晏麗 鄭金龍 張輝元 李敏艷 吳曉春
摘 要:在新課教學(xué)過(guò)程中,對(duì)于細(xì)胞的能量“通貨”——ATP這節(jié)內(nèi)容,教師采用創(chuàng)設(shè)情景,不斷設(shè)疑,組織學(xué)生討論、思考,最終帶領(lǐng)學(xué)生在不斷的頭腦風(fēng)暴中活躍思路,獲得知識(shí)。
關(guān)鍵詞:ATP;能量貨幣;ADP
一、 教材分析
本節(jié)介紹的是細(xì)胞中的直接能源物質(zhì)——ATP,在本模塊中具有承前啟后的重要作用,可以讓學(xué)生明白主動(dòng)運(yùn)輸?shù)燃?xì)胞的生命活動(dòng),需要能量的參與才能完成,又為后面章節(jié)關(guān)于細(xì)胞中生成ATP的生命活動(dòng)都有哪些而奠定了基礎(chǔ)。
二、 學(xué)情分析
學(xué)生在第4章《細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出》時(shí),知道了主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐需要能量,那么能量從何而來(lái)?學(xué)生會(huì)帶著強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)入本節(jié)的學(xué)習(xí)。所以,教師在組織本堂教學(xué)活動(dòng)時(shí),要讓學(xué)生保持濃厚的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而達(dá)到本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)。
三、 教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與能力:簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn);寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;解釋ATP在能量代謝中的作用;方法與途徑:認(rèn)識(shí)ATP在細(xì)胞中作為能量通貨的原因;通過(guò)分析、比較,找出能量代謝的規(guī)律;情感與評(píng)價(jià):激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)態(tài)度。
四、 教學(xué)過(guò)程
(一) 創(chuàng)設(shè)情景
[教師設(shè)疑引導(dǎo)]:播放歌曲《蟲(chóng)兒飛》,同時(shí)讓學(xué)生誦讀問(wèn)題探討的唐詩(shī)。教師提問(wèn):(1)螢火蟲(chóng)發(fā)光過(guò)程需要能量嗎?(2)細(xì)胞中的糖類、脂肪等有機(jī)物都儲(chǔ)存著大量的能量,生命活動(dòng)需要的能量能夠直接從糖類中獲得嗎?(3)多媒體展示Flash動(dòng)畫(huà)實(shí)驗(yàn)?zāi)M的發(fā)光實(shí)驗(yàn)如表1:為什么C組會(huì)發(fā)光,而A、B組不發(fā)光?學(xué)生思考討論:發(fā)光過(guò)程需要能量。螢火蟲(chóng)發(fā)光的直接能源物質(zhì)是ATP,不是糖類。
表1 螢火蟲(chóng)尾部發(fā)光實(shí)驗(yàn)
第一步取3支試管,加等量的螢火蟲(chóng)尾部發(fā)光器提取液
第二步A試管加1 mL蒸餾水B試管加1 mL葡萄糖溶液C試管1 mLATP溶液
現(xiàn)象不發(fā)光不發(fā)光發(fā)光
設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)情境,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而可以更好的完成本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)。
(二) 新課教學(xué)
1. ATP分子中具有高能磷酸鍵:教師活動(dòng):多媒體課件展示ATP的結(jié)構(gòu),提問(wèn):(1)ATP的組成元素有哪些?(2)ATP的全稱是什么?(3)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式怎樣寫?(4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中,A、P、—、~分別表示什么意思?(5)結(jié)構(gòu)式中的A和A—P~P~P中的A代表的意思相同嗎?(6)一分子ATP中有幾個(gè)高能磷酸鍵?(7)ATP如果去掉兩個(gè)P后,代表什么化合物?
學(xué)生思考依次回答:(1)C、H、O、N、P元素。(2)ATP的全稱是三磷酸腺苷。(3)A—P~P~P。(4)A、P、—、~分別表示腺苷(包括一分子腺嘌呤和一分子核糖)、磷酸基團(tuán)、普通磷酸鍵、高能磷酸鍵。(5)結(jié)構(gòu)式中的A代表的是腺嘌呤,A—P~P~P中的A代表腺苷。(6)一分子ATP中含有2個(gè)高能磷酸鍵,其中每個(gè)高能磷酸鍵儲(chǔ)存有大量的化學(xué)能。ATP的水解就是指ATP分子中高能磷酸鍵的水解,水解時(shí)釋放的能量是30.54 kJ/mol,所以ATP是一種高能磷酸化合物。(7)腺嘌呤脫氧核苷酸。
設(shè)計(jì)意圖:使學(xué)生理解ATP的分子組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),為ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)。
2. ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化:教師活動(dòng):多媒體展示ATP的水解,提問(wèn):(1)ATP化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定嗎?(2)結(jié)合ATP的分子結(jié)構(gòu),ATP水解時(shí)是哪一個(gè)高能磷酸鍵斷裂?(3)ATP水解后有什么變化?(4)ATP水解釋放的能量的去向是什么?多媒體展示ATP的合成,提問(wèn):(1)ATP能不能只水解而不合成?(2)ATP合成時(shí),所需能量從何而來(lái)?
教師小結(jié):ATP在細(xì)胞中的含量雖然不多,但是它與ADP不停的發(fā)生轉(zhuǎn)化并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中,細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制,是生物界的共性。
設(shè)計(jì)意圖:使學(xué)生理解ATP在細(xì)胞中的含量雖然很少,但是和ADP的相互轉(zhuǎn)化是時(shí)刻進(jìn)行并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中的,從而更好的理解ATP作為直接的能源物質(zhì)的原因。
3. ATP的利用
教師活動(dòng):為什么說(shuō)ATP是細(xì)胞能量的“通貨”,提問(wèn):ATP水解釋放的能量可以轉(zhuǎn)化為哪些能量?教師小結(jié):細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;細(xì)胞中的放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系,如呼吸作用,釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中。
歸納總結(jié):(1)糖類等有機(jī)物中的能量不能直接用于生命活動(dòng),必須先通過(guò)呼吸作用釋放出來(lái),合成ATP,ATP再水解,釋放出的能量才能用于生命活動(dòng)。所以,ATP才是直接的能源物質(zhì)。(2)ATP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流動(dòng),所以形象地把ATP比喻為細(xì)胞內(nèi)能量流動(dòng)的“通貨”。
設(shè)計(jì)意圖:使學(xué)生理解ATP作為細(xì)胞內(nèi)能量流動(dòng)的“通貨”的原因。
五、 教學(xué)反思
本節(jié)的教學(xué)活動(dòng),首先創(chuàng)設(shè)一個(gè)情景——螢火蟲(chóng)的發(fā)光現(xiàn)象,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓其知道生命活動(dòng)需要能量,進(jìn)而提出問(wèn)題:糖類等有機(jī)物雖然含有大量能量,但是能夠?yàn)樯顒?dòng)提供能量嗎?這樣,學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候就會(huì)帶著問(wèn)題。接著給學(xué)生用PPT展示了發(fā)光的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生思考,為什么加入只有ATP的一組會(huì)發(fā)光,加入蒸餾水和葡萄糖的兩組不發(fā)光?使學(xué)生理解只有ATP才是細(xì)胞的直接的能源物質(zhì)。
在教學(xué)活動(dòng)中,情境創(chuàng)設(shè)—新課教學(xué)—總結(jié)歸納,教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置比較合理,教科書(shū)中涉及的知識(shí):ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化、ATP的利用這幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)都在本次的教學(xué)活動(dòng)得以很好的實(shí)施。從而學(xué)生才能理解為什么ATP可以作為細(xì)胞內(nèi)能量流動(dòng)的“通貨”。
參考文獻(xiàn):
[1] 康麗君.《細(xì)胞的能量“通貨”——ATP》教學(xué)設(shè)計(jì)[J].新課程(中學(xué)),2015(12):79.
作者簡(jiǎn)介:晏麗,陜西省漢中市,漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院;
鄭金龍,陜西省漢中市,漢中中學(xué);
張輝元,李敏艷,吳曉春,陜西省漢中市,漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院。