視頻標簽：細胞的能量,通貨,ATP

所屬欄目：高中生物優質課視頻

視頻課題：福建省高中生物優質課比賽教學視頻_細胞的能量“通貨”ATP_-廈門

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福建省高中生物優質課比賽教學視頻_細胞的能量“通貨”ATP_-廈門

《細胞中能量的“通貨”——ATP》教學設計
 
一、教材分析
本節內容主要介紹ATP的分子組成和結構特點、ATP與ADP的相互轉化以及ATP在細胞生命活動中的作用3個方面的內容。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。
二、學情分析
通過《組成細胞的分子》一章的學習，學生對能源物質與能量有了進一步的理解，也為學習ATP這一細胞的直接供能物質奠定了基礎。但是ATP與ADP作為兩種看不見摸不著的物質，又是學生新接觸的兩個概念，學生掌握起來有一定的難度。此外，學生通過物理、化學兩學科的學習，已經具備了能量轉化的知識，將其轉移應用到對ATP與ADP的相互轉化上，來認識細胞內的能量轉化，是有幫助作用的。
三、學科核心素養達成目標
1.生命觀念：認同“結構與功能相適應”的觀點；認同能量代謝過程中“動態平衡”的觀點。
2.理性思維：通過“資料”分析獲取ATP的化學組成、結構特點及其在生命活動中的作用。
3.科學探究：通過分析資料的過程，訓練學生從科學事實歸納出一般規律的思維能力。
四、重點與難點
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。
五、教學策略
1.教學理念：新課程倡導以“學生發展為本”的理念，學生是學習過程的主人，是知識的主動建構者。
2.教學方法：情景教學法、活動式教學法、問題教學法、對話式教學法。
3.學習方法：自主學習法、合作探究法。
六、教學資源
多媒體課件、學習資源卡
七、教學流程圖
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
八、教學過程

教學環節	教師活動	學生活動	設計意圖
創設情境	展示“螢火蟲”照片。 為什么要發光？     發光需要消耗能量嗎？   我們學過哪些物質可以作為供能物質？   有這么多物質可以提供能量，為什么還要ATP提供能量，有什么不同嗎？	學生嘗試回答。（可能答案：求偶，交流，警示）   （可能答案：是）   （可能答案：葡萄糖、淀粉、脂肪等）   （可能答案1：沒有學生回答。 可能答案2：ATP才能作為直接使用的能源物質。）	創設情景，吸引學生注意，從身邊的生活引入課題，激發學生的學習興趣和思維活力。
ATP的作用	資源卡1（見附件“學習資源卡1”）上展示了一個有關螢火蟲發光器的實驗。大家以小組為單位，利用所學生物學知識完成相關任務。   教師點評 小結、板書。   【附加問題】根據剛才我們討論的結果，你認為，如果把糖類和脂肪比作大額支票，ATP相當于現金，這個比喻有道理嗎？	學生小組自學相關內容，完成學習任務。         展示學習成果。     （可能答案：合理。支票需要兌換成小額現金才能進行具體的購買活動。）	以小組的形式組織學生自學，既培養了學生的合作學習能力，促進學生之間的交流和思維碰撞，又方便教師根據學生的情況因材施教。   利用學習卡和任務卡為載體，引導學生從已知的現象出發，歸納出科學規律，以期訓練學生的科學探究能力。   學生的展示和點評，能夠方便教師發現學習過程中理解的誤區和能力的薄弱點，教師利用生成性資源，開展有針對性的教學活動。   通過評分和神秘任務的獎懲途徑，進一步調動學生學習的積極性。
ATP的結構和放能過程	現在又出現新問題了，ATP的結構上有什么特別的，才能作為直接供能物質呢？ 這里有第二張資源卡（見附件“學習資源卡2”），幫助大家解決這個謎團。     教師點評 小結、板書。   【附加問題】這是一道搶答題。利用提供的紙模型，完成2個任務。大家可以思考一下，想好了就直接上臺操作。   教師點評,小結，板書。	學生小組自學相關內容，完成學習任務。     展示學習成果。     學生思考、討論。 上臺操作，講解。 學生點評。
ATP的合成及使用	ATP這么重要，那在身體里應該很多吧？事實是否如此，我們用數據說話。 這是最后一張卡片，大家根據卡片中的內容，嘗試解答這個問題。       教師點評 小結、板書。   【附加問題】回憶一下我們課堂上的各種活動，你能說出哪些行為需要消耗ATP？ 教師點評,小結，板書。	學生小組自學相關內容，完成學習任務。     展示學習成果。       （可能回答：寫字，思考、走路、舉手、睡覺……）
檢測及作業。	根據小組評分，最低分的小組除完成日常作業外，需要在課外完成一項【神秘任務】   分發【課堂小測】	最低分的小組，拆開信封，當眾讀出任務內容。   學生各自完成小測。

附件：
【學習資料卡Ⅰ】
資料1：螢火尾部蟲發光器的發光實驗

試管	步驟1	待試管中光熄滅時，立即進行步驟2	步驟2	現象
A	搗碎螢火蟲發光器，溶于生理鹽水中。		加入ATP制劑5mL	恢復發光
B			質量濃度0.0001g/mL的葡萄糖溶液5mL	不再發光
C			蒸餾水5mL	不再發光

任務1：嘗試推測只有加入ATP才能使發光器發光的原因
___________________________________________________________________________________
任務2：利用資料1的實驗結論，以是否直接/間接提供能量為標準，請用線條將下列細胞中的能源物質與我們生活中提供能源的事物連接起來

細胞內的能源物質	生活中提供能量的事物
葡萄糖	5號電池
ATP	發電廠的燃料

學習資源卡Ⅱ↖(^ω^)↗
資料1：課本88頁第二段“ATP分子中具有高能磷酸鍵”
資料2：

 
 

圖1  腺嘌呤核糖核苷酸的結構簡式                   圖2  ATP的結構簡式
任務1：從結構和組成成分上看，ATP與腺嘌呤核糖核苷酸有哪些相同的地方？
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任務2：根據資料，你認為ATP的什么結構有利于存儲和釋放能量？
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【學習資料卡Ⅲ】
資料1：ATP在肌肉中含量很低，當肌肉進行劇烈運動時，供能時間僅能維持1~3秒
資料2：課本88頁第三段—89也第一、第二段
任務1：嘗試解釋為何肌肉中的ATP那么少，我們卻能不間斷的運動很長時間。
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任務2：細胞中如何補充ATP，寫出反應方程式。
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任務3：動植物細胞在補充ATP的途徑、細胞器上有何不同？
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【神秘任務卡】
請利用課余時間，搜集由于ATP含量不正常所引起的人類疾病的資料。做成ppt或視頻等形式，簡介給班里的其他同學
 
課堂小測┑(￣Д ￣)┍
人體骨骼肌細胞中ATP的含量僅夠激烈運動時3秒內的能量供應。某運動員參加短跑比賽過程中，肌細胞中ATP的相對含量隨時間的變化如圖所示：

（1）aàb的變化過程，說明ATP被水解，可用反應式表示為：
 
（2）bàc過程中，ATP含量增加，說明                      加強，釋放出更多的能量，供ADP形成ATP使用，以補充細胞中ATP含量的不足。
（3）從整個曲線看，肌肉細胞中ATP含量動態平衡。實現該平衡的原因是              
                                                 
 
參考答案：（1）ATP-酶->ADP+Pi+能量  （2）細胞呼吸   （3）ATP與ADP不斷相互轉化
 

 
九、教學反思
1.教學目標的設置與變更。
本節課前，依據學生情況，結合課標，預設了一下的教學目標：
（1）簡述ATP的化學組成和特點
（2）ATP的分子簡式
（3）闡明ATP與ADP相互轉化的過程
（4）解釋ATP在生命活動中的作用
（5）認同結構與功能相適應的觀點
但是，在實際課堂中，學生在完成小組學習任務時，會出現一些理解誤區。比如：ATP中的元素組成誤以為只有C、H、O、P；認為ATP水解的同時，發生著ADP合成ATP（認為是可逆反應）等。基于課堂學生的表現，適當的調整教學進度和內容，而不是一味的按照教案上課，注重學生的個體差異。
2.教學過程的邏輯性與關系性。
本節課以螢火蟲發光現象作為切入點，結合本地特色——廈門螢火蟲公園，基于學生已有的知識——細胞中的能源物質（糖類、脂肪等，這點從學生的課堂表現來看，掌握的較好），提出一些問題，為學生的自學創造了探究氛圍，在意學習資源卡的形式，分發“導學案”。
整節課設置了以下探究問題：
（1）不同能源物質，供能方式是否相同
（2）ATP哪些結構支持它的功能
（3）含量這么少又如此重要的ATP如何補充
（4）現實生活中（課堂上）有哪些西鞥為消耗ATP
問題間有明顯的邏輯關系和關聯性，這方便學生在自學過程中，利用先前的學習成果，學習/探究新的問題。比如，分析出ATP是直接供能物質后，學生自然會提出問題：為什么這么多有機物只有ATP能直接供能，是否ATP的結構與其它物質有所不同呢？
因此，按照這個思維線索安排小組自學任務，既維持了學生課堂中思維的連續性，也能不斷產生學生維持學生學習的思維興奮，保持較高的學習熱情。
3.教學過程的學生學習評價
評價過程是推動小組學習的重要手段。一個良好的評價系統既要方便教師的教學，又要能激勵學生的學習熱情。
要便于課堂實施，首先要求評價系統方便、好操作。本節課以學習卡中的任務為評價載體。既明確了學生學習的學習目標，也方便教師的小組評價——完成一個任務給一個分數，簡單直觀。
其次，評價本身要能夠激發學生的學習熱情。在本節中，小組的得分多少，決定了是否需要額外完成一項課外學習任務。從學生希望少做作業的心理出發，刺激學生更努力的完成課堂中的學習任務。從教學目的而言，任務完成好的小組說明其知識掌握的也較好；課堂表現不好的小組則說明其掌握不佳，對不佳表現的小組，布置相關的輔助學習作業，也是有利于分層次教學。
4.教學中的少教多學。
整節中，以學生小組討論為主，利用任務結果展示環節，發現學生學習的缺漏與理解誤區。比如，學生在書寫ATP合成過程中，反應式寫成：ADP+Pi—能量/酶àATP（正確的答案：ADP+Pi+能量—酶àATP）通過教師的引導，學生之間的互相點評，最終形成正確的認識。在整節課中，教師已經變為一個引導者，而不是授予者。可以更充分的挖掘學生的思維潛力，更有針對性的對學生進行分層教學。
5.教學效果（目標達成度）
從學生展示出來的任務結果看，大多數小組通過自學后，基本能完成學預設的目標，尤其是通過教師與學生的對話中，可以更好的發現學生的掌握情況，從而教師更有針對性的講解學生真正需要的知識。比如，在擺放ATP的紙模型過程中，學生通過組合出的模型，以及口頭描述，可以更深入的了解學生的掌握情況。
可喜的是，在擺放模型的過程中，不同組的學生會共同指出模型中存在的問題，全體同學都參與到其中，思維都活躍起來了。最后共同形成了一個正確的模型。
6.教學不足。
（1）教學用品準備不夠充分。由于預估的小組規模比實際小，導致提供的學習資源卡較少，使得學生只能輪流閱讀學習卡中的內容，降低了學習效率。
（2）板書不夠及時。由于（1）中的問題，導致評價過程較倉促，導致部分評價工作在下課鐘聲響起后才完成。略有拖堂。
 
《細胞能量代謝的“通貨”——ATP》教學反思
1.教學目標的設置與變更。
本節課前，依據學生情況，結合課標，預設了一下的教學目標：
（1）簡述ATP的化學組成和特點
（2）ATP的分子簡式
（3）闡明ATP與ADP相互轉化的過程
（4）解釋ATP在生命活動中的作用
（5）認同結構與功能相適應的觀點
但是，在實際課堂中，學生在完成小組學習任務時，會出現一些理解誤區。比如：ATP中的元素組成誤以為只有C、H、O、P；認為ATP水解的同時，發生著ADP合成ATP（認為是可逆反應）等。基于課堂學生的表現，適當的調整教學進度和內容，而不是一味的按照教案上課，注重學生的個體差異。
2.教學過程的邏輯性與關系性。
本節課以螢火蟲發光現象作為切入點，結合本地特色——廈門螢火蟲公園，基于學生已有的知識——細胞中的能源物質（糖類、脂肪等，這點從學生的課堂表現來看，掌握的較好），提出一些問題，為學生的自學創造了探究氛圍，在意學習資源卡的形式，分發“導學案”。
整節課設置了以下探究問題：
（1）不同能源物質，供能方式是否相同
（2）ATP哪些結構支持它的功能
（3）含量這么少又如此重要的ATP如何補充
（4）現實生活中（課堂上）有哪些西鞥為消耗ATP
問題間有明顯的邏輯關系和關聯性，這方便學生在自學過程中，利用先前的學習成果，學習/探究新的問題。比如，分析出ATP是直接供能物質后，學生自然會提出問題：為什么這么多有機物只有ATP能直接供能，是否ATP的結構與其它物質有所不同呢？
因此，按照這個思維線索安排小組自學任務，既維持了學生課堂中思維的連續性，也能不斷產生學生維持學生學習的思維興奮，保持較高的學習熱情。
3.教學過程的學生學習評價
評價過程是推動小組學習的重要手段。一個良好的評價系統既要方便教師的教學，又要能激勵學生的學習熱情。
要便于課堂實施，首先要求評價系統方便、好操作。本節課以學習卡中的任務為評價載體。既明確了學生學習的學習目標，也方便教師的小組評價——完成一個任務給一個分數，簡單直觀。
其次，評價本身要能夠激發學生的學習熱情。在本節中，小組的得分多少，決定了是否需要額外完成一項課外學習任務。從學生希望少做作業的心理出發，刺激學生更努力的完成課堂中的學習任務。從教學目的而言，任務完成好的小組說明其知識掌握的也較好；課堂表現不好的小組則說明其掌握不佳，對不佳表現的小組，布置相關的輔助學習作業，也是有利于分層次教學。
4.教學中的少教多學。
整節中，以學生小組討論為主，利用任務結果展示環節，發現學生學習的缺漏與理解誤區。比如，學生在書寫ATP合成過程中，反應式寫成：ADP+Pi—能量/酶àATP（正確的答案：ADP+Pi+能量—酶àATP）通過教師的引導，學生之間的互相點評，最終形成正確的認識。在整節課中，教師已經變為一個引導者，而不是授予者。可以更充分的挖掘學生的思維潛力，更有針對性的對學生進行分層教學。
5.教學效果（目標達成度）
從學生展示出來的任務結果看，大多數小組通過自學后，基本能完成學預設的目標，尤其是通過教師與學生的對話中，可以更好的發現學生的掌握情況，從而教師更有針對性的講解學生真正需要的知識。比如，在擺放ATP的紙模型過程中，學生通過組合出的模型，以及口頭描述，可以更深入的了解學生的掌握情況。
可喜的是，在擺放模型的過程中，不同組的學生會共同指出模型中存在的問題，全體同學都參與到其中，思維都活躍起來了。最后共同形成了一個正確的模型。
6.教學不足。
（1）教學用品準備不夠充分。由于預估的小組規模比實際小，導致提供的學習資源卡較少，使得學生只能輪流閱讀學習卡中的內容，降低了學習效率。
（2）板書不夠及時。由于（1）中的問題，導致評價過程較倉促，導致部分評價工作在下課鐘聲響起后才完成。略有拖堂。

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