“細胞的能量通貨——ATP”教學設計探究

黃劍威

摘 要：文章對“細胞的能量通貨——ATP”教學設計進行探討。首先分析教材內容，然后提出教學目標，接著闡述教學過程（情境導入、探究ATP的功能、認知ATP的結構、ATP的水解和合成、總結強化），最后進行教學反思。

關鍵詞：高中生物；細胞；ATP；小組合作探究；教學設計

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2018）16-0031-01

一、教材分析

人教版高中生物教材“分子與細胞”第五章第二節“ATP”的內容，由ATP的化學組成和結構特點、ATP與ADP的相互轉化、ATP在細胞生命活動中的作用三部分組成。其中，ATP的化學組成和結構特點及其在細胞生命活動中的作用是教學重點，ATP與ADP的相互轉化是教學難點。從內容設置上看，三部分有清晰的邏輯順序，符合學生的思維發展過程，有利于學生逐步深入思考。學生通過本節的學習，可以為學習“細胞呼吸”和“光合作用”奠定基礎。

二、教學目標

一是知識目標。解釋ATP的化學組成和特點，寫出ATP的分子簡式，舉例說出ATP在能量代謝中的作用。二是能力目標。要通過探究實驗，增強學生動手能力；通過小組合作，培養學生語言表達能力和分析材料的能力。三是情感態度與價值觀目標。要通過小組交流討論，培養學生合作學習的意識；通過動手實驗，觀察實驗現象、得出結論，培養學生實事求是的科學態度。

三、教學過程

1.情境導入

教師首先出示螢火蟲圖片和唐代詩人杜牧的詩《秋夕》，并請一位學生朗誦《秋夕》，然后提出問題串：你們知道螢火蟲為什么會發光嗎？燈泡和螢火蟲都可以發光，兩者的發光原理相同嗎？燈泡的發光原理是什么？（電能轉化為光能）螢火蟲的發光原理是什么？（化學能轉化為光能）。接著，學生閱讀活動單相關資料，了解螢火蟲發光的原理，并思考問題：“在細胞內，哪些物質較有可能為螢火蟲尾部細胞發光提供能量？”（糖類、脂肪）【設計意圖】聯系學生熟悉的生活現象不斷追問，逐步切入課題，激發學生學習新知識的欲望。

2.探究ATP的功能

考慮到學生沒接觸過ATP，理解ATP是直接的能源物質有較大的難度，教師可通過活動“尋找自己的抽屜”，讓學生找到醫用的三磷酸腺苷二鈉注射液，然后讓學生閱讀藥物原理，知道ATP能夠釋放能量。之后教師可以提出問題：“在糖類、脂肪和ATP三種物質中，直接為蛙肌肉收縮提供能量的是哪一種物質？”學生分組實驗，觀察實驗現象。實驗結束之后，教師播放四組對照實驗的視頻，即分別滴加蒸餾水、葡萄糖溶液、脂肪溶液和ATP溶液。通過實驗和視頻，學生可以觀察到：只有滴加ATP溶液時，蛙肌肉才會收縮。學生通過實驗，可以直觀感受到ATP是直接的能源物質。【設計意圖】動手實驗不僅可以幫助學生理解教材內容，增強學生的實驗能力，而且可以提高學生參與課堂教學的積極性。

3.認知ATP的結構

活動1：展示“ATP分子結構式”，請學生分析ATP的組成及組成元素。教師巡視，檢查學生自學情況。活動2：閱讀教材相關內容，寫出ATP的結構簡式。教師可請一位學生上臺為其他同學講解ATP的結構簡式，闡述每一部分的意義。【設計意圖】“ATP的化學組成和特點”這一知識點比較簡單，教師可讓學生閱讀材料和觀察圖片，通過自學得到相關結論。

4.ATP的水解和合成

活動1：從ATP的結構簡式出發，提出問題“ATP中的能量是怎樣被釋放的”，進而過渡到ATP的水解。各小組閱讀教材、相互合作，用方程式表示ATP的水解過程。活動2：展示一個成年人24小時內消耗ATP的量，以及ATP在細胞內的含量，然后提出問題“ATP在細胞內含量很少，需求卻很多，生物體怎么解決這一問題”。學生認為必須迅速合成ATP，進而過渡到ATP的合成。學生通過閱讀教材，用方程式表示ATP的合成過程。活動3：解決問題“ATP合成時能量的來源和ATP水解時能量的利用”。關于“ATP合成時能量的來源”這一知識點，學生只有閱讀教材才能解決。學生閱讀教材之后，會知道ATP合成時能量的來源有呼吸作用和光合作用。本章第三節、第四節會學習“細胞呼吸”和“光合作用”，因此，此處不詳細闡述。關于“ATP水解時能量的利用”這一知識點，學生在上課初期通過實驗知道“ATP是直接的能源物質，為許多生命活動直接提供能量”，因此解決這個問題比較容易。課堂反饋顯示，學生能夠迅速舉例說明。【設計意圖】教師通過三個活動，引導小組成員進行思維碰撞、協調合作，培養了學生獲取信息、分析信息、得出結論的能力。

5.總結強化

要通過多媒體課件的輔助，回顧ATP的功能、結構簡式和ATP合成時能量來源，和學生一起歸納本節的知識體系。

四、教學反思

本節課教學密切聯系生活實際，利用實驗增強教學的直觀性，增強學生的感性認識，引導學生勤于動手動腦，注重培養學生的實驗能力。在整個教學過程中，教師組織學生分組完成學習任務，讓學生主動參與學習過程，以學定教，教師只是課堂的組織者和引導者。教師將“做中學”貫穿整個教學過程，充分發揮了學生的主動性和積極性，師生互動效果較好，有效地提高了課堂教學效率。

參考文獻：

[1]薛燕霞.“自主、合作”引領教學設計[J].中學課程資源，2013（08）.

[2]唐謹丁，梁家亮.微型視頻在高中生物教學中的開發與應用[J].中學生物教學，2015（03）.