“细胞的能量通货——ATP”教学设计探究

黄剑威

摘 要：文章对“细胞的能量通货——ATP”教学设计进行探讨。首先分析教材内容，然后提出教学目标，接着阐述教学过程（情境导入、探究ATP的功能、认知ATP的结构、ATP的水解和合成、总结强化），最后进行教学反思。

关键词：高中生物；细胞；ATP；小组合作探究；教学设计

中图分类号：G633.91 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2018）16-0031-01

一、教材分析

人教版高中生物教材“分子与细胞”第五章第二节“ATP”的内容，由ATP的化学组成和结构特点、ATP与ADP的相互转化、ATP在细胞生命活动中的作用三部分组成。其中，ATP的化学组成和结构特点及其在细胞生命活动中的作用是教学重点，ATP与ADP的相互转化是教学难点。从内容设置上看，三部分有清晰的逻辑顺序，符合学生的思维发展过程，有利于学生逐步深入思考。学生通过本节的学习，可以为学习“细胞呼吸”和“光合作用”奠定基础。

二、教学目标

一是知识目标。解释ATP的化学组成和特点，写出ATP的分子简式，举例说出ATP在能量代谢中的作用。二是能力目标。要通过探究实验，增强学生动手能力；通过小组合作，培养学生语言表达能力和分析材料的能力。三是情感态度与价值观目标。要通过小组交流讨论，培养学生合作学习的意识；通过动手实验，观察实验现象、得出结论，培养学生实事求是的科学态度。

三、教学过程

1.情境导入

教师首先出示萤火虫图片和唐代诗人杜牧的诗《秋夕》，并请一位学生朗诵《秋夕》，然后提出问题串：你们知道萤火虫为什么会发光吗？灯泡和萤火虫都可以发光，两者的发光原理相同吗？灯泡的发光原理是什么？（电能转化为光能）萤火虫的发光原理是什么？（化学能转化为光能）。接着，学生阅读活动单相关资料，了解萤火虫发光的原理，并思考问题：“在细胞内，哪些物质较有可能为萤火虫尾部细胞发光提供能量？”（糖类、脂肪）【设计意图】联系学生熟悉的生活现象不断追问，逐步切入课题，激发学生学习新知识的欲望。

2.探究ATP的功能

考虑到学生没接触过ATP，理解ATP是直接的能源物质有较大的难度，教师可通过活动“寻找自己的抽屉”，让学生找到医用的三磷酸腺苷二钠注射液，然后让学生阅读药物原理，知道ATP能够释放能量。之后教师可以提出问题：“在糖类、脂肪和ATP三种物质中，直接为蛙肌肉收缩提供能量的是哪一种物质？”学生分组实验，观察实验现象。实验结束之后，教师播放四组对照实验的视频，即分别滴加蒸馏水、葡萄糖溶液、脂肪溶液和ATP溶液。通过实验和视频，学生可以观察到：只有滴加ATP溶液时，蛙肌肉才会收缩。学生通过实验，可以直观感受到ATP是直接的能源物质。【设计意图】动手实验不仅可以帮助学生理解教材内容，增强学生的实验能力，而且可以提高学生参与课堂教学的积极性。

3.认知ATP的结构

活动1：展示“ATP分子结构式”，请学生分析ATP的组成及组成元素。教师巡视，检查学生自学情况。活动2：阅读教材相关内容，写出ATP的结构简式。教师可请一位学生上台为其他同学讲解ATP的结构简式，阐述每一部分的意义。【设计意图】“ATP的化学组成和特点”这一知识点比较简单，教师可让学生阅读材料和观察图片，通过自学得到相关结论。

4.ATP的水解和合成

活动1：从ATP的结构简式出发，提出问题“ATP中的能量是怎样被释放的”，进而过渡到ATP的水解。各小组阅读教材、相互合作，用方程式表示ATP的水解过程。活动2：展示一个成年人24小时内消耗ATP的量，以及ATP在细胞内的含量，然后提出问题“ATP在细胞内含量很少，需求却很多，生物体怎么解决这一问题”。学生认为必须迅速合成ATP，进而过渡到ATP的合成。学生通过阅读教材，用方程式表示ATP的合成过程。活动3：解决问题“ATP合成时能量的来源和ATP水解时能量的利用”。关于“ATP合成时能量的来源”这一知识点，学生只有阅读教材才能解决。学生阅读教材之后，会知道ATP合成时能量的来源有呼吸作用和光合作用。本章第三节、第四节会学习“细胞呼吸”和“光合作用”，因此，此处不详细阐述。关于“ATP水解时能量的利用”这一知识点，学生在上课初期通过实验知道“ATP是直接的能源物质，为许多生命活动直接提供能量”，因此解决这个问题比较容易。课堂反馈显示，学生能够迅速举例说明。【设计意图】教师通过三个活动，引导小组成员进行思维碰撞、协调合作，培养了学生获取信息、分析信息、得出结论的能力。

5.总结强化

要通过多媒体课件的辅助，回顾ATP的功能、结构简式和ATP合成时能量来源，和学生一起归纳本节的知识体系。

四、教学反思

本节课教学密切联系生活实际，利用实验增强教学的直观性，增强学生的感性认识，引导学生勤于动手动脑，注重培养学生的实验能力。在整个教学过程中，教师组织学生分组完成学习任务，让学生主动参与学习过程，以学定教，教师只是課堂的组织者和引导者。教师将“做中学”贯穿整个教学过程，充分发挥了学生的主动性和积极性，师生互动效果较好，有效地提高了课堂教学效率。

参考文献：

[1]薛燕霞.“自主、合作”引领教学设计[J].中学课程资源，2013（08）.

[2]唐谨丁，梁家亮.微型视频在高中生物教学中的开发与应用[J].中学生物教学，2015（03）.