《細胞的能量“通貨”——ATP》的導學式教學設計

【摘要】本文以四個問題為任務驅動，通過四個導學活動，讓學生充分理解ATP在能量代謝中的作用。

【關鍵詞】ATP 導學式 教學設計

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）02-0158-02

1.教材分析

《細胞的能量“通貨”——ATP》是高中生物（新課標人教版）必修1《分子與細胞》第五章《細胞的能量供應和利用》中第二節的知識。本節在必修一模塊中具有承上啟下的重要作用：學習了此節內容，學生可以進一步理解只有在能量的供應下，細胞膜才能行使主動運輸的功能；并且加深理解把葉綠體和線粒體分別比喻為植物細胞的“能量轉換站”和 “動力車間”的含義；此節知識又能為后面的細胞呼吸、光合作用中能量的供應和轉換作鋪墊。

2.學情分析

通過《組成細胞的分子》一章的學習，學生對能源物質與能量有一定的理解，也為學習ATP這一細胞的直接能源物質奠定了基礎。此外，學生通過物理、化學兩學科的學習，已經具備了能量轉化的知識，能將其轉移應用到對ATP與ADP的相互轉化的理解上。

3.教學目標

3.1 知識目標

簡述ATP的化學組成和特點；寫出ATP的分子簡式和ATP與ADP相互轉化的反應式；解釋ATP在能量代謝中的作用。

3.2能力目標

通過閱讀三磷酸腺苷二鈉片藥品說明書，嘗試獲取ATP結構及特點的相關信息；通過ATP在能量代謝中的作用，進行ATP與ADP相互轉化模型的構建。

3.3 情感、態度與價值觀目標

通過認識醫用ATP片劑，體驗生物學原理在生產實踐中的價值，加強對身邊科學的理解。

4.教學過程

4.1 播放視頻，導入新課

播放《螢火蟲為什么發光》視頻。指導學生總結歸納螢火蟲發光的條件。導入能源物質。設問什么是主要能源物質？什么是儲能物質？學生答：糖類、脂肪。

提出問題一：當我們把螢火蟲的發光器磨碎，破壞細胞，葡萄糖和脂肪能為其發光直接提供能量嗎？如果不行，那什么是直接能源物質呢？請同學們獨立完成導學活動一。

4.2 導學活動一：螢火蟲熒光素發光實驗

通過展示《螢火蟲熒光素發光實驗》圖片，完成導學活動一：螢火蟲發光的過程是將化學能轉變成______能的過程。這一過程所需的能量由______直接提供。______不是生命活動的直接能源物質。引導學生得出結論：ATP的功能——直接能源物質。

提出問題二：ATP可以直接為哪些生命活動提供能量呢？請同學們獨立完成導學活動二。

4.3 導學活動二：ATP的利用

指導學生閱讀書本，完成“ATP的利用”的知識結構圖（圖1）。

提出問題三：ATP具有直接為生命活動提供能量的功能是由其結構決定的，ATP的結構是怎樣呢？

4.4 導學活動三：閱讀藥品說明書，獲取關鍵信息

首先，給每組分發一盒三磷酸腺苷二鈉片，指導學生閱讀藥品說明書，完成導學活動三：

ATP的中文名稱是什么？ ATP的結構簡式及字母含義。ATP的結構特點：一個ATP中含_____________個高能磷酸鍵。化學性質不穩定，_____________的高能磷酸鍵易水解，釋放出大量能量。ATP是一種高能磷酸化合物。腺嘌呤、核糖、磷酸是如何連接成ATP的呢？請連接模型。

其次，通過投影展示學生答案，評價學生完成情況。請學生代表上臺構建ATP結構簡式模型。師生共同評價學生的模型。

提出問題四：設問為什么三磷酸腺苷二鈉片里要結合兩個鈉離子呢？因為ATP很不穩定，含有的能量很活躍，容易水解，所以要結合兩個鈉離子，利于儲存。當遠離腺苷的高能磷酸鍵水解，ATP就可以轉化成ADP，同時釋放出能量。那ATP與ADP是怎么相互轉化的呢？

4.5 導學活動四：構建ATP與ADP的相互轉化模型

指導學生閱讀書本P89圖5-5和圖5-6，構建ATP與ADP相互轉化的模型（圖2）。并寫出ATP與ADP相互轉化的反應式。

請學生上臺完善模型，并寫出ATP與ADP 相互轉化的反應式。師生共同修正模型和反應式。

教師點撥：ATP含量很少，但與ADP快速轉化。這種轉化時刻發生并且處于動態平衡。

4.6 總結歸納

讓學生自主進行梳理歸納，將知識框架補充完整（圖3）。

通過導學案進行達標訓練，習題設計分層次，保證對對全體學生基礎知識的檢測，又涉及部分學生綜合技能的考核。

5.教學反思

5.1 先學后教，少教多學

本節課實現了教師角色的轉變。教師是學習的引導者，組織學生自學，完成導學活動，引導學生表達觀點，并及時作出評價，最后引導學生歸納總結，幫助學生構建知識體系。在課堂上更多關注學生在完成導學活動過程中遇到的疑難，適時點撥，把時間和空間還給學生，讓學生真正地成為學習的主體。

5.2 問題引導，條理清晰

本節課以“什么是螢火蟲發光的能源物質”，“ATP能直接為哪些生命活動提供能量”，“ATP具有怎樣的結構特點”和“ATP與ADP的相互轉化是怎樣”四個問題為線索，條理清晰，以探索問題來引導和維持學生的學習興趣和動機，讓學生帶著問題思考、探究，還預留足夠思考、討論和交流的時間，讓學生擁有學習的主動權。

5.3緊扣生活，情感滲透

通過導學活動三，讓學生認識醫用ATP片劑，閱讀藥品說明書，獲取關于ATP結構特點的相關信息，體驗生物學原理在醫學中的價值，加強對身邊科學的理解。

作者簡介：

康思婷（1988年9月-），女，中學二級教師，碩士學位。