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        “細(xì)胞的能量‘通貨’──ATP”的教學(xué)

        2015-04-29 00:00:00王韻
        學(xué)園 2015年14期

        一"教材分析

        “細(xì)胞的能量‘通貨’──ATP”這一課是在人教版《高中生物必修一》第五章第2節(jié),這部分內(nèi)容是第五章的重點內(nèi)容之一。學(xué)生在第四章學(xué)習(xí)主動運(yùn)輸時,初步了解ATP是生命的直接能源物質(zhì),為學(xué)習(xí)ATP的具體內(nèi)容打下伏筆。這節(jié)著重介紹ATP的結(jié)構(gòu)特點和ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化的過程,說明ATP在所有生物的代謝中的重要地位,并且也為后續(xù)學(xué)習(xí)光合作用、呼吸作用做鋪墊,具有承前啟后之作用。

        二"學(xué)情分析

        以教材知識結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)、以理論聯(lián)系實際為關(guān)鍵,加強(qiáng)理解和應(yīng)用。盡量聯(lián)系糖類、脂肪、葉綠體、線粒體、主動運(yùn)輸?shù)扰c能量相關(guān)的知識展開教學(xué)。然而細(xì)胞的分子組成又是微觀內(nèi)容,比較抽象、難以理解,所以本課采用了探究學(xué)習(xí)法與接受式學(xué)習(xí)相結(jié)合,加強(qiáng)學(xué)生對微觀內(nèi)容的感性認(rèn)識,使學(xué)生在主動獲取知識的過程中完成知識的學(xué)習(xí),提高思維能力;并且通過建立實驗的情境,讓學(xué)生在解決實際問題的過程中理解重點內(nèi)容,通過設(shè)疑、析疑、解疑和多媒體輔助來強(qiáng)化思維訓(xùn)練和能力培養(yǎng)。此外,學(xué)生通過物理、化學(xué)兩門學(xué)科的基礎(chǔ)學(xué)習(xí),已經(jīng)學(xué)過能量轉(zhuǎn)化的知識,將其轉(zhuǎn)移應(yīng)用到ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化上,來認(rèn)識細(xì)胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化,是有幫助作用的。

        教學(xué)是教師與學(xué)生互相交流的過程,一堂優(yōu)質(zhì)課的關(guān)鍵在于找到教法與學(xué)法的結(jié)合點,實現(xiàn)教、學(xué)的統(tǒng)一。

        三"教學(xué)目標(biāo)

        1.知識方面

        (1)能寫出ATP的分子簡式并說出其結(jié)構(gòu)特點。(2)能畫出ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化的過程并能理解ATP的形成途徑。(3)知道ATP對細(xì)胞中能量代謝的意義。(4)能利用ATP是新陳代謝的直接能源解釋實際問題,并理解ATP作為“能量通用貨幣”的含義。

        2.能力方面

        (1)學(xué)生通過分析ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及其對細(xì)胞內(nèi)供能的意義,訓(xùn)練學(xué)生分析實際問題的能力。(2)通過對實際問題的實驗設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

        3.情感、態(tài)度、價值觀方面

        讓學(xué)生在分析自己身體內(nèi)發(fā)生的ATP-ADP循環(huán)及其重要意義,體驗到生物學(xué)原理在實際生活中的價值,加強(qiáng)學(xué)生對“身邊的科學(xué)”這一理念的理解。

        四"教學(xué)的重點和難點

        對本節(jié)內(nèi)容確定的重點是:ATP的分子簡式及其結(jié)構(gòu)特點、ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及其對細(xì)胞內(nèi)能量代謝的意義、能理解ATP作為“能量通貨”的含義。

        針對這些重點內(nèi)容,其中最難讓學(xué)生理解的是:ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及其對細(xì)胞內(nèi)能量代謝的意義。

        五"教學(xué)過程

        1.新課引入,創(chuàng)設(shè)問題情境

        創(chuàng)設(shè)情境:用“囊螢夜讀”的典故,引出螢火蟲為什么

        會發(fā)光?怎么發(fā)光?和電燈發(fā)光的原理是否相同?引起發(fā)光的是什么物質(zhì)?

        利用“螢火蟲的尾器發(fā)光的實驗”來解答上面的問題:先收集一定數(shù)量尾器;然后放置一會兒,發(fā)現(xiàn)尾器的發(fā)光會逐漸消失;再設(shè)置對照實驗,A組加入等量蒸餾水,B組加入等量葡萄糖溶液,C組加入等量脂肪溶液,D組加入等量的ATP溶液。結(jié)果會發(fā)現(xiàn)D組的尾器發(fā)光重新出現(xiàn),而A、B、C組的尾器發(fā)光未再出現(xiàn)。

        討論實驗證明了什么?

        學(xué)生對于這一問題情境是可以理解的,通過對這一問題的討論,學(xué)生能夠從直觀上知道ATP是一種什么樣的物質(zhì)和其具體的作用。

        2.ATP分子具有高能磷酸鍵

        通過呈現(xiàn)ATP藥物及說明書、介紹ATP為動力的納米發(fā)動機(jī)等實際生活物品和學(xué)生感興趣的新科技內(nèi)容,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,寓教于樂,形成對ATP的感性認(rèn)識,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

        展現(xiàn)ATP結(jié)構(gòu)的動畫及其“近親”一磷酸腺苷、二磷酸腺苷的圖片,引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論和比較,調(diào)動積極性并利于形成ATP結(jié)構(gòu)的初步認(rèn)識。通過小組討論讓學(xué)生清楚ATP三個磷酸鍵的不同,教師再利用多媒體讓學(xué)生了解何謂高能磷酸鍵。

        師生共同歸納ATP的名稱、簡式、性質(zhì)、功能,形成ATP的理性認(rèn)識。

        3.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化

        繼續(xù)以上面的內(nèi)容進(jìn)一步展開,復(fù)習(xí)學(xué)過的糖類和脂肪。糖類是主要的能源物質(zhì),脂肪是主要的儲能物質(zhì)。在生物體中,這兩種物質(zhì)通過呼吸作用分解時所釋放出的能量,能被用來合成ATP;在綠色植物體中,還能夠通過光合作用,利用光能合成ATP。ATP水解又能把能量釋放出來,用于各項生命活動。

        上述過程就實現(xiàn)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。再通過提問、學(xué)生板書總結(jié)與教師動畫、圖文等形式總結(jié)來完成教學(xué)過程,加強(qiáng)學(xué)生記憶、培養(yǎng)理解和表達(dá)能力。其中,可用列表比較的形式,重點從酶、能量走向、反應(yīng)場所等方面對相互的兩個過程進(jìn)行比較,得出:ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中,物質(zhì)可逆、能量不可逆的結(jié)論。并引出下一個問題:ATP的形成途徑是怎樣的?

        4.ATP的形成途徑

        通過學(xué)生自學(xué)、提問、師生共同歸納、圖文表述、展示動畫等教學(xué)程序,學(xué)習(xí)ATP的形成途徑。同時注意與后面光合作用、呼吸作用知識的銜接,并與ATP的結(jié)構(gòu)、功能,與ADP轉(zhuǎn)化的知識結(jié)合,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)本章后面兩節(jié)知識奠定基礎(chǔ)。

        5.ATP的利用

        設(shè)問:細(xì)胞中的能量以什么形式釋放出來?又是如何被利用的呢?

        圍繞問題小組討論,師生歸納展開教學(xué),一是主要講清楚吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)與ATP的分解和合成關(guān)系;二是充分利用教材上的圖解,使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上,能通過討論大膽提出ATP還有哪些用途,從而對該知識點進(jìn)行補(bǔ)充和完善。

        6.思考與討論

        設(shè)問:葡萄糖和脂肪與ATP之間是什么關(guān)系?為什么說ATP是細(xì)胞的能量“通貨”?

        圍繞問題展開教學(xué),利用身邊的生活實例:如用存折、百元大鈔與十元小票購買生活用品(一支筆)時,如果我們總是拿存折取錢或大額面值的鈔票進(jìn)行交易會很麻煩,相反如果我們把百元鈔票換成10張十元小票,在進(jìn)行交易時就很方便。通過這樣的例子來比喻細(xì)胞中的能量——在細(xì)胞中存折相當(dāng)于脂肪、百元大鈔相當(dāng)于葡萄糖,ATP分子就是那個可以在細(xì)胞內(nèi)方便流通的“小票”,即能量的“通貨”。這樣講述學(xué)生更容易理解課文標(biāo)題,并能從中找到學(xué)習(xí)的樂趣。

        7.總結(jié)鞏固

        從生物進(jìn)行生命活動耗能的知識和ATP的基礎(chǔ)知識方面進(jìn)行總結(jié),構(gòu)成完善關(guān)于ATP的知識體系,并最終理解ATP在生物生命活動中的作用和地位。最后補(bǔ)充適當(dāng)練習(xí)加以鞏固。

        六"板書設(shè)計

        第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”——ATP

        1.ATP的分子組成,結(jié)構(gòu)簡式A—P~P~P

        2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化

        ATP合成

        ATP分解

        場所

        線粒體,葉綠體,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

        細(xì)胞內(nèi)需要能量進(jìn)行生命活動的結(jié)構(gòu)

        ATP合成酶

        ATP水解酶

        能量來源

        呼吸作用分解有機(jī)物釋放的化學(xué)能和光合作用中吸收的光能

        儲存在ATP遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵

        能量去路

        儲存在新形成的高能磷酸鍵中

        用于各項生命活動

        3.ATP的形成途徑

        能量

        4.ATP的利用

        七"學(xué)生學(xué)習(xí)活動評價設(shè)計

        中心環(huán)節(jié):交流與小組討論合作。

        各個環(huán)節(jié)由各小組做圖表,討論自行進(jìn)行,得出結(jié)論后將結(jié)果提交并論述自己小組的綜合觀點,與全班同學(xué)分享。多媒體展示比較最終學(xué)生的討論結(jié)果和教師準(zhǔn)備的結(jié)果,教師最后分析并評價,好在哪里,不足的地方給以更正。

        八"教學(xué)反思

        與傳統(tǒng)教育不同,這節(jié)課主要以探究學(xué)習(xí)法與接受式學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方法,提倡學(xué)生主體,教師引導(dǎo)的教育體系。從生活中常見的現(xiàn)象出發(fā)思考,體會ATP的特點,再聯(lián)系生活中的普遍規(guī)律。

        學(xué)生不再是坐著被動學(xué)習(xí),而是主動探究,教與學(xué)完美結(jié)合,課堂是大家的,師生一起來參與。

        整個教學(xué)過程給我的感受非常深刻,學(xué)生們爭先恐后地提出自己的觀點并加以討論,這種氣氛是傳統(tǒng)教學(xué)體系中見不到的。但是需要注意課堂紀(jì)律,不能讓學(xué)生討論與課堂學(xué)習(xí)無關(guān)的事情,影響學(xué)習(xí)效果。

        這樣的安排不僅知識體系上學(xué)生得以發(fā)展,能力和情感上得到很好的提升。這正符合新課標(biāo)所要求的教學(xué)目標(biāo)。

        〔責(zé)任編輯:林勁〕

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