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【摘要】针对生物新课程改革.对ATP这一节的教学进行设计和实践,从教材分析、教学重难点、教学过程、教学反思等几个方面进行归纳,深入浅出、设计新颖,充分体现了自主、合作、探究教学模式实践意义和效果。
【关键词】教学设计 “ATP”一节 实践 效果
针对生物新课程改革,对ATP这一节的教学进行设计和实践,从教材分析、教学重难点、教学过程、教学反思等几个方面进行归纳,深入浅出、设计新颖,充分体现了自主、合作、探究教学模式实践意义和效果。
1.教材地位
苏教版高中必修1第四章第一节《生命活动的能量“通货”-ATP》。ATP是生命直接能源,在所有生物的代谢中占有普遍的重要地位,编者将此放在代谢这章的开始来介绍,无疑为对生物的新陈代谢的理解奠定坚实的基础。为后续学习光合、呼吸作用作铺垫具有承前继后之作用。
2.教学目标
2.1 简述ATP的化学组成和特点。
2.2 写出ATP的分子简式。
2.3 解释ATP在能量代谢中的作用。
3.教学重难点
3.1 ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
3.2 ATP与ADP的相互转化。
4.课前准备
学生到药店了解ATP药品的性状、功效。
5.教学过程
5.1 学生讲故事-“囊萤照读”引入新课。
思考:(1)萤火虫发光的生物学意义是什么?
(2)仿生学中哪一例是利用萤火虫发光?
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)荧光灯。
提问:荧光灯是什么能转化成光能?萤火虫呢?引入课题。
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。
5.2 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。
提问:那么糖类、脂肪、蛋白质中的能量能不能直接用于生物体的生命活动呢?
让学生根据提供的器材,设计实验解决问题。(分小组进行,代表回答)
提示:实验中加的葡萄糖溶液和ATP注射液的量遵循对照实验等量的原则。
实验的结果?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?
根据设计的实验播放图片。A试管无荧光,B试管出现荧光。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。
5.3 ATP的化学组成和特点。
学生按板书内容自主阅读P63,准备提问
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: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)
ATP是不稳定的高能化合物。
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,ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。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。
资料分析:一个成年人在安静状态下,24h内竟有40kg的ATP转化成ADP。在剧烈运动下,每分钟约0.5kg的ATP分解释放能量,供运动所需。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。
提问:从以上资料我们可以获得什么信息?
回答:含量少、 转化快 、动态平衡。
5.4 ATP和ADP可以相互转化。
ADP合成 ATP时能量的主要来源
动物:呼吸作用
绿色植物:呼吸作用和光合作用(不能漏掉细胞呼吸)
讨论:比较两者场所、来源、用途等。
说明:ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。
a.反应条件不同
ATP水解:水解酶;ATP合成:合成酶。(在相互转化的反应式上补上去)
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.功能不同
ATP水解:(从能量代谢角度看)释放能量。
ADP合成ATP:(从能量代谢角度看)储存能量。
强调:物质可逆,能量不可逆。不是可逆反应。
生命活动的直接能源物质:ATP,生命活动的主要能源物质:糖类,生命活动的所需能量的最终来源:太阳光能。
6.随堂练习
6.1 一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是( )。
A.1,2,2 B.1,2,1
C.1,3,2 D.2,3,1
6.2 ATP在细胞内的含量及其生成是( )
A.很多,很快 B.很少,很慢
C.很多,很慢 D.很少,很快
7.教学反思
7.1 本节课的设计以问题贯穿始终,启发诱导,层层深入,学生在自主学习、有效参与的过程中,水到渠成地掌握知识和技能。它使课堂活动具有连续性和递进性。
7.2 充分体现了学生为主体教师为主导,学生积极有效参与;提倡自主学习、合作学习、探究学习的多种学习方式,提高了学习效率。
7.3 当然也有一些不足:“ATP的分子结构”模型和“ATP与ADP相互转化”模型可以让学生自己构建。可使学生充分发挥主动性,同时培养他们的动手能力和加强建构模型的意识,变抽象为具体。
【关键词】教学设计 “ATP”一节 实践 效果
针对生物新课程改革,对ATP这一节的教学进行设计和实践,从教材分析、教学重难点、教学过程、教学反思等几个方面进行归纳,深入浅出、设计新颖,充分体现了自主、合作、探究教学模式实践意义和效果。
1.教材地位
苏教版高中必修1第四章第一节《生命活动的能量“通货”-ATP》。ATP是生命直接能源,在所有生物的代谢中占有普遍的重要地位,编者将此放在代谢这章的开始来介绍,无疑为对生物的新陈代谢的理解奠定坚实的基础。为后续学习光合、呼吸作用作铺垫具有承前继后之作用。
2.教学目标
2.1 简述ATP的化学组成和特点。
2.2 写出ATP的分子简式。
2.3 解释ATP在能量代谢中的作用。
3.教学重难点
3.1 ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
3.2 ATP与ADP的相互转化。
4.课前准备
学生到药店了解ATP药品的性状、功效。
5.教学过程
5.1 学生讲故事-“囊萤照读”引入新课。
思考:(1)萤火虫发光的生物学意义是什么?
(2)仿生学中哪一例是利用萤火虫发光?
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)荧光灯。
提问:荧光灯是什么能转化成光能?萤火虫呢?引入课题。
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。
5.2 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。
提问:那么糖类、脂肪、蛋白质中的能量能不能直接用于生物体的生命活动呢?
让学生根据提供的器材,设计实验解决问题。(分小组进行,代表回答)
提示:实验中加的葡萄糖溶液和ATP注射液的量遵循对照实验等量的原则。
实验的结果?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?
根据设计的实验播放图片。A试管无荧光,B试管出现荧光。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。
5.3 ATP的化学组成和特点。
学生按板书内容自主阅读P63,准备提问
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: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)
ATP是不稳定的高能化合物。
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,ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。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。
资料分析:一个成年人在安静状态下,24h内竟有40kg的ATP转化成ADP。在剧烈运动下,每分钟约0.5kg的ATP分解释放能量,供运动所需。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。
提问:从以上资料我们可以获得什么信息?
回答:含量少、 转化快 、动态平衡。
5.4 ATP和ADP可以相互转化。
ADP合成 ATP时能量的主要来源
动物:呼吸作用
绿色植物:呼吸作用和光合作用(不能漏掉细胞呼吸)
讨论:比较两者场所、来源、用途等。
说明:ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。
a.反应条件不同
ATP水解:水解酶;ATP合成:合成酶。(在相互转化的反应式上补上去)
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.功能不同
ATP水解:(从能量代谢角度看)释放能量。
ADP合成ATP:(从能量代谢角度看)储存能量。
强调:物质可逆,能量不可逆。不是可逆反应。
生命活动的直接能源物质:ATP,生命活动的主要能源物质:糖类,生命活动的所需能量的最终来源:太阳光能。
6.随堂练习
6.1 一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是( )。
A.1,2,2 B.1,2,1
C.1,3,2 D.2,3,1
6.2 ATP在细胞内的含量及其生成是( )
A.很多,很快 B.很少,很慢
C.很多,很慢 D.很少,很快
7.教学反思
7.1 本节课的设计以问题贯穿始终,启发诱导,层层深入,学生在自主学习、有效参与的过程中,水到渠成地掌握知识和技能。它使课堂活动具有连续性和递进性。
7.2 充分体现了学生为主体教师为主导,学生积极有效参与;提倡自主学习、合作学习、探究学习的多种学习方式,提高了学习效率。
7.3 当然也有一些不足:“ATP的分子结构”模型和“ATP与ADP相互转化”模型可以让学生自己构建。可使学生充分发挥主动性,同时培养他们的动手能力和加强建构模型的意识,变抽象为具体。