視頻標簽：細胞能量的通貨,ATP

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視頻課題：福建省高中生物優質課比賽教學視頻_細胞能量的通貨ATP（廈門一中）

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福建省高中生物優質課比賽教學視頻_細胞能量的通貨ATP（廈門一中林靜）

5.2 細胞的能量“通貨”——ATP
廈門一中  林靜
一、設計思路：
    基于論證思維的科學探究教學是本節課的設計理念。將科學論證引入生物課堂，讓學生參與論證活動，能夠更好的促進學生科學素養的發展。學生以感興趣的資料“螢火蟲發光的直接能量供應”為起點，提出了“ATP是直接的能源物質”的主張；并為了證明自己的主張，尋求更多的資料和論據來支持，當中也有質疑并解惑；通過構建ATP的模型，讓學生加深對結構和供能機制的理解。在提出問題和解決問題的訓練中培養了嚴謹的邏輯思維，領悟了論證探究和模型建構的科學方法。
二、教學分析
   1.教材分析
本節是必修1第5章“細胞的能量供應和利用”的第2節內容。主要介紹ATP的分子組成及結構特點，ATP與ADP的相互轉化以及ATP在細胞生命活動中的作用等內容。各部分內容聯系密切，有一定的邏輯關系。同時，本節內容在本章中起承前啟后的作用，有助于學生之后學習細胞呼吸、光合作用等知識。也有助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等內容。
   2.學情分析
   學生在必修1第2章內容的學習中，已經知道了糖類、脂肪、蛋白質等有機物，明確了能源物質、儲能物質等概念，這為進一步學習ATP是直接的能源物質、是能量的“通貨”作了鋪墊。高一的學生已經初步建立思維的邏輯性，但不完善，需要教師的引導，對抽象知識的理解可采用模型及類比使知識形象化。
3.重難點分析
（1）教學重點
ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用。ATP與ADP的相互轉化。
（2）教學難點
ATP與ADP的相互轉化及對“能量通貨”的理解。
三、學科核心素養達成目標：

• 生命觀念：

    1. 認同能量代謝過程中的“動態的”和“相互聯系”的觀點。
    2. 知道ATP在生命活動中的作用

• 理性思維：

1.對比ATP和葡萄糖作為能源物質的異同。
   2.通過“資料”分析獲取ATP的特點與作用。尋找ATP是直接能源物質的證據進行論證。
   3.評價模型的合理及科學性

• 科學探究: 養成探究與論證相結合的論證思維
• 社會責任: 應用生物能量轉換的觀點，解決能量應用的問題。

四、教學策略
   1.基于論證的教學模式：

 
 
 
 
 
 

根據課標提出的課程理念，從培養學生的科學素養出發，深入挖掘教材中的素材，讓學生從材料中提出“觀點”，并在論證中自主地獲得知識，創造一個促進學生思維發展的有效課堂。
2．模型構建方法：
模型是對一種對原型做出簡化的概括性描述的方法，用模型來模仿原型的結構和功能可以幫助學生探究結構及功能的本質及內在規律。教師提供代表腺苷和磷酸的材料，讓學生建構ATP的結構模型，探討ATP的結構特點及功能機制。
五、教學過程

教學內容	教師活動	學生活動	設計意圖
新課引入	1.20世紀的諾貝爾獎中，有4項與ATP有關，它的發現和認識是20世紀生命科學的重要事件。 2.展示廈門螢火蟲公園的美麗場景，引發學生發問：螢火蟲為何會發光？發光的能量從何而來？	感受夜空中與星光媲美的點點流螢，開啟探究之旅。 學生思考：能量來自細胞中的能源物質：葡萄糖或ATP。	激發興趣，滲透熱愛自然和生命的情感教育
新課教學 一、ATP是生物體生命活動的直接能源物質	教師提供資料： [資料1]螢火蟲發光的直接能源物質的探究實驗 嘗試讓學生提出觀點：   引導學生尋找論據支持觀點： 在學生舉證的基礎上：教師展示ATP的利用舉例（P90） 肌肉收縮、大腦思考、吸能反應、生物發電等	分析教師提供的螢火蟲發光實驗，學生提出觀點： ATP的能量可以轉化成光能，葡萄糖不能。 ATP是細胞中直接的能源物質。 觀點是否合理？需要有更多的論據(尋找資料)支持。 學生舉證： 證據1：主動運輸需要ATP。（書本P72） 支持主張	學生分析資料，提出觀點
二、ATP具有高能磷酸鍵	“ATP是直接的能源物質。還有哪些證據？”引導學生從教材中再尋找其他證據。 在學生提出：ATP具高能磷酸鍵。 出示ATP的結構，嘗試讓學生描述ATP的組成。	學生提出論據2：（P88） （1）ATP具有高能磷酸鍵。ATP有兩個高能磷酸鍵。（2）高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.54kJ/mol	培養學生尋找論據的能力   達成“描述ATP的化學組成”的目標
	教師提供資料： [資料2]ATP和葡萄糖的球棍模型，葡萄糖的六元環較穩定，ATP的鏈端不穩定，易水解 ATP是一種不穩定的高能磷酸化合物	學生提出論據3：ATP的化學性質不穩定，遠離腺苷的高能磷酸鍵很容易水解，釋放出大量的能量。	培養學生舉證能力
	教師提供2個盒子（各代表腺嘌呤和核糖）及3個罐子（代表3個磷酸基團） 根據你對ATP的結構的學習，嘗試建構物理模型。		嘗試模型建構，分析模型的合理性，加深對ATP結構的理解
三、ATP與ADP的相互轉化	在已學知識基礎上，引發學生質疑： 教師提供材料： [資料3]ATP在細胞內的含量是很少的，僅夠劇烈運動3s內的能量供應。 （含量少） [資料4]一個成年人在靜止狀態下，24h內竟有40kg的ATP發生轉化，在緊張活動的情況下，ATP的消耗可達0．5kg/min。 （消耗大） 利用構建的ATP模型，幫助學生理解ATP和ADP的轉化	學生分析資料3、4 1 ATP結構不穩定 2 ATP在細胞中含量少 3ATP的消耗大   學生質疑： ATP在細胞中含量很少，如何滿足各項生命活動的能量需要？ 如何解決這一矛盾呢？ 學生提出論據4： 一定有維持ATP含量穩定的機制： ATP既有合成也有分解，ATP的再生與消耗的速度是相對平衡的，細胞中的ATP含量因而保持相對穩定，動態平衡中。	學會質疑     培養學生從資料中分析獲取信息的能力
	進一步給出材料,讓學生分析：合成ATP需要的物質條件： [資料5]在某細胞培養液中加入32P標記的磷酸分子，短時間內分離出細胞的ATP，發現其含量變化不大，但部分ATP的末端P已帶上放射性標記，該現象說明什么?	思考分析： 分析ATP合成所需要的條件：物質：ADP和Pi 能量的主要來源 （1）動物、人、真菌和大多數細菌：有機物分解（呼吸作用）釋放的能量 （2）綠色植物：植物光合作用儲存的能量可以被用來合成ATP   理解ATP與ADP的轉化是時刻不停的發生并且處于動態平衡之中的。理解ATP與ADP相互轉化的能量供應機制，是生物界的共性。	理解細胞內ATP系統處在動態平衡之中，     對于細胞內穩定的供能環境具有十分重要的意義。
	進一步分析ADP轉化成ATP時所需能量的主要來源： [資料6]20世紀40-50年代，科學家發現，在細胞呼吸或光合作用期間，線粒體或葉綠體內的ATP濃度明顯上升。 了解ADP轉化為ATP的能量來源。		通過理解ATP是活細胞中廣泛存在著的。   ADP與ATP不斷的相互轉化形成了ATP系統。ATP系統的動態平衡有助于維持細胞穩態。
四、ATP是細胞內流通的能量“通貨”		通過分析ATP和ADP相互轉化中，能量的來源和去向。理解吸能反應一般與ATP的水解相聯系；放能反應一般與ATP的合成相聯系	理解為什么ATP是細胞的“通貨”？
課堂小結	1 ATP是直接的能源物質 2 ATP是細胞的能量“通貨” 3 ATP與ADP的轉化的供能機制，是生物界的共性。	回憶知識
課后作業	關于ATP的供能機制你還有哪些想要了解的？請再查找相關資料。	學生可能還想知道： 1.ATP是不是唯一的直接能源物質？ 2 科學家感興趣的是研究ATP哪些知識。。	課后思維拓展

六、板書設計
 

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