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视频标签：细胞能量的通货,ATP
所属栏目：高中生物优质课视频
视频课题：福建省高中生物优质课比赛教学视频_细胞能量的通货ATP（厦门一中）
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福建省高中生物优质课比赛教学视频_细胞能量的通货ATP（厦门一中林静）
5.2 细胞的能量“通货”——ATP
厦门一中 林静
一、设计思路：
基于论证思维的科学探究教学是本节课的设计理念。将科学论证引入生物课堂，让学生参与论证活动，能够更好的促进学生科学素养的发展。学生以感兴趣的资料“萤火虫发光的直接能量供应”为起点，提出了“ATP是直接的能源物质”的主张；并为了证明自己的主张，寻求更多的资料和论据来支持，当中也有质疑并解惑；通过构建ATP的模型，让学生加深对结构和供能机制的理解。在提出问题和解决问题的训练中培养了严谨的逻辑思维，领悟了论证探究和模型建构的科学方法。
二、教学分析
1.教材分析
本节是必修1第5章“细胞的能量供应和利用”的第2节内容。主要介绍ATP的分子组成及结构特点，ATP与ADP的相互转化以及ATP在细胞生命活动中的作用等内容。各部分内容联系密切，有一定的逻辑关系。同时，本节内容在本章中起承前启后的作用，有助于学生之后学习细胞呼吸、光合作用等知识。也有助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等内容。
2.学情分析
学生在必修1第2章内容的学习中，已经知道了糖类、脂肪、蛋白质等有机物，明确了能源物质、储能物质等概念，这为进一步学习ATP是直接的能源物质、是能量的“通货”作了铺垫。高一的学生已经初步建立思维的逻辑性，但不完善，需要教师的引导，对抽象知识的理解可采用模型及类比使知识形象化。
3.重难点分析
（1）教学重点
ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。ATP与ADP的相互转化。
（2）教学难点
ATP与ADP的相互转化及对“能量通货”的理解。
三、学科核心素养达成目标：
| 教学内容 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
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新课引入 |
1.20世纪的诺贝尔奖中，有4项与ATP有关，它的发现和认识是20世纪生命科学的重要事件。 2.展示厦门萤火虫公园的美丽场景，引发学生发问：萤火虫为何会发光？发光的能量从何而来？ |
感受夜空中与星光媲美的点点流萤，开启探究之旅。 学生思考：能量来自细胞中的能源物质：葡萄糖或ATP。 |
激发兴趣，渗透热爱自然和生命的情感教育 |
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新课教学 一、ATP是生物体生命活动的直接能源物质 |
教师提供资料： [资料1]萤火虫发光的直接能源物质的探究实验 尝试让学生提出观点： 引导学生寻找论据支持观点： 在学生举证的基础上：教师展示ATP的利用举例（P90） 肌肉收缩、大脑思考、吸能反应、生物发电等 |
分析教师提供的萤火虫发光实验，学生提出观点： ATP的能量可以转化成光能，葡萄糖不能。 ATP是细胞中直接的能源物质。 观点是否合理？需要有更多的论据(寻找资料)支持。 学生举证： 证据1：主动运输需要ATP。（书本P72） 支持主张 |
学生分析资料，提出观点 |
| 二、ATP具有高能磷酸键 |
“ATP是直接的能源物质。还有哪些证据？”引导学生从教材中再寻找其他证据。 在学生提出：ATP具高能磷酸键。 出示ATP的结构，尝试让学生描述ATP的组成。 |
学生提出论据2：（P88） （1）ATP具有高能磷酸键。ATP有两个高能磷酸键。（2）高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol |
培养学生寻找论据的能力 达成“描述ATP的化学组成”的目标 |
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教师提供资料： [资料2]ATP和葡萄糖的球棍模型，葡萄糖的六元环较稳定，ATP的链端不稳定，易水解 ATP是一种不稳定的高能磷酸化合物 |
学生提出论据3：ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，释放出大量的能量。 |
培养学生举证能力 | |
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教师提供2个盒子（各代表腺嘌呤和核糖）及3个罐子（代表3个磷酸基团） 根据你对ATP的结构的学习，尝试建构物理模型。 |
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尝试模型建构，分析模型的合理性，加深对ATP结构的理解 | |
| 三、ATP与ADP的相互转化 |
在已学知识基础上，引发学生质疑： 教师提供材料： [资料3]ATP在细胞内的含量是很少的，仅够剧烈运动3s内的能量供应。 （含量少） [资料4]一个成年人在静止状态下，24h内竟有40kg的ATP发生转化，在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0．5kg/min。 （消耗大） 利用构建的ATP模型，帮助学生理解ATP和ADP的转化 |
学生分析资料3、4 1 ATP结构不稳定 2 ATP在细胞中含量少 3ATP的消耗大 学生质疑： ATP在细胞中含量很少，如何满足各项生命活动的能量需要？ 如何解决这一矛盾呢？ 学生提出论据4： 一定有维持ATP含量稳定的机制： ATP既有合成也有分解，ATP的再生与消耗的速度是相对平衡的，细胞中的ATP含量因而保持相对稳定，动态平衡中。 |
学会质疑 培养学生从资料中分析获取信息的能力 |
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进一步给出材料,让学生分析：合成ATP需要的物质条件： [资料5]在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象说明什么? |
思考分析： 分析ATP合成所需要的条件：物质：ADP和Pi 能量的主要来源 （1）动物、人、真菌和大多数细菌：有机物分解（呼吸作用）释放的能量 （2）绿色植物：植物光合作用储存的能量可以被用来合成ATP 理解ATP与ADP的转化是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中的。理解ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。 |
理解细胞内ATP系统处在动态平衡之中， 对于细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。 |
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进一步分析ADP转化成ATP时所需能量的主要来源： [资料6]20世纪40-50年代，科学家发现，在细胞呼吸或光合作用期间，线粒体或叶绿体内的ATP浓度明显上升。 了解ADP转化为ATP的能量来源。 |
通过理解ATP是活细胞中广泛存在着的。 ADP与ATP不断的相互转化形成了ATP系统。ATP系统的动态平衡有助于维持细胞稳态。 |
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| 四、ATP是细胞内流通的能量“通货” |
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通过分析ATP和ADP相互转化中，能量的来源和去向。理解吸能反应一般与ATP的水解相联系；放能反应一般与ATP的合成相联系 | 理解为什么ATP是细胞的“通货”？ |
| 课堂小结 |
1 ATP是直接的能源物质 2 ATP是细胞的能量“通货” 3 ATP与ADP的转化的供能机制，是生物界的共性。 |
回忆知识 | |
| 课后作业 | 关于ATP的供能机制你还有哪些想要了解的？请再查找相关资料。 |
学生可能还想知道： 1.ATP是不是唯一的直接能源物质？ 2 科学家感兴趣的是研究ATP哪些知识。。 |
课后思维拓展 |
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
