程。在ATP的利用這部分內容，學生舉例說出ATP的使用途徑。
4、教學模式與策略
4.1教學模式
根據主體性教學目標，以“自主性、探究性、合作性”為學生學習的三個基本維度，以培養學生的科學素養為指導，以側重科學方法教育為歸宿，本節課采用“引導探究”教學模式，融合討論法、比較法、歸納法等多種教學方法，并配以多媒體教學，引導學生對知識點進行分析，討論、歸納和總結。
4.2教學策略
教學需1課時。采取的教學策略：通過探究性實驗，引導學生認識到ATP在在生命活動中的重要作用;直觀的展示ATP的結構式，ATP與ADP的相互轉化課件展示、列表比較化解教學難點;采用“設疑導入——引導探索——歸納總結——應用練習”的教學程序。
5、教學目標
5.1知識與技能
①能通過課本內容的閱讀，寫出ATP的分子簡式并說出其名稱、結構特點及各字母符號的含義.以培養學生的自學能力和信息處理能力。
②能通過畫ATP和ADP之間相互轉化的過程達到理解ATP的形成途徑的目的。引導學生分析ATP與ADP的相互轉化及供能的意義，訓練學生分析解決生物學習中所遇問題的能力。
③知道ATP對細胞中能量代謝中的意義
④能利用ATP是新陳代謝的直接能源解釋實際問題，并理解ATP做為“能量通用貨幣”的含義
5.2過程與方法
學生通過分析ATP和ADP的相互轉化及其對細胞內供能的意義，初步訓練學生分析實際問題的能力。
學生通過對實際問題的實驗設計，培養學生解決實際問題的能力 。
5.3情感態度價值觀
讓學生在分析自己身體內發生的ATP-ADP循環及其中意義過程中，體驗到生物學原理在 生產生活中的價值，加強學生對身邊的科學這一理念的理解。
6、教學重點和難點
6.1教學重點
1、ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用。
2、ATP與ADP的相互轉化。
6.2教學難點
1、ATP是細胞內的能量“通貨”。
2、ATP與ADP的相互轉化。
7.教學過程
教學環節 | 教師活動 | 學生活動 | 設計意圖 |
設疑導入 | 提問：屏幕上的昆蟲是什么？ 唐朝詩人杜牧有詩云：銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢，天街夜色涼如水，臥看牛郎織女星。讓我們在詩情畫意中來思考與螢火蟲有關的三個生物學問題。 1、螢火蟲發光的生物學意義是什么？ 2、螢火蟲體內有特殊的發光物質嗎？ 3、螢火蟲發光的過程有能量的轉換嗎？ 答案1：螢火蟲發光的生物學意義主要是相互傳遞求偶信號，以便交尾繁衍后代。（還具有一定的警戒作用和照明作用） 2、腹部后端細胞內的熒光素是其特有的發光物質。 3、有。其腹部細胞內一些有機物中儲存的化學能，只有在轉變成光能時，螢火蟲才能發光。 要解答第三個問題化學能如何轉變光能的，就需要我們來共同探討第二節：細胞的能量“通貨”-ATP（引出課題） | 學生欣賞并思考回答 | 既激發學生的童趣，同時通過討論引導學生運用學過的知識由現象深入思考其本質規律 |
引導探索 | 教師：生物的很多生命活動需要消耗能量。（舉例？） 通過圖片我們發現生物體確實把能量用于生命活動的各個方面。 下面我們來回顧已經學過的知識: 糖類是生物體進行生命活動的主要能源物質。 脂肪是生物體內貯存能量的物質。 太陽能是最終的能量來源。 （思考）那么糖類、脂肪、太陽能中的'能量能不能直接用于生物體的生命活動呢？ 讓我們通過實驗（見課件）來解決這個問題吧。 實驗探究（見課件） 用小刀將數十只螢火蟲的發光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分別裝入四支試管,各加入少量水使之混合,置于暗處,可見試管內有淡黃色熒光出現,約過15分鐘熒光消失，然后…… 實驗的結果？A、B、C試管無熒光，D試管出現熒光。那么這個實驗說明了什么問題？ 糖類等能源物質中的能量能不能直接用于生物體的生命活動？（不能）而ATP中的能量可直接用于生物體的生命活動。通過研究人們發現糖類等能源物質中的能量先要轉移到ATP中，再由ATP供生命活動利用。 由此可見，ATP在生物的生命活動中扮演了重要的角色。 一.ATP的結構 請同學們按板書內容看P88第2段及左欄的相關信息，準備提問 1、ATP的中文名：三磷酸腺苷（圖：這是ATP分子的立體結構模式圖，下面我們通過ATP分子的平面結構來了解它的組成。） 通過課本信息和已學知識我們能否確定圖中ATP的三個組成部分？（回答后）其中腺嘌呤和核糖相結合構成腺苷，再連接三個磷酸基就是三磷酸腺苷。所以ATP的三個字母的意思就顯而易見。 A：腺苷 T：三個 P：磷酸基（團） 2、ATP的結構簡式： “ ”：高能磷酸鍵 高能化合物:水解時，釋放能量在20.92kJ／mol上的化合物。 高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.54kJ／mol，因此 小結：ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物。 （引入下一個內容）資料分析： 一個成年人在安靜的狀態下，24h內竟有40kg的ATP轉化成ADP。一個人在劇烈運動狀態下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運動所需。如果ATP分解轉化成ADP放能，而ADP不能生成ATP會有什么結果？說明什么？ 〖數據顯示〗：kcn它就是阻止人體內新的ATP合成的毒藥，人中毒后在3～6分鐘內就會死亡。 ATP的化學性質不穩定。在有關酶的催化作用下，ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵很容易水解，于是，遠離A的那個磷酸基就脫離開來，形成游離的Pi（H3PO4），儲存在這個高能磷酸鍵中的能量釋放出來，三磷酸腺苷（ATP）就轉化成二磷酸腺苷（ADP）。在有關酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同時與一個游離的Pi結合，重新形成ATP。因此ATP和ADP可以相互轉化。 二、ATP和ADP可以相互轉化 1、反應式： ATP ADP＋Pi＋能量 （物質可逆，能量不可逆） 通過ATP和ADP的相互轉化，我們發現 （1）伴隨能量的儲存和釋放 通過資料分析，我們發現 （2）ATP的含量處在動態平衡之中 2、ADP合成 ATP時能量的主要來源 動物：呼吸作用 植物：呼吸作用和光合作用 三、ATP的利用 圖的講解，其實動、植物的很多生命活動 肌肉收縮 要耗能 ATP 物質分泌 礦質吸收 生長… 說明：ATP與ADP的相互轉化不是可逆反應 ATP水解ATP合成反應式所需酶能量來源能量去向反應場所a．反應條件不同 ATP水解:水解酶;ATP合成:合成酶 b．ATP合成與分解場所不同 合成ATP的場所比較局限，主要是細胞的線粒體、葉綠體等部位；而消耗ATP的部位廣泛，幾乎細胞的所有部位都有耗能的生命活動。 c．能量來源不同 ATP合成：能量來自有機物中的化學能和太陽能； ATP水解：所釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵內的化學能。 d.能量去向不同 小結： ATP水解釋放的能量用于各項生命活動 ADP合成ATP能量儲存在高能磷酸鍵中 生命活動的直接能源物質：ATP 三、ATP的生理功能： 新陳代謝所需能量的直接來源。 需(吸)能反應總是與ATP水解的反應相聯系,由ATP水解提供能量. 放能反應總是與ATP的合成相聯系,釋放的能量貯存在ATP中. 也就是說,能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環流動. 故，把ATP比喻成細胞內流通的能量“通貨”。 | 學生討論總結 學生閱讀課本并指導學生看ATP的結構模式圖 學生閱讀并思考 通過課件展示師生共同總結 列表進行比較，理解兩者之間的轉化是不可逆的 | 培養學生的探究精神，加強學生自主探究并 根據實驗現象歸納結論的能力 培養學生獲取信息的能力 通過資料引起學生思考ATP在生物體內是如何轉化的？究竟有何作用？ 把課本上靜態的圖變為動態的，并引導學生思考 培養學生的總結能力 形象的比喻有助于學生的理解 |
歸納總結 | 能量來源能量直接來源ATP主要能源物質糖類生物體內重要儲能物質脂肪動物細胞內的儲能物質糖原植物細胞內的儲能物質淀粉最終能源來源太陽能 | 引導學生歸納總結 | 培養學生的總結知識的能力 讓學生注意新舊知識的聯系與區別 |
應用練習 | 1、ATP的結構式可以簡寫為（ A、A-P-P~P C、A~P~P-P 2、生物體內進行生命活動的直接能源物質、主要能源物質和最終能源依次是 （ A、太陽能 B、ATP C、ATP D、ATP 3、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵 A、1，2，2 C、1，3，2 4、ADP轉變為ATP需要（ A、磷酸、腺苷、能量、酶 C、腺苷、能量、酶 5、在ＡＴＰ中，大量的化學能貯存在 Ａ．腺苷與磷酸之間 Ｂ．磷酸基內部 Ｃ．腺苷內部 Ｄ．磷酸基之間 6、下列哪些過程會使細胞中ADP的含量增加的是：①原尿中的葡萄糖進入血液的腎小管上皮細胞 A． ① ④ C．②③ 酶 7、對于反應式：ATP A、物質是可逆的，能量是不可逆的 B、物質和能量都是可逆的 C、物質和能量都是不可逆的 D、物質是不可逆的，能量是可逆的 8、生物體內既能儲存能量，又能為生命活動直接提供能量的物質是（ A 葡萄糖 9、ATP與DNA共有的組成成分為（ A、核酸和磷酸基 C、腺嘌呤和磷酸基團 10 ． ATP分子中大量的化學能儲存在 _______內。2分子ADP中含有的腺苷、磷酸基團、高能磷酸鍵的數目依次是___、____、____個。 | 學生進行練習。檢測自己的學習情況 | 即時鞏固與檢測，以練促學，以學促練，提高學生對該知識點的理解與解題能力。 |
8.板書設計
第二節 細胞的能量“通貨”—ATP
一、ATP分子結構
1、ATP的中文名：三磷酸腺苷
A：腺苷
T：三個
P：磷酸基(團)
2、ATP的結構簡式：
二、ATP和ADP可以相互轉化
1、反應式： ATP ADP+Pi+能量(物質可逆，能量不可逆)
酶
2、ADP合成 ATP時能量的主要來源
動物：呼吸作用
植物：呼吸作用和光合作用
3、ATP的利用
三、ATP的生理功能：
新陳代謝所需能量的直接來源。
9、課后反思：
在傳統的教學中，都是教師不斷的講，學生默默的聽，課堂氣氛沉悶,教學效率低下，更談不上培養學生自主學習能力和探究能力。本節課采用引導探究式的教學方法,教師通過創設自主合作的學習情景、平等融洽的人際環境，調動了學生學習的積極性。本節課我以 “教師為主導，學生為主體”，注重新舊知識的聯系，特別是在引課中充分體會編者的意圖，設計了一個探究性實驗，在ATP與ADP的轉化中為了突破難點通過列表比較的方式讓學生深入的討論。還在課中用生活中的藥品讓學生直觀的體會ATP是什么?以便形成感性的認識。讓學生主動地參與到知識形成的整個思維過程中來，并最終達到預期的教學效果 。如果在課上大膽放手讓學生去嘗試，即使失敗，學生可能會有更多的收獲。這樣做，可能導致課堂時間很不夠用。但可以開闊學生的四野，增強學生的自主探究的能力。以后在這一方面一定要努力去嘗試。
《細胞的能量“通貨”-ATP》優秀教學設計 篇2
1、教材分析
人教版教材《分子與細胞》整個模塊貫穿了系統的觀點，幫助學生認識細胞是最基本的生命系統層次、細胞系統的物質基礎、細胞系統的結構基礎、細胞系統與環境的物質交換、細胞系統的能量變化、細胞系統的生命歷程。第五章主要介紹有關能量如何輸入細胞，能量以什么形式存在以及細胞如何利用這些能量。第一節介紹的是能量代謝所需的生物催化劑-酶，第二節(本節)介紹的是直接能源物質-ATP，第三節和第四節介紹ATP的來源-光合作用和呼吸作用。本節在本模塊中具有承上啟下的重要作用：學生可以進一步理解只有在能量的供應下，細胞膜才能行使主動運輸的功能;并且加深理解把葉綠體和線粒體分別比喻為植物細胞的“能量轉換站”和所有細胞的“動力車間”的含義;便于加深領會活細胞之所以能夠經歷生長、增殖等生命歷程與能量的供應和利用是分不開的。
本節的“問題探討”選用了杜牧的唐詩《七夕》，然后引導學生思考螢火蟲發光能量從何而來，教材這種的編排體現了激發學生的學習興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育的編寫意圖。接著通過介紹ATP分子中具有高能磷酸鍵，達成學生能夠簡述ATP的化學組成和特點，寫出出ATP的分子簡式這兩個教學目標。然后通過介紹ATP和ADP的相互轉化，學生理解ATP與ADP相互轉化在物質上可逆，在能量上不可逆。通過介紹ATP的利用方式，解釋ATP在能量代謝中的作用。
2、重點難點及其分析
教學重點：
(1) ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用;
(2) ATP與ADP的相互轉化。
教學難點：
(1)ATP是細胞內的能量“通貨”;
(2) ATP與ADP的相互轉化。
重難點的確立依據：
因為“ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用”和“ATP與ADP的相互轉化”，便于學生理解主動運輸，對于今后進一步學習光合作用和呼吸作用起著重要的作用，也更有利于學習細胞分裂、DNA復制、基因的表達等相關內容。所以將它們定為本節課的重點。
又因為學生沒有有機化學知識，難以理解ATP與ADP的'關系。在使用大綱教材時期，學生學習本節內容已經有了一定的有機化學基礎，便于學生學習ATP與ADP的相互轉化。而如今化學必修2的有機化學內容安排在高一下學期學習，而本節內容在高一上學期學習。另外ATP是細胞能量的“通貨”這一概念較為抽象，學生難以接受，所以將這兩點定為本節課的難點。
3、教學策略
由于本節的知識較少、較好理解，因此老師多采用指導閱讀、動手制作、講練結合等方式完成本節內容。例如在ATP結構這部分內容中，設計了三個活動：1.學生自學教材，初步了解ATP的化學組成及分子結構活動;2.學生合作試拼ATP分子結構模型，加深對分子結構的理解。3.討論ATP分子的化學簡式及ATP分子的化學特點。在ATP與ADP的相互轉化這部分內容中，師生共同討論ATP與ADP的相互轉化過程。在ATP的利用這部分內容，學生舉例說出ATP的使用途徑。
4、教學設計
4.1情景創設
人教版教材的引入采用一副螢火蟲的圖畫和唐代詩人杜牧一首情景交融的詩歌“銀燭秋光冷畫屏,輕羅小扇撲流螢,天階夜色涼如水,坐看牽牛織女星”創設情景。然后討論三個問題：1，螢火蟲發光的生物學意義是什么?2，螢火蟲體內有特殊的發光物質嗎?3，螢火蟲發光的過程有能量的轉換嗎?如果直接采用這三個問題來提問學生，較難實現教材的編寫意圖。 筆者采用請學生朗讀的方式，請同學在享受美的視覺同時感受詩句的優美，較好地實現激發學生的學習興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育的編寫意圖。然后引導學生提出問題：螢火蟲發光的能量從何而來? 師生在這個問題的驅動下，開始今天的探究之旅。筆者用了一個Flash動畫模擬“發光實驗”，現用表格介紹實驗過程。
1步驟取3個試管各加入2ml生理鹽水，各加入等量的放置一段時間的螢火蟲發光部位提取液
2步驟1ml蒸餾水1ml 葡萄糖(10%)1ml 神秘物質(10%)
3實驗現象不再發光不再發光重新發光
4 實驗結論神秘物質可以為螢火蟲直接提供能量，而葡萄糖中的能量并不能直接使用。
在整個過程中目的就是讓學生學習、了解科學家的工作方法和思維方法，特別是實驗的對照原則，為學生自己的探究打下基礎。在后面的環節表明學生已經學會設立空白對照。
4.2實驗探究
先讓學生猜測神秘物質，激發學生的求知欲望，再展示ATP注射液和片劑照片。 然后按照下表完成一個探究性實驗。
實驗探究教師引導學生活動
提出問題給出一張運動員運動的圖片，引導學生思考選用新的實驗材料來研究ATP還能為哪些生命活動直接提供能量呢? 目的：引導學生確定探究問題 提出探究問題：肌肉收縮是從ATP中還是從葡萄糖中直接獲得能量?
作出假設以四人為單位討論，作出假設假設1：肌肉收縮可以從ATP中直接獲得能量
假設2：肌肉收縮可以從葡萄糖中直接獲得能量
假設3：肌肉收縮可以從ATP中直接獲得能量，
肌肉收縮也可以從葡萄糖中直接獲得能量
設計實驗引導學生設計實驗步驟和記錄表格1 取兩條新鮮豬肉條，測量每條豬肉條的初始長度
2 給每條豬肉條滴加生理鹽水，測量每條豬肉條的長度。通過觀察每條豬肉條是否收縮，檢測豬肉條是否仍有ATP
3 第一條豬肉條滴加1ml 葡萄糖，第二條豬肉條滴加1ml ATP溶液。放置2分鐘后，測量豬肉條的長度
進行實驗巡視實驗進行情況根據步驟進行實驗，記錄結果
分析結果
得出結論要求學生分析結果、得出結論學生分析結果，得出結論：肌肉收縮可以從ATP中直接獲得能量
表達和交流邀請小組選出代表在全班匯報小組匯報
在探究實驗過程中，學生提高了動手能力，分析能力和歸納能力，為提高生物科學素養打下良好的基礎。在這個過程還出現一個令人驚喜的片斷，有小組設計了另外一個實驗方案并開展了探究實驗。他們改變了對照方式，原本實驗方案是兩塊肌肉滴加不同物質對照，而他們是對同一塊肌肉加入兩種不同物質，進行前后對照。他們不拘泥已有的實驗方案，大膽地提出新想法，新做法，新問題。雖然有些做法可能不成熟，但是這種探究的精神是非常值得倡導和保護的。整個探究過程表明學生已經初步學會提出問題，分析問題和解決問題的能力。還能夠在解決舊問題的基礎上，提出新的問題，進一步探究。
4.3總結強化
接著給出ATP三個字母，結合核酸那節知識讓學生猜想每個字母的含義。根據學生的回答，糾正A代表核苷，并總結ATP代表三磷酸腺苷。然后再給出ATP的結構式，并給出A—P～P～P結構簡式。解釋“-”代表的是化學鍵， “～”代表高能磷酸鍵。
在介紹ATP與ADP相互轉化時，許多老師往往采用問題鏈方式層層深入，而在筆者的課堂則注重課堂問題的動態生成性，師生共同構建問題鏈，從而突破重難點。首先我給出問題：ATP水解時，哪個磷酸鍵最容易斷裂?在大家回答出最外一個磷酸鍵最容易斷裂后，我又給出一個問題“ATP水解時，化學產物是什么?從而讓學生接觸ADP這一新概念。這個時候，學生在課堂就生成一個問題：劉翔在奔跑中大量消耗ATP，ATP會用盡么?當我告訴學生體內ATP消耗非常迅速，必須不斷補充。學生又生成另兩個問題：細胞內用哪些物質制造ATP?動植物如何制造ATP?大家一起討論完問題后，我又要求學生用反應式歸納總結ATP與ADP的關系。最后將葡萄糖類比成“活期存折”，ATP類比成“現金”“通貨” ，學生容易接受。就是通過這樣類比的方法，從而突破ATP是細胞能量的“通貨”這一難點。
4.4 研究課題
在課堂結束前學生又提出兩個新的研究課題。第一個課題是“ATP是不是興奮劑”,可引導學生關注社會問題，思考科學技術與社會的關系。第二個課題是“ATP對草履蟲活動的影響”，可引導學生思考單細胞生物能否以ATP做為直接能源物質，幫助理解生物的統一性。
5、教學反思
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