【設計思路】
本節(jié)課教材的篇幅不多,但在以后許多章節(jié)都有涉及,因此本節(jié)是以后章節(jié)學習的基礎。內容雖然知識難度不是很大,但是由于部分內容比較抽象,所以,我主要采取探究實驗、學生自主閱讀與討論、模擬演練以及多媒體課件等方法。通過復習以前學過的能源物質,設計葡萄糖、脂肪、醫(yī)用ATP片劑的燃燒實驗,讓學生明確這些能源物質是實實在在存在的,由問題討論2導入探究實驗二,讓學生認識到在以上物質中只有ATP是直接的供能物質。整個的設計始終貫穿問題討論、思考、模擬演練以及聯(lián)系生活實際來學習本課時的內容,將重點、難點問題層層分解,步步設疑的方法,使抽象的內容形象化、具體化,結合多媒體調動學生多種感官的活動,激發(fā)學生學習興趣和學習積極性;充分體現(xiàn)生物新課標提出的四項基本理念:面向全體學生、培養(yǎng)和提高學生的生物科學素養(yǎng)、倡導探究性學習、注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。尤其突出探究性學習以及創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。
【教材分析】
第五章第一節(jié)介紹能量代謝有關的生物催化劑—酶,第二節(jié)(本節(jié))介紹ATP是生命直接能源物質,第三節(jié)和第四節(jié)介紹ATP的來源---光合作用和呼吸作用。本節(jié)在模塊中具有承上啟下的作用。是細胞內能量轉換和傳遞的“中轉站”,它既區(qū)別于被形容為“生命燃料”的糖類和儲能物質脂肪,又為后續(xù)的光合作用,呼吸作用中具體能量的轉化過程作了鋪墊,在所有生物的代謝中占有普遍的重要地位。本節(jié)主要介紹了ATP的結構、ATP與ADP的相互轉換、ATP形成的途徑、ATP的生理功能。其中ATP的分子簡式和ATP的生理功能是重點內容;ATP和ADP之間的相互轉化既是教學重點又是教學難點。
【學情分析】
必修1第二章學生已經(jīng)學習了糖類、脂肪、蛋白質等有機物,已明確了主要能源物質、儲能物質、能源物質等概念,這為進一步學習ATP是直接能源物質作了鋪墊,也是在本節(jié)課的學習中需要注意區(qū)分的幾個概念;必修1第三章以及初中時學生也已經(jīng)接觸了有關光合作用、呼吸作用等生命現(xiàn)象,這又為學生學習光合作用和呼吸作用中能量的轉化奠定了基礎。
【知識目標】
1、理解ATP的分子簡式及其結構特點
2、理解ATP和ADP之間的相互轉化及其對細胞中能量代謝中的意義
3、理解ATP的形成途徑
4、掌握ATP是新陳代謝的直接能源,并理解ATP作為"能量通用貨幣"的含義
【能力目標】
通過分析ATP與ADP的相互轉化及其對細胞內供能的意義,初步訓練學生分析實際問題的能力。
【情感態(tài)度價值觀】
讓學生在分析自己身體內發(fā)生的ATP-ADP循環(huán)及其重要意義過程中,體驗到生物學原理在生產(chǎn)實踐中的價值,加強學生對身邊的科學這一理念的理解。
【教學重點】ATP的分子簡式及其結構特點、ATP和ADP之間的相互轉化及其對細胞內能量代謝中的意義、ATP的形成途徑、ATP是新陳代謝的直接能源,能理解ATP作為“能量通用貨幣”的含義
【教學難點】ATP和ADP之間的相互轉化及其對細胞內能量代謝中的意義、理解ATP作為“能量通用貨幣”的含義
【課時安排】1課時
【教學手段】實驗探究、問題討論、模擬演練、多媒體課件
【材料準備】葡萄糖粉、50%的葡萄糖溶液、動物脂肪、食用植物油、醫(yī)用ATP片劑和針劑、已經(jīng)剝好的新鮮的蛙腓腸肌多個、鐵架臺、膠頭滴管、燃燒匙、火柴、酒精燈
【教學過程】
問題探討1:細胞中與能量相關的物質有哪些?(學生根據(jù)已有知識回答)怎樣設計實驗來驗證這些能源物質?
實驗探究(一)葡萄糖、脂肪(固體豬油)、ATP(醫(yī)用片劑)燃燒試驗。(請三位同學將已準備好的燃燒匙內,分別放入上述三種物質,放在酒精燈上加熱,其他同學觀察現(xiàn)象)
思考:通過三位同學的實驗,你看到了什么現(xiàn)象?得出了什么結論?(學生回答完畢)
〖教師〗通過實驗讓學生知道凡能夠燃燒的物質就能夠供能,否則不能。由實驗現(xiàn)象可直觀說明上述物質都能燃燒,都是能源物質。
〖教師〗給每個小組發(fā)放葡萄糖粉、動物脂肪、少量的醫(yī)用ATP片劑。通過讓學生近距離接觸這些物質,尤其是ATP,讓學生知道ATP是實實在在存在的物質,消除學生一提到能量、能源就感覺不是實在物質的想法。
問題探討2:葡萄糖、脂肪、ATP在細胞中能同時為細胞生命活動提供能量嗎?
實驗探究(二)葡萄糖、脂肪、ATP與骨骼肌收縮的關系。
〖教師〗準備了新鮮的蛙的腓腸肌,并且已經(jīng)通過不斷電刺激肌肉,直到肌肉疲勞不能收縮為止以備實驗之用。(請3位學生進行實驗,其余同學觀察)
1、 第一位學生將50%的葡萄糖溶液用滴管滴加到掛在鐵架臺上剛喪失收縮功能的腓腸肌上,然后用電刺激,觀察肌肉是否收縮?
2、 第二位學生將已準備好的食用植物油滴加到掛在鐵架臺上剛喪失收縮功能的腓腸肌上,然后用電刺激,觀察肌肉是否收縮?
3、 第三位學生將已經(jīng)準備好的醫(yī)用針劑ATP滴加到在鐵架臺上剛喪失收縮功能的腓腸肌上,然后用電刺激,觀察肌肉是否收縮?
思考討論:
(1)為什么要不斷刺激肌肉,直到不能收縮為止?(耗盡肌肉細胞內ATP)
(2)從實驗你收獲了什么?想到了什么?得到了什么結論?(學生回答)
〖教師〗糖類是生物體內主要的能源物質,脂肪等有機物是生物體內主要的儲能物質,但是糖類和脂肪中的能量是不能直接被生物體利用的,它們都要先轉化成ATP中的能量之后才能被生物體直接利用。所以是生物體所需能量的直接能源。
〖導入新課〗
一、ATP是新陳代謝所需能量的直接來源
〖學生活動〗:請同學們閱讀教材88頁第二自然段并觀察ATP的結構式和結構簡式。理解結構簡式中符號的含義。然后動手寫一寫ATP的結構簡式并標出各部分的名稱。寫完后同一小組內的同學交換檢查一下,看是否都寫對了,如果書寫有誤請告訴他,并幫他改正。
二、ATP的結構簡式全稱:結構簡式:A-P~P~P,全稱三磷酸腺苷。
〖教師〗教師根據(jù)學生的書寫情況,指出書寫時經(jīng)常出錯的地方(學生常把高能磷酸鍵和普通磷酸鍵記混),提醒學生注意,并由此引出高能磷酸鍵和普通磷酸鍵的區(qū)別。
思考:ATP水解能量從哪里來?(學生回答,教師補充)
〖教師〗請4位學生模擬結構簡式,一男三女。根據(jù)你們的理解為其他同學展示ATP的結構簡式。
〖思考〗以前學習過細胞中有哪些生理過程在不斷地消耗著能量?
細胞分裂、肌肉收縮、營養(yǎng)物質的吸收、核糖體合成蛋白質、細胞膜主動運輸?shù)冗^程都需要能量,這些能量來自ATP的水解。(看課件)
〖教師〗請5位學生模擬ATP的水解,二男三女。一個男生做俯臥撐,另外4位學生模擬ATP水解,演示出供能過程。)
三、ATP和ADP之間的相互轉化
〖學生活動〗觀察大屏幕圖片或者課本89頁圖5-5
〖教師〗在引導學生討論ATP和ADP之間的相互轉變時,伴隨著能量的貯存和釋放,需強調細胞內ATP的含量是相對穩(wěn)定的;最終應使學生認識到ATP與ADP之間高效、迅速的轉化是處于動態(tài)平衡之中的,ATP是生物體的直接能源,是細胞能量代謝的“通用貨幣”。

〖思考討論〗關于上圖中ATP和ADP之間的相互轉化是否可逆?(提示:從反應過程的酶、反應場所、能量等不同方面分析討論。)
〖教師〗強調此轉化過程物質是可逆的,能量是不可逆,反應過程也是不可逆的。
四、ATP的形成途徑(參看課件)
〖學生活動一〗請5位學生模擬ATP的形成(人和動物),一男生呼吸。其余四人分別扮演ADP及P,模擬ATP的形成。
〖學生活動二〗請6位學生模擬ATP的形成(植物),一男生呼吸,一女生扮演光合作用。其余四人分別扮演ADP及P,模擬ATP的形成。
五、ATP的利用
〖教師〗課件顯示圖片或者學生參看課本90頁圖5-7
〖學生活動〗結合課本圖,討論ATP還有哪些用途,從而對該圖進行補充和完善。
(ATP中的化學能可以轉變成機械能、化學能、電能、滲透能、光能等其它形式的能量。)回歸前面復習的各項生命活動,再次與學生共同討論ATP中能量的利用過程。
〖課堂小結〗
〖課后達標訓練〗
〖板書設計〗
【拓展延伸】假設現(xiàn)在有一個人因饑餓造成急性休克,周圍可用的藥品有:葡萄糖口服液、葡萄糖注射液、片劑和ATP針劑。如果你是醫(yī)生,你會采取什么措施?
學生紛紛發(fā)表意見:有的建議用葡萄糖注射液,及時補充能源、有的建議用ATP針劑快速提供能量?
讓生活走進課堂,讓課堂走近生活,給學生展示自己知識和能力的機會。
【課外探究】
(1)1954年美國人阿龍用葉綠體加上ADP和磷酸,照光后得到ATP。那么,ATP在植物的光合作用中到底是如何生成的呢?
(2)動物體和人體內ATP形成的途徑除了細胞呼吸,還有其它途徑嗎?
(課外查資料,培養(yǎng)學生繼續(xù)探究意識。)
【教學反思】
本節(jié)課通過探究實驗引入課題,激發(fā)學生的好奇心和求知欲,教學效果很好,充分體現(xiàn)了新課程的探究式學習理念。本節(jié)課的重難點的突破方面,給學生創(chuàng)造機會,讓他們主動參與。主要通過以學生自主閱讀、思考問題的形式,不斷推動學生思維,使學生在學習中變“被動”為“主動”,始終以一個探索者的身份不斷克服和解決一個個新問題,而且探究實驗、問題討論可生成性強,比較貼近學生的生活實際,學生學習興趣濃厚,在此過程中,通過模擬演練,結合多媒體課件等,為學生提供了討論,合作交流及表達的機會,通過師生互動、生生互動的教學模式,不但鞏固了所學知識,也培養(yǎng)了學生合作精神。使學生對問題的本質有了更好的認識,同時也培養(yǎng)了學生的探究實驗能力以及創(chuàng)新精神。案例還涉及了拓展延伸,旨在將用所學知識解決生活實際問題;課外探究的設計目的是繼續(xù)培養(yǎng)學生的探究意識。
但是,在本節(jié)的教學過程中,也有一些不足的地方。
1)課前應該將學生合理分組,將學習成績比較優(yōu)秀的學生和成績暫時不理想的學生合理的搭配在一起,讓優(yōu)秀生起到帶頭作用,并能幫助成績暫時不理想的學生提高學習質量、掌握較好的學習方法。以小組形式匯報各自學習成果,教學效果要更好一些。
2)探究實驗應該讓更多的學生參與,讓他們親自體驗實驗成功的喜悅。
還有一點我覺得自己有待改進:在講練結合方面,我在本堂課中的做法是:講完所有內容后,讓學生做一小組達標訓練。這樣做使講和練有點脫節(jié)。如果把習題分散穿插在相應的知識點后,課堂效果應該會更好。