2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1-5.2细胞的能量货币ATP教学设计（表格式）

课题 细胞的能量“货币”ATP 班级
教材分析 “细胞的能量‘货币’ATP”是人教版必修 1《分子与细胞》第5章第2节的内容，在课程标准中的内容要求是“解释 ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质”，本节内容的具体要求是: 掌握 ATP的生理功能，在新陈代谢中理解ATP与ADP的相互转变，深入理解放能反应与吸能反应中的能量转化。需要以生物学概念为支撑达成目标，并在价值观、品格与能力层面具有一致性。本教学设计通过演示实验引导学生得出ATP是细胞 命活动的直接能源物质，选择构建模型的方法阐明AT的结构，通过学生自主设计 ATP 和ADP转化之间的内在联系模型图，能够在思考中了解这种转化对于生命的意义，回顾旧知能够举出 ATP 利用的例子，通过模型总结出ATP 供能的原理，掌握教材中肌肉收缩和载体蛋白转运钙离子的机制，形成次位概念: 解释ATP是驱动生命活动的直接能源物质。
学情分析 高一学生已经具备了一定的知识水平，思维和学习能力也得到了一定的发展。在学习本节课内容之前，学生已经学习了三大能源物质的功能、与能量代谢有关的细胞结构，也有一定的知识基础。但学生对抽象知识的理解有一定障碍，而且在对问题的本质分析和协作交流方面还有待加强。
教学目标 生命观念：在特定的问题情境中，能以生命观念为指导，分析骨骼肌收缩原理和主动运输原理，探讨其中的规律。 理性思维：能基于特定的生物学事实，采用归纳与概括、演绎与推理等方法，以图示、文字的形式，说明ATP的结构，ATP是吸能反应和放能反应之间的纽带等。 科学探究：根据实验计划，使用简单的实验器具，按照实验操作步骤进行实验，并分析得出结论。 社会责任：能对生物体内能量供应途径和方式进行理性判断，能识别并抵制封建迷信和伪科学。
教学重点 ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用
教学难点 通过ATP和ADP相互转化的特点，解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
教学方法 讲授法，提问法，讨论学习法，合作探究法。
教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 教学意图
利用视频创设情境，吸引学生投入课堂 活动：播放萤火虫发光的视频。展示资料: 科学家利用从萤火虫发光器中分离出的荧光素和荧光素酶，研究出萤火虫发光机理: 能量 + O2 + 荧光素————→ 荧光素酶氧化荧光素 ( 发出荧光) 荧光检测拭子中含有荧光素和荧光素酶，两者在直接能源物质存在的条件下会发光。发出的光可以被 荧光检测仪检测。 教师进行演示实验: 荧光检测拭子蘸取葡萄糖、脂肪溶液，发现在检测仪中几乎检测不到荧光强度，而教师拿出某一溶液，找一位学生操作，发现这种物质加入以后发出荧光。 提问：这种化合物叫 ATP( 腺苷三磷酸) ，它可能具有什么作用 学生使用简单的实验器具，按照实验 操作步骤进行实验，并分析得出结论: 这种物质可能是直接供(光) 能物质。 通过实验使学生自己 得 出 结 论——— ATP 是细胞生命活动的直接能源物质。上课之初能够 初步认识次位概念，通过实验数据，学会分析数据，得出正确结论。
通过构建 ATP 的结构模型，掌握 ATP 的结构式 活动：展示资料: 英国生物化学家米切尔提出了ATP合成酶催化 ADP( 腺苷二磷酸)和Pi合成 ATP( 腺苷三磷 酸)。图1展示了腺苷一磷酸和ADP的结构简式。 通过以上的资料，请六个小组分别利用学具尝试拼出ATP 的结构式，写出ATP 的结构简 式。( A 代表腺嘌呤和核糖组成的腺苷、P代表磷酸基团、—代表化学键) 培养学生合作交流能力
掌握 ATP 与 ADP 的转化 提问：查阅资料可以发现，一个成年人静止状态下将有40 kg /d 水解的ATP，剧烈运动后约有0. 5 kg /min 的 ATP 分解，但是一个正常人体中ATP和ADP总量约有0. 5 kg。人体是如何解决这一矛盾的呢 以学习小组为单位，通过小组合作完成模型图的构建，并结合模型图对此矛盾进行解释，互评和总结。 培养学生合作交流能力
巧用模型图，解释 ATP 的利用 活动1：为了更好地解释 ATP 水解的能量是如何用于生命活动的，教师以 ATP 为主动运输供能为例制作模型。教师利用模型演示 ATP中特殊的化学键断裂，ATP 分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，末端磷酸基团的能量转移到载体中，改变载体的形状，钙离子可以转运到细胞膜另一侧。 活动2：播放骨骼肌的收缩原理视频， 让学生描述整个过程。 活动3：展示资料: ①细胞中每氧化1个葡萄糖分子，可以合成32个ATP 分子。②科学家发现人剧烈运动后ATP分解速率约为 0. 5 kg /min。 总结: 氧化葡萄糖分子等有机物的能量可以用于多个ATP 的合成，多个ATP水解的能量可以用于肌肉的收缩等生命活动。由此可见，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，如货币一般。因此我们把ATP称为细胞的能量“货币”，也正是由于细胞内具有ATP这种 “货币”，才能及时而持续地满足细胞各项生命活动对能量的需求。 提问: 现在你看到某些魔术中会发光的物 体，你觉得可能的原因有什么 如果有人告诉你发光 的树是神仙显灵你会认同吗 为什么 利用生生互评和不断修正整个钙离子转运的过 程，达到预期的教学效果。 学生思考并回答问题 学生思考并回答问题 学生在活动中进行图文转化和表达训练，加深 ATP是驱动生命活动的直接能源物质的理解，有助于形成次位概念: 解释ATP 是驱动生命活动 的直接能源物质。 从科学探究到生命观念和科学思维， 上升到社会责任。
小结 活动：播放荧光树的发光视频。 总结: 正是由于科学家对 ATP的研究，他们才制造了能够发光的新植物。利用的正是萤火虫发光原 理，以ATP为光能的来源，新植物能够产生明亮且稳 定的光。 学生回忆本节课所学知识 培养学生对科学探究的兴趣。
板书设计 细胞的能量“货币”ATP ATP 的结构式 ATP 与 ADP 的转化 ATP 的利用
教学反思 教学目标需要有正确的评价才会实现，为此在上课前就确立了相关的评价以及目标，教学过程中注重帮助学生提升生命观念中能量与物质观念，能够锻炼学生的科学思维，达到了课程标准对于本节课社会责任的要求。真正培养学生在分析和解决与生物学相关的问题时，需要利用核心素养指明思路和方向。当然，本节课的课容量过大，在教学过程中要把握好上课的节奏，可酌情删除人体骨骼肌的收缩活动，只进行主动运输的模型描述。