視頻標(biāo)簽：細(xì)胞的能量通貨

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視頻課題：人教版生物高中必修一第五章第2節(jié) 細(xì)胞的能量通貨—ATP-甘肅省 - 蘭州

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人教版生物高中必修一第五章第2節(jié) 細(xì)胞的能量通貨—ATP-甘肅省 - 蘭州

教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
(1)認(rèn)識ATP的生理功能和結(jié)構(gòu)簡式。
(2)理解ATP/ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及其在細(xì)胞能量代謝中的意義。
(3)了解并理解ATP的形成途徑,掌握ATP是新陳代謝的直接能源,并理解ATP作為能量“通貨”的含義。
2.能力目標(biāo):
(1)通過對漸凍癥新聞的收集,初步培養(yǎng)學(xué)生的資料搜集能力;
(2)通過自主實驗設(shè)計探究ATP的功能,培養(yǎng)學(xué)生的探究問題的能力。
3.情感目標(biāo):
(1)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育。
(2)培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、勇于探究、追求真理、實事求是的科學(xué)精神和科學(xué)意識.
2學(xué)情分析
通過第2章《組成細(xì)胞的分子》一章已經(jīng)學(xué)習(xí)了糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物,學(xué)生對能源物質(zhì)有較為系統(tǒng)的理解,也為學(xué)習(xí)ATP這一細(xì)胞的直接能源物質(zhì)打下了基礎(chǔ)。但是ATP與ADP比起其他幾種能源物質(zhì)理解起來更為抽象,學(xué)生掌握起來有一定的難度,因此應(yīng)該側(cè)重把抽象的名稱生活化、直觀化,以及對其功能進(jìn)行實驗探究設(shè)計,以此來理解兩種物質(zhì)化學(xué)組成、簡式的分析與解釋。此外,學(xué)生通過細(xì)胞結(jié)構(gòu)中葉綠體和線粒體的學(xué)習(xí),已經(jīng)具備了能量轉(zhuǎn)化的初步認(rèn)識,通過本節(jié)的學(xué)習(xí),也讓學(xué)生進(jìn)一步理解線粒體是細(xì)胞的“動力車間”,葉綠體是“能量轉(zhuǎn)換站”,有助于幫助學(xué)生更好掌握后面包括細(xì)胞呼吸、光合作用等知識。
3重點難點
1.教學(xué)重點:
(1) ATP的功能及探究。
(2) ATP與ADP的結(jié)構(gòu)及相互轉(zhuǎn)化。
2.教學(xué)難點:
(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”。
(2) ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。
4教學(xué)過程
4.1第一學(xué)時
4.1.1教學(xué)活動
活動1【導(dǎo)入】資料導(dǎo)入
課前布置學(xué)生搜集有關(guān)漸凍癥患者的新聞資料,并挑選學(xué)生代表來介紹分享,使學(xué)生感受到社會各界對于這類特殊疾病的關(guān)愛,教師補(bǔ)充介紹漸凍癥(ALS)的癥狀表現(xiàn),并且引出其輔助治療藥物三磷酸腺苷的藥物原理,從藥品說明書中體會到ATP確實是一種對癥的藥物,也是一種能源物質(zhì)。
設(shè)計意圖:激發(fā)學(xué)生關(guān)注社會熱點的意識,關(guān)注ALS。培養(yǎng)學(xué)生從我做起,友善關(guān)愛的對待每一個平等的生命,增強(qiáng)社會責(zé)任感的同時引入ATP的學(xué)習(xí)。
 
活動2【活動】復(fù)習(xí)探究
通過百米賽跑臨賽前選那種物質(zhì)補(bǔ)充能量最有效的問題提出,通過情景設(shè)置及實物教具的代入,復(fù)習(xí)細(xì)胞內(nèi)主要能源物質(zhì)葡萄糖以及細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)脂肪,通過討論質(zhì)疑,提出探究的問題:細(xì)胞的直接能源物質(zhì)是ATP還是葡萄糖?并讓學(xué)生根據(jù)教師提供的實驗材料和提示完成實驗設(shè)計,證明ATP是細(xì)胞的直接能源物質(zhì)。
實驗材料:葡萄糖溶液、ATP溶液、蛙的生理鹽水、新鮮的蛙的腓腸肌3個、連接電源的電極、培養(yǎng)皿3個,膠頭滴管3個,量筒、鑷子等。
實驗步驟:1、取三個培養(yǎng)皿編號A、B、C。各加入一份蛙腓腸肌于三個培養(yǎng)皿中,用電極間歇性刺激兩組腓腸肌,直至其不能再收縮為止。
2、A組加入____________,B組加入____________,C組加入____________ 。
3、再次刺激三組腓腸肌,觀察__________________ 。
實驗結(jié)論:______________________________________________________。
學(xué)生通過分組合作,討論完成實驗設(shè)計,請同學(xué)們展示實驗設(shè)計思路,其他小組同學(xué)質(zhì)疑,共同完善實驗設(shè)計。
教師展示實驗過程視頻,學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,通過直觀的實驗現(xiàn)象得出結(jié)論:ATP是直接能源物質(zhì)。
設(shè)計意圖:學(xué)生學(xué)會分析和完善實驗設(shè)計,體會單一變量原則、等量原則和對照原則在生物實驗設(shè)計過程中的應(yīng)用。通過探究實驗,證明ATP是細(xì)胞的直接能源物質(zhì)。觀看實驗錄像,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
 
活動3【活動】自主構(gòu)建
了解了ATP功能后,根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點,很自然的過渡到ATP分子的結(jié)構(gòu)與特點。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí),思考老師提出的三個導(dǎo)學(xué)問題:
1、ATP的結(jié)構(gòu)簡式怎樣書寫;
2、ATP的中文名稱及元素構(gòu)成;
3、ATP的結(jié)構(gòu)特點。
一定時間學(xué)生完成后,展示和介紹自己的自學(xué)成果。
教師引導(dǎo)辨析:ATP中的A和表示腺嘌呤的A區(qū)別。ATP中的A是腺苷,由腺嘌呤和核糖組成,而腺嘌呤是在表示核苷酸中的堿基的時候用A表示。
設(shè)計意圖:培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,閱讀教材內(nèi)容,進(jìn)行加工整理,最終歸納總結(jié)的能力。發(fā)揮自我能動性來完成ATP結(jié)構(gòu)及特點的理解掌握。
 
活動4【活動】類比延伸
教師把ATP比作鈔票,把葡萄糖等有機(jī)物比作銀行卡,再次深入引導(dǎo)學(xué)生理解ATP中的能量與葡萄糖等有機(jī)物中的能量的區(qū)別與聯(lián)系。當(dāng)現(xiàn)金在不斷被消耗的同時,需要從銀行卡中提取。
設(shè)計意圖:運用比喻的教學(xué)手段,既點出標(biāo)題中的能量“通貨”一詞,又對下一部分內(nèi)容起到引領(lǐng)的作用。
 
活動5【活動】推理分析
教師展示數(shù)據(jù):經(jīng)測定,一個成年人靜止?fàn)顟B(tài)下24h將有40Kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細(xì)胞內(nèi)ATP等的總量僅有2~10mg,為滿足能量的需要,生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是什么?引導(dǎo)學(xué)生思考得出:ATP需要迅速大量、時刻不停的轉(zhuǎn)化。
結(jié)合ATP遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易斷裂的特點指導(dǎo)學(xué)生分析得出ATP水解會產(chǎn)生Pi和ADP并釋放能量。結(jié)合ATP遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵也容易形成的特點引導(dǎo)學(xué)生分析得出ATP的合成是在ADP上添加一個磷酸基團(tuán),同時形成磷酸鍵,并儲存能量。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生運用已學(xué)知識獲取新知識,利于學(xué)生建立知識點之間的有效聯(lián)系。
 
活動6【活動】引導(dǎo)歸納
 提出問題:能量不會憑空出現(xiàn)和消失,ATP在發(fā)生轉(zhuǎn)化時能量的來源和去向是什么呢?
復(fù)習(xí)引導(dǎo)與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器葉綠體和線粒體,從而引出光合作用和呼吸作用。學(xué)生思考得出人、動物、植物等都可以通過呼吸作用合成ATP,綠色植物還可以通過光合作用合成ATP。
學(xué)生識圖分析:ATP水解過程中,能量來源于ATP中高能磷酸鍵中的化學(xué)能,用于各種需能的生命活動。
學(xué)生自主講解:細(xì)胞中既有吸能反應(yīng)也有放能反應(yīng),并且放能反應(yīng)總是伴隨著ATP的合成而吸能反應(yīng)總是伴隨著ATP的水解,加深學(xué)生對ATP是細(xì)胞的能量通貨的理解。
設(shè)計意圖:充分理解能量的來源去向,為本章后面細(xì)胞呼吸和光合作用的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。
 
活動7【活動】理解辨析
教師整合展示反應(yīng)式,并提出問題:ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程是不是可逆反應(yīng)? 
學(xué)生歸納填表,通過從酶的類型、反應(yīng)場所、能量的來源與去向三個角度來分析得出結(jié)論:ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程物質(zhì)可逆,能量不可逆,不屬于可逆反應(yīng)。
設(shè)計意圖:有效的將已有知識點歸納整合,在已有基礎(chǔ)上得以升華,并且與化學(xué)學(xué)科中反應(yīng)式的書寫區(qū)別開來,避免出現(xiàn)書寫錯誤。并且復(fù)習(xí)鞏固了前面學(xué)過的酶的專一性這一知識點。
 

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