“細胞的能量‘通貨’──ATP”的教學

一"教材分析

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

二"學情分析

以教材知識結構為基礎、以理論聯系實際為關鍵，加強理解和應用。盡量聯系糖類、脂肪、葉綠體、線粒體、主動運輸等與能量相關的知識展開教學。然而細胞的分子組成又是微觀內容，比較抽象、難以理解，所以本課采用了探究學習法與接受式學習相結合，加強學生對微觀內容的感性認識，使學生在主動獲取知識的過程中完成知識的學習，提高思維能力;并且通過建立實驗的情境，讓學生在解決實際問題的過程中理解重點內容，通過設疑、析疑、解疑和多媒體輔助來強化思維訓練和能力培養。此外，學生通過物理、化學兩門學科的基礎學習，已經學過能量轉化的知識，將其轉移應用到ATP與ADP的相互轉化上，來認識細胞內的能量轉化，是有幫助作用的。

教學是教師與學生互相交流的過程，一堂優質課的關鍵在于找到教法與學法的結合點，實現教、學的統一。

三"教學目標

1.知識方面

（1）能寫出ATP的分子簡式并說出其結構特點。（2）能畫出ATP和ADP之間的相互轉化的過程并能理解ATP的形成途徑。（3）知道ATP對細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）學生通過分析ATP與ADP的相互轉化及其對細胞內供能的意義，訓練學生分析實際問題的能力。（2）通過對實際問題的實驗設計，培養學生解決問題的能力。

3.情感、態度、價值觀方面

讓學生在分析自己身體內發生的ATP-ADP循環及其重要意義，體驗到生物學原理在實際生活中的價值，加強學生對“身邊的科學”這一理念的理解。

四"教學的重點和難點

對本節內容確定的重點是：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的意義、能理解ATP作為“能量通貨”的含義。

針對這些重點內容，其中最難讓學生理解的是：ATP和ADP之間的相互轉化及其對細胞內能量代謝的意義。

五"教學過程

1.新課引入，創設問題情境

創設情境：用“囊螢夜讀”的典故，引出螢火蟲為什么

會發光？怎么發光？和電燈發光的原理是否相同？引起發光的是什么物質？

利用“螢火蟲的尾器發光的實驗”來解答上面的問題：先收集一定數量尾器;然后放置一會兒，發現尾器的發光會逐漸消失;再設置對照實驗，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。結果會發現D組的尾器發光重新出現，而A、B、C組的尾器發光未再出現。

討論實驗證明了什么？

學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，學生能夠從直觀上知道ATP是一種什么樣的物質和其具體的作用。

2.ATP分子具有高能磷酸鍵

通過呈現ATP藥物及說明書、介紹ATP為動力的納米發動機等實際生活物品和學生感興趣的新科技內容，提高學生的學習興趣，寓教于樂，形成對ATP的感性認識，為進一步學習奠定基礎。

展現ATP結構的動畫及其“近親”一磷酸腺苷、二磷酸腺苷的圖片，引導學生觀察、討論和比較，調動積極性并利于形成ATP結構的初步認識。通過小組討論讓學生清楚ATP三個磷酸鍵的不同，教師再利用多媒體讓學生了解何謂高能磷酸鍵。

師生共同歸納ATP的名稱、簡式、性質、功能，形成ATP的理性認識。

3.ATP和ADP的相互轉化

繼續以上面的內容進一步展開，復習學過的糖類和脂肪。糖類是主要的能源物質，脂肪是主要的儲能物質。在生物體中，這兩種物質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ATP與ADP的相互轉化。再通過提問、學生板書總結與教師動畫、圖文等形式總結來完成教學過程，加強學生記憶、培養理解和表達能力。其中，可用列表比較的形式，重點從酶、能量走向、反應場所等方面對相互的兩個過程進行比較，得出：ATP與ADP的相互轉化過程中，物質可逆、能量不可逆的結論。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

通過學生自學、提問、師生共同歸納、圖文表述、展示動畫等教學程序，學習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的結構、功能，與ADP轉化的知識結合，為進一步學習本章后面兩節知識奠定基礎。

5.ATP的利用

設問：細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，一是主要講清楚吸能反應和放能反應與ATP的分解和合成關系;二是充分利用教材上的圖解，使學生在理解的基礎上，能通過討論大膽提出ATP還有哪些用途，從而對該知識點進行補充和完善。

6.思考與討論

設問：葡萄糖和脂肪與ATP之間是什么關系？為什么說ATP是細胞的能量“通貨”？

圍繞問題展開教學，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，在進行交易時就很方便。通過這樣的例子來比喻細胞中的能量——在細胞中存折相當于脂肪、百元大鈔相當于葡萄糖，ATP分子就是那個可以在細胞內方便流通的“小票”，即能量的“通貨”。這樣講述學生更容易理解課文標題，并能從中找到學習的樂趣。

7.總結鞏固

從生物進行生命活動耗能的知識和ATP的基礎知識方面進行總結，構成完善關于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。最后補充適當練習加以鞏固。

六"板書設計

第2節細胞的能量“通貨”——ATP

1.ATP的分子組成，結構簡式A—P～P～P

2.ATP和ADP的相互轉化

ATP合成

ATP分解

場所

線粒體，葉綠體，細胞質基質

細胞內需要能量進行生命活動的結構

酶

ATP合成酶

ATP水解酶

能量來源

呼吸作用分解有機物釋放的化學能和光合作用中吸收的光能

儲存在ATP遠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"學生學習活動評價設計

中心環節：交流與小組討論合作。

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

八"教學反思

與傳統教育不同，這節課主要以探究學習法與接受式學習相結合的教學方法，提倡學生主體，教師引導的教育體系。從生活中常見的現象出發思考，體會ATP的特點，再聯系生活中的普遍規律。

學生不再是坐著被動學習，而是主動探究，教與學完美結合，課堂是大家的，師生一起來參與。

整個教學過程給我的感受非常深刻，學生們爭先恐后地提出自己的觀點并加以討論，這種氣氛是傳統教學體系中見不到的。但是需要注意課堂紀律，不能讓學生討論與課堂學習無關的事情，影響學習效果。

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

〔責任編輯：林勁〕