《细胞的能量“通货”-ATP》优秀教学设计
对于细胞内与能量有关的物质，大家并不陌生——糖类、脂肪、蛋白质等，这些物质能为生命活动直接提供能量吗?下面是应届毕业生小编为大家搜索整理的《细胞的能量“通货”——ATP》教学设计，希望对大家有所帮助。
《细胞的能量“通货”-ATP》优秀教学设计 篇1
1、 设计思想
《细胞的能量“通货”——ATP》是第五章“细胞的能量供应和应用”第二节的内容。对于细胞内与能量有关的物质，学生并不陌生——糖类、脂肪、蛋白质等，这些物质能为生命活动直接提供能量吗?通过设计探究实验，让学生认识到ATP才是生命活动的直接能源;关于ATP分子结构的教学，直观的展示其结构式，并于学过的核酸的知识结合起来比较进行学习，让学生从陌生到熟悉;ADP与ATP的相互转化的知识，让学生阅读教材，并解析其来源与去路，并通过表格的比较，认识其不同点;通过介绍ATP的利用方式，解释ATP在能量代谢中的作用。
2、 教学分析
2.1教材分析
第五章主要介绍有关能量如何输入细胞，能量以什么形式存在以及细胞如何利用这些能量。本节在本模块中具有承上启下的重要作用：学生可以进一步理解只有在能量的供应下，细胞膜才能行使主动运输的功能;并且加深理解把叶绿体和线粒体分别比喻为植物细胞的“能量转换站”和所有细胞的“动力车间”的含义;便于加深领会活细胞之所以能够经历生长、增殖等生命历程与能量的供应和利用是分不开的。
2.2学情分析
2.2.1学生的知识基础：学生通过对必修1第2章学习，已经学习了糖类、
脂肪、蛋白质等有机物，明确了能源物质、主要能源物质、储能物质等概念，这为进一步学习ATP是能量的“通货”作了铺垫。
2.2.2学生的能力基础：学生初步建立思维的目的性、连续性和逻辑性，但不完善，对抽象知识的理解具有一定的障碍。
2.3教学条件分析
本节课内容较抽象,学生难以与现实生活相联系,结合多媒体课件,给学生展示ATP的药剂，让学生认识到其真实性;同时通过有趣的实验展示让学生体会到ATP的生理作用。
3、教法与学法
3.1教法：由于本节的知识较少、较好理解，因此采用探究实验、指导阅读、列表比较、讲练结合等方式完成本节内容。例如在引课上用了探究实验。在ATP结构这部分内容中，设计了三个活动：1.运用类比，说明ATP的“通货”作用2.学生自学教材，初步了解ATP的化学组成及分子结构活动;3.师生总结ATP结构，讨论ATP分子的化学简式及ATP分子的化学特点。
3.2学法：在ATP与ADP的相互转化这部分内容中，采用事例推理、师生共同讨论、列表比较的方法理解ATP与ADP的相互转化过程。在ATP的利用这部分内容，学生举例说出ATP的使用途径。
4、教学模式与策略
4.1教学模式
根据主体性教学目标，以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素养为指导，以侧重科学方法教育为归宿，本节课采用“引导探究”教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体教学，引导学生对知识点进行分析，讨论、归纳和总结。
4.2教学策略
教学需1课时。采取的教学策略：通过探究性实验，引导学生认识到ATP在在生命活动中的重要作用;直观的展示ATP的结构式，ATP与ADP的相互转化课件展示、列表比较化解教学难点;采用“设疑导入——引导探索——归纳总结——应用练习”的教学程序。
5、教学目标
5.1知识与技能
①能通过课本内容的阅读，写出ATP的分子简式并说出其名称、结构特点及各字母符号的含义.以培养学生的自学能力和信息处理能力。
②能通过画ATP和ADP之间相互转化的过程达到理解ATP的形成途径的目的。引导学生分析ATP与ADP的相互转化及供能的意义，训练学生分析解决生物学习中所遇问题的能力。
③知道ATP对细胞中能量代谢中的意义
④能利用ATP是新陈代谢的直接能源解释实际问题，并理解ATP做为“能量通用货币”的含义
5.2过程与方法
学生通过分析ATP和ADP的相互转化及其对细胞内供能的意义，初步训练学生分析实际问题的能力。
学生通过对实际问题的实验设计，培养学生解决实际问题的能力 。
5.3情感态度价值观
让学生在分析自己身体内发生的ATP-ADP循环及其中意义过程中，体验到生物学原理在 生产生活中的价值，加强学生对身边的科学这一理念的理解。
6、教学重点和难点
6.1教学重点
1、ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
2、ATP与ADP的相互转化。
6.2教学难点
1、ATP是细胞内的'能量“通货”。
2、ATP与ADP的相互转化。
7.教学过程
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
设疑导入 | 提问：屏幕上的昆虫是什么？ 唐朝诗人杜牧有诗云：银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤，天街夜色凉如水，卧看牛郎织女星。让我们在诗情画意中来思考与萤火虫有关的三个生物学问题。 1、萤火虫发光的生物学意义是什么？ 2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ 3、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？ 答案1：萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾繁衍后代。（还具有一定的警戒作用和照明作用） 2、腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。 3、有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。 要解答第三个问题化学能如何转变光能的，就需要我们来共同探讨第二节：细胞的能量“通货”-ATP（引出课题） | 学生欣赏并思考回答 | 既激发学生的童趣，同时通过讨论引导学生运用学过的知识由现象深入思考其本质规律 |
引导探索 | 教师：生物的很多生命活动需要消耗能量。（举例？） 通过图片我们发现生物体确实把能量用于生命活动的各个方面。 下面我们来回顾已经学过的知识: 糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。 脂肪是生物体内贮存能量的物质。 太阳能是最终的能量来源。 （思考）那么糖类、脂肪、太阳能中的能量能不能直接用于生物体的生命活动呢？ 让我们通过实验（见课件）来解决这个问题吧。 实验探究（见课件） 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分别装入四支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失，然后…… 实验的结果？A、B、C试管无荧光，D试管出现荧光。那么这个实验说明了什么问题？ 糖类等能源物质中的能量能不能直接用于生物体的生命活动？（不能）而ATP中的能量可直接用于生物体的生命活动。通过研究人们发现糖类等能源物质中的能量先要转移到ATP中，再由ATP供生命活动利用。 由此可见，ATP在生物的生命活动中扮演了重要的角色。 一.ATP的结构 请同学们按板书内容看P88第2段及左栏的相关信息，准备提问 1、ATP的中文名：三磷酸腺苷（图：这是ATP分子的立体结构模式图，下面我们通过ATP分子的平面结构来了解它的组成。） 通过课本信息和已学知识我们能否确定图中ATP的三个组成部分？（回答后）其中腺嘌呤和核糖相结合构成腺苷，再连接三个磷酸基就是三磷酸腺苷。所以ATP的三个字母的意思就显而易见。 A：腺苷 T：三个 P：磷酸基（团） 2、ATP的结构简式： “ ”：高能磷酸键 高能化合物:水解时，释放能量在20.92kJ／mol上的化合物。 高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ／mol，因此 小结：ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。 （引入下一个内容）资料分析： 一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP转化成ADP。一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。如果ATP分解转化成ADP放能，而ADP不能生成ATP会有什么结果？说明什么？ 〖数据显示〗：kcn它就是阻止人体内新的ATP合成的毒药，人中毒后在3～6分钟内就会死亡。 ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解，于是，远离A的那个磷酸基就脱离开来，形成游离的Pi（H3PO4），储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来，三磷酸腺苷（ATP）就转化成二磷酸腺苷（ADP）。在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的Pi结合，重新形成ATP。因此ATP和ADP可以相互转化。 二、ATP和ADP可以相互转化 1、反应式： ATP ADP＋Pi＋能量 （物质可逆，能量不可逆） 通过ATP和ADP的相互转化，我们发现 （1）伴随能量的储存和释放 通过资料分析，我们发现 （2）ATP的含量处在动态平衡之中 2、ADP合成 ATP时能量的主要来源 动物：呼吸作用 植物：呼吸作用和光合作用 三、ATP的利用 图的讲解，其实动、植物的很多生命活动 肌肉收缩 要耗能 ATP 物质分泌 矿质吸收 生长… 说明：ATP与ADP的相互转化不是可逆反应 ATP水解ATP合成反应式所需酶能量来源能量去向反应场所a．反应条件不同 ATP水解:水解酶;ATP合成:合成酶 b．ATP合成与分解场所不同 合成ATP的场所比较局限，主要是细胞的线粒体、叶绿体等部位；而消耗ATP的部位广泛，几乎细胞的所有部位都有耗能的生命活动。 c．能量来源不同 ATP合成：能量来自有机物中的化学能和太阳能； ATP水解：所释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能。 d.能量去向不同 小结： ATP水解释放的能量用于各项生命活动 ADP合成ATP能量储存在高能磷酸键中 生命活动的直接能源物质：ATP 三、ATP的生理功能： 新陈代谢所需能量的直接来源。 需(吸)能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量. 放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量贮存在ATP中. 也就是说,能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流动. 故，把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。 | 学生讨论总结 学生阅读课本并指导学生看ATP的结构模式图 学生阅读并思考 通过课件展示师生共同总结 列表进行比较，理解两者之间的转化是不可逆的 | 培养学生的探究精神，加强学生自主探究并 根据实验现象归纳结论的能力 培养学生获取信息的能力 通过资料引起学生思考ATP在生物体内是如何转化的？究竟有何作用？ 把课本上静态的图变为动态的，并引导学生思考 培养学生的总结能力 形象的比喻有助于学生的理解 |
归纳总结 | 能量来源能量直接来源ATP主要能源物质糖类生物体内重要储能物质脂肪动物细胞内的储能物质糖原植物细胞内的储能物质淀粉最终能源来源太阳能 | 引导学生归纳总结 | 培养学生的总结知识的能力 让学生注意新旧知识的联系与区别 |
应用练习 | 1、ATP的结构式可以简写为（ A、A-P-P~P C、A~P~P-P 2、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 （ A、太阳能 B、ATP C、ATP D、ATP 3、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键 A、1，2，2 C、1，3，2 4、ADP转变为ATP需要（ A、磷酸、腺苷、能量、酶 C、腺苷、能量、酶 5、在ＡＴＰ中，大量的化学能贮存在 Ａ．腺苷与磷酸之间 Ｂ．磷酸基内部 Ｃ．腺苷内部 Ｄ．磷酸基之间 6、下列哪些过程会使细胞中ADP的含量增加的是：①原尿中的葡萄糖进入血液的肾小管上皮细胞 A． ① ④ C．②③ 酶 7、对于反应式：ATP A、物质是可逆的，能量是不可逆的 B、物质和能量都是可逆的 C、物质和能量都是不可逆的 D、物质是不可逆的，能量是可逆的 8、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提供能量的物质是（ A 葡萄糖 9、ATP与DNA共有的组成成分为（ A、核酸和磷酸基 C、腺嘌呤和磷酸基团 10 ． ATP分子中大量的化学能储存在 _______内。2分子ADP中含有的腺苷、磷酸基团、高能磷酸键的数目依次是___、____、____个。 | 学生进行练习。检测自己的学习情况 | 即时巩固与检测，以练促学，以学促练，提高学生对该知识点的理解与解题能力。 |
8.板书设计
第二节 细胞的能量“通货”—ATP
一、ATP分子结构
1、ATP的中文名：三磷酸腺苷
A：腺苷
T：三个
P：磷酸基(团)
2、ATP的结构简式：
二、ATP和ADP可以相互转化
1、反应式： ATP ADP+Pi+能量(物质可逆，能量不可逆)
酶
2、ADP合成 ATP时能量的主要来源
动物：呼吸作用
植物：呼吸作用和光合作用
3、ATP的利用
三、ATP的生理功能：
新陈代谢所需能量的直接来源。
9、课后反思：
在传统的教学中，都是教师不断的讲，学生默默的听，课堂气氛沉闷,教学效率低下，更谈不上培养学生自主学习能力和探究能力。本节课采用引导探究式的教学方法,教师通过创设自主合作的学习情景、平等融洽的人际环境，调动了学生学习的积极性。本节课我以 “教师为主导，学生为主体”，注重新旧知识的联系，特别是在引课中充分体会编者的意图，设计了一个探究性实验，在ATP与ADP的转化中为了突破难点通过列表比较的方式让学生深入的讨论。还在课中用生活中的药品让学生直观的体会ATP是什么?以便形成感性的认识。让学生主动地参与到知识形成的整个思维过程中来，并最终达到预期的教学效果 。如果在课上大胆放手让学生去尝试，即使失败，学生可能会有更多的收获。这样做，可能导致课堂时间很不够用。但可以开阔学生的四野，增强学生的自主探究的能力。以后在这一方面一定要努力去尝试。
《细胞的能量“通货”-ATP》优秀教学设计 篇2
1、教材分析
人教版教材《分子与细胞》整个模块贯穿了系统的观点，帮助学生认识细胞是最基本的生命系统层次、细胞系统的物质基础、细胞系统的结构基础、细胞系统与环境的物质交换、细胞系统的能量变化、细胞系统的生命历程。第五章主要介绍有关能量如何输入细胞，能量以什么形式存在以及细胞如何利用这些能量。第一节介绍的是能量代谢所需的生物催化剂-酶，第二节(本节)介绍的是直接能源物质-ATP，第三节和第四节介绍ATP的来源-光合作用和呼吸作用。本节在本模块中具有承上启下的重要作用：学生可以进一步理解只有在能量的供应下，细胞膜才能行使主动运输的功能;并且加深理解把叶绿体和线粒体分别比喻为植物细胞的“能量转换站”和所有细胞的“动力车间”的含义;便于加深领会活细胞之所以能够经历生长、增殖等生命历程与能量的供应和利用是分不开的。
本节的“问题探讨”选用了杜牧的唐诗《七夕》，然后引导学生思考萤火虫发光能量从何而来，教材这种的编排体现了激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育的编写意图。接着通过介绍ATP分子中具有高能磷酸键，达成学生能够简述ATP的化学组成和特点，写出出ATP的分子简式这两个教学目标。然后通过介绍ATP和ADP的相互转化，学生理解ATP与ADP相互转化在物质上可逆，在能量上不可逆。通过介绍ATP的利用方式，解释ATP在能量代谢中的作用。
2、重点难点及其分析
教学重点：
(1) ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用;
(2) ATP与ADP的相互转化。
教学难点：
(1)ATP是细胞内的能量“通货”;
(2) ATP与ADP的相互转化。
重难点的确立依据：
因为“ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用”和“ATP与ADP的相互转化”，便于学生理解主动运输，对于今后进一步学习光合作用和呼吸作用起着重要的作用，也更有利于学习细胞分裂、DNA复制、基因的表达等相关内容。所以将它们定为本节课的重点。
又因为学生没有有机化学知识，难以理解ATP与ADP的关系。在使用大纲教材时期，学生学习本节内容已经有了一定的有机化学基础，便于学生学习ATP与ADP的相互转化。而如今化学必修2的有机化学内容安排在高一下学期学习，而本节内容在高一上学期学习。另外ATP是细胞能量的“通货”这一概念较为抽象，学生难以接受，所以将这两点定为本节课的难点。
3、教学策略
由于本节的知识较少、较好理解，因此老师多采用指导阅读、动手制作、讲练结合等方式完成本节内容。例如在ATP结构这部分内容中，设计了三个活动：1.学生自学教材，初步了解ATP的化学组成及分子结构活动;2.学生合作试拼ATP分子结构模型，加深对分子结构的理解。3.讨论ATP分子的化学简式及ATP分子的化学特点。在ATP与ADP的相互转化这部分内容中，师生共同讨论ATP与ADP的相互转化过程。在ATP的利用这部分内容，学生举例说出ATP的使用途径。
4、教学设计
4.1情景创设
人教版教材的引入采用一副萤火虫的图画和唐代诗人杜牧一首情景交融的诗歌“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤,天阶夜色凉如水,坐看牵牛织女星”创设情景。然后讨论三个问题：1，萤火虫发光的生物学意义是什么?2，萤火虫体内有特殊的发光物质吗?3，萤火虫发光的过程有能量的转换吗?如果直接采用这三个问题来提问学生，较难实现教材的编写意图。 笔者采用请学生朗读的方式，请同学在享受美的视觉同时感受诗句的优美，较好地实现激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育的编写意图。然后引导学生提出问题：萤火虫发光的能量从何而来? 师生在这个问题的驱动下，开始今天的探究之旅。笔者用了一个Flash动画模拟“发光实验”，现用表格介绍实验过程。
1步骤取3个试管各加入2ml生理盐水，各加入等量的放置一段时间的萤火虫发光部位提取液
2步骤1ml蒸馏水1ml 葡萄糖(10%)1ml 神秘物质(10%)
3实验现象不再发光不再发光重新发光
4 实验结论神秘物质可以为萤火虫直接提供能量，而葡萄糖中的能量并不能直接使用。
在整个过程中目的就是让学生学习、了解科学家的工作方法和思维方法，特别是实验的对照原则，为学生自己的探究打下基础。在后面的环节表明学生已经学会设立空白对照。
4.2实验探究
先让学生猜测神秘物质，激发学生的求知欲望，再展示ATP注射液和片剂照片。 然后按照下表完成一个探究性实验。
实验探究教师引导学生活动
提出问题给出一张运动员运动的图片，引导学生思考选用新的实验材料来研究ATP还能为哪些生命活动直接提供能量呢? 目的：引导学生确定探究问题 提出探究问题：肌肉收缩是从ATP中还是从葡萄糖中直接获得能量?
作出假设以四人为单位讨论，作出假设假设1：肌肉收缩可以从ATP中直接获得能量
假设2：肌肉收缩可以从葡萄糖中直接获得能量
假设3：肌肉收缩可以从ATP中直接获得能量，
肌肉收缩也可以从葡萄糖中直接获得能量
设计实验引导学生设计实验步骤和记录表格1 取两条新鲜猪肉条，测量每条猪肉条的初始长度
2 给每条猪肉条滴加生理盐水，测量每条猪肉条的长度。通过观察每条猪肉条是否收缩，检测猪肉条是否仍有ATP
3 第一条猪肉条滴加1ml 葡萄糖，第二条猪肉条滴加1ml ATP溶液。放置2分钟后，测量猪肉条的长度
进行实验巡视实验进行情况根据步骤进行实验，记录结果
分析结果
得出结论要求学生分析结果、得出结论学生分析结果，得出结论：肌肉收缩可以从ATP中直接获得能量
表达和交流邀请小组选出代表在全班汇报小组汇报
在探究实验过程中，学生提高了动手能力，分析能力和归纳能力，为提高生物科学素养打下良好的基础。在这个过程还出现一个令人惊喜的片断，有小组设计了另外一个实验方案并开展了探究实验。他们改变了对照方式，原本实验方案是两块肌肉滴加不同物质对照，而他们是对同一块肌肉加入两种不同物质，进行前后对照。他们不拘泥已有的实验方案，大胆地提出新想法，新做法，新问题。虽然有些做法可能不成熟，但是这种探究的精神是非常值得倡导和保护的。整个探究过程表明学生已经初步学会提出问题，分析问题和解决问题的能力。还能够在解决旧问题的基础上，提出新的问题，进一步探究。
4.3总结强化
接着给出ATP三个字母，结合核酸那节知识让学生猜想每个字母的含义。根据学生的回答，纠正A代表核苷，并总结ATP代表三磷酸腺苷。然后再给出ATP的结构式，并给出A—P～P～P结构简式。解释“-”代表的是化学键， “～”代表高能磷酸键。
在介绍ATP与ADP相互转化时，许多老师往往采用问题链方式层层深入，而在笔者的课堂则注重课堂问题的动态生成性，师生共同构建问题链，从而突破重难点。首先我给出问题：ATP水解时，哪个磷酸键最容易断裂?在大家回答出最外一个磷酸键最容易断裂后，我又给出一个问题“ATP水解时，化学产物是什么?从而让学生接触ADP这一新概念。这个时候，学生在课堂就生成一个问题：刘翔在奔跑中大量消耗ATP，ATP会用尽么?当我告诉学生体内ATP消耗非常迅速，必须不断补充。学生又生成另两个问题：细胞内用哪些物质制造ATP?动植物如何制造ATP?大家一起讨论完问题后，我又要求学生用反应式归纳总结ATP与ADP的关系。最后将葡萄糖类比成“活期存折”，ATP类比成“现金”“通货” ，学生容易接受。就是通过这样类比的方法，从而突破ATP是细胞能量的“通货”这一难点。
4.4 研究课题
在课堂结束前学生又提出两个新的研究课题。第一个课题是“ATP是不是兴奋剂”,可引导学生关注社会问题，思考科学技术与社会的关系。第二个课题是“ATP对草履虫活动的影响”，可引导学生思考单细胞生物能否以ATP做为直接能源物质，帮助理解生物的统一性。
5、教学反思
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