人教版高中生物必修一 5.2 细胞的能量“通货”──ATP 教学设计

第5章
细胞的能量供应和利用(复习课)
第2节
细胞的能量“通货”—ATP
一、教材分析：
第五章主要介绍有关能量如何输入细胞，能量以什么形式存在以及细胞如何利用这些能量。本节在本模块中具有承上启下的重要作用，ATP是生命直接能源物质，是细胞内能量转换和传递的“中转站”，学生可以进一步理解只有在能量的供应下，细胞膜才能行使主动运输的功能、细胞内的有机物才能合成、神经冲动才能传导。它既区别于被形容为“生命燃料”的糖类和储能物质脂肪，又为后续的光合作用，呼吸作用中具体能量的转化过程作了铺垫，在所有生物的代谢中占有普遍的重要地位。
二、教学目标
1．知识目标
（1）能简述ATP的化学组成和特点及解释其在能量代谢中的作用。
（2）正确书写ATP的分子简式，举例说出ATP在能量代谢中的作用。
（3）正确理解ATP与ADP的相互转换。
2．能力目标
（1）尝试构建ATP生成途径及利用的知识网络结构图。
（2）学会应用已掌握的实验技能，尝试探究葡萄糖对荧光素的作用。
3．情感态度与价值观
（1）认同敢于质疑、勇于创新、敢于纠错、善于互助。
（2）认同ATP是细胞的能量“通货”，以及严谨、求实的科学态度和科学精神。
三、重、难点
1．重点：ATP的化学组成、结构和功能，以及ATP与ADP的相互转化。
2．难点：
（1）ATP的生成和利用知识网络结构图的构建。
（2）细胞的能量“通货”—ATP的含义。
四、教学方法与教学思路：
本节内容虽然知识难度不是很大，可引导学生通过阅读、讨论、思考以及联系生活实际来学习本课时的内容，但是又由于部分内容比较抽象，所以可以采取探究式教学，从感性材料入手，层层设问，逐渐深化知识；通过学法指导，培养学生的阅读能力、图文信息转换能力、语言概括能力和构建开放的知识网络结构能力等；通过实际背景问题的设计，训练学生知识应用能力，提高分析问题和解决问题的能力；通过拓展探究实验，进一步提高学生的科学素质和探究能力；通过多媒体调动学生多种感官的活动，调动学生的积极性。在教学上采取自主学习与互助学习相结合的方法，培养学生的自学能力和互助学习能力。
五、教学用具：多媒体课件展示等。
六、教学过程
教学流程
教师组织和引导
学生活动
意图
导入：创设问题情景引导学生思考教师引导学生构建知识网络结构图
课件展示材料：纯净的ATP药品的颜色、使用方法及药效。提出问题：1．ATP有什么作用 2．为什么说ATP是细胞的能量“通货”？请举例说明。3．除了ATP外，生物体内还有哪些能源物质？最主要的能源物质是什么？
学生阅读、回答问题。学生讨论，举例说明。学生可以根据教师的提示尝试构建ATP利用的知识网络结构图。最终归纳出ATP的能量可以转换成：机械能、渗透能、化学能、电能和光能等。学生回答已知的能源物质。
联系生活实际，激发学生学习热情。考察学生对已有知识的掌握情况
教师引导学生进行实验探究
学生构建好ATP利用的知识网络结构图后，教师组织学生进行讨论，并作必要的总结。教师继续提出问题：其它的能源物质（如葡萄糖）氧化分解释放的能量也能直接供生命活动利用吗？教师展示材料：萤火虫的发光的原理，葡萄糖能否使萤火虫发光的实验探究及材料用具。要求学生根据材料对实验进行探究，并完成相应的问题。学生完成实验探究后，教师组织学生对实验进行分析，对实验进行适当的小结。提出问题：哪一种结论最可能？
学生阅读背景材料，认真思考、讨论，根据实验素材对实验探究作出科学合理的假设，补充完整实验步骤，尝试对实验进行预测，并归纳出最可能的实验结论：ATP是直接能源物质，葡萄糖不是直接能源物质。
培养学生质疑和探究能力。培养学生逻辑推理能力。
教师引导学生阐述ATP的化学组成、结构和特点
教师接着提问：1．ATP具备怎样的结构和化学性质？2．ATP的A与核酸中的A一样吗？结合ATP的结构图进行比较。
学生写出ATP分子的结构简式，并说明其含义。学生阐述ATP容易水解的原因：在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个P就脱离开来，形成游离的Pi，同时释放出大量的能量，供生命活动利用。
让学生进一步明确结构与功能的对应关系。
教师引导学生构建ATP生成途径的知识网络结构图
教师组织学生对ATP的化学组成、结构、特点进行分析和归纳。接着教师进行设问：细胞的生命活动时刻在进行，ATP一直在被消耗，那么人体中的ATP含量很多吗？教师展示材料：人体每天ATP的消耗量和人体ATP的含量。提出问题：1．ATP怎么及时补充？2．ATP的生成途径有哪些？
学生思考，回答：1．人和动物等可以通过呼吸作用及时形成ATP。2．植物可以通过呼吸作用和光合作用及时形成ATP。根据教师的提示学生尝试构建ATP生成途径的知识网络结构图，标明人和植物的不同途径，以及标明ATP的合成场所。与ATP利用构成同一个知识网络结构图。比较呼吸作用和光合作用形成的ATP的用途。学生得出光合作用合成的ATP只能用于暗反应。
培养学生归纳、整合知识的能力。学生学会从知识网络结构图中获取信息
教师引导学生比较ATP的水解与合成途径
学生构建好ATP生成途径的知识网络结构图后，教师引导学生将ATP的生成途径和ATP利用的知识网络结构图进行整合，并尝试获取信息，教师作必要的小结。教师接着提问：1．你能说出ATP水解与合成途径的主要区别有哪些吗？请从知识网络结构图中进行归纳。2．ATP与ADP相互转化的过程可逆吗？为什么？
学生思考、讨论，回答所提出的问题，并尝试从自己所作的知识网络结构图中获取信息，比较ATP水解与合成途径的主要区别，得出：反应的场所、所需的酶、能量来源、能量去处等不同。讨论ATP与ADP相互转化过程，得出：物质可逆，能量不可逆学会从知识网络结构图中进一步理解ATP作为细胞能量“通货”的含义。
学生学会对知识进行归纳、类比。
课堂练习
学生完成ATP水解与生成的比较后，教师组织学生进行必要的归纳和小结。最后教师指导学生完成课堂练习。
学生完成练习，尝试用所学的知识对题目进行解释。
检验复习效果，提高学生的应用能力。
七、板书设计：
1．ATP分子的结构简式及含义：A—P~P~P
2．ATP的生成途径和利用
（1）ATP的形成途径
①绿色植物：能量来自于呼吸作用和光合作用；
②人、高等动物、真菌和大多数细菌：能量主要来自于呼吸作用。
（2）ATP的利用
①主动运输（渗透能）；
②肌肉收缩（机械能）；
③合成有机物（化学能）；
④生物电、神经传导（电能）；
⑤萤火虫发光（光能）。
3．ATP与ADP相互转化的比较：反应式、所需酶、能量来源、能量去路、反应场所。
八、教学反思：
本节课重难点的突破，主要通过以学生思考问题的形式，不断推动学生思维，使学生在学习中变“被动”为“主动”，始终以一个探索者的身份不断克服和解决一个个的问题，从而师生共同完成本节课的重难点。学生在此过程中，通过自己的语言描述，使得对问题的本质有了更好的认识，同时也培养了学生的语言表达能力。
在本节的教学过程中，也有一些不足的地方。例如，在ATP的利用方面，学生经常将化学反应的需能、放能与ATP转化过程中本身的需能、放能相互弄混淆，因此在以后的教学过程中，应该多举一些实例，以增加学生对该问题的理解。