生命活动的能量通货——ATP
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多感官参与下的生物课堂教学
以“生命活动的能量通货—ATP教学”为例
赵瑞芬（南京师范大学附属实验学校210046）
1．教学设计思路
“生命活动的能量通货—ATP”是生物必修1的重点内容，但教材中该内容所占篇幅不多，由于内容比较抽象，结论性语句较多，因此，学生掌握有一定困难。
鉴于此，在教学中可将教材内容进行探究化、直观化、生活化处理，变结论为探究，变抽象为直观。
通过问题探究、实验探究、资料探究，帮助学生理解结论性语句，同时提高学生的科学素养和探究能力。
通过联系生活实例、多媒体课件、模型构建等方式来调动学生多感官参与，提高学生学习积极性。
2．教学目标设计
《普通高中生物课程标准》对本节具体要求是“解释ATP在能量代谢中的作用”。
“解释”属于理解水平的行为动词，其中内容包括ATP的分子结构及其特点，ATP与ADP的相互转化，ATP的利用等。
依据新课程、教科书和学生实际将本节课的教学目标确定为：（1)知识目标
简述ATP的化学组成和特点，写出ATP的结构简式；解释ATP在能量代谢中的作用。
(2)能力目标
尝试模拟探究，熟练掌握探究的一般过程，提高思维探究能力。
(3)情感目标
通过联系实际，培养学生关注生活的良好习惯；通过小组合作学习，培养合作意识。
3. 教学重点和难点
重点：ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用
难点：ATP与ADP的相互转化
5. 课前准备
5.1制作课件；
5.2搜集唐代诗人杜牧的《七夕》的朗诵和歌曲等视频资料；
5.3搜寻“囊萤夜读”小故事；
5.4搜集与ATP相关的探究资料和ATP应用的前沿资料；
5.5制作“ATP与ADP相互转化”建模卡。
6. 教学过程
6．1〖情景导入〗
（1）课前播放歌曲《秋夕》，配FLASH动画。
一幅萤火虫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。
（2）齐声朗读古诗《秋夕》，接着介绍《囊萤夜读》故事。
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。
（3）让学生提出问题：萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫体内有特殊的发光物质吗？萤火虫发光的能量从何而来？
6.2 ATP是直接能源物质
（1）问题：细胞中的糖类、脂肪等有机物中都储存着大量稳定的化学能，生命活动需要的能量能直接利用它们吗？
（2）回顾：科学探究的一般步骤
（3）实验设计：哪种物质给生命活动直接提供能量？（相互讨论）
（4）动画演示：萤火虫的荧光粉发光实验
实验操作：①用小刀将萤火虫的发光器割下，置入A、B、C三只试管中，分别各加入2ml蒸馏水；
现象：三只试管均有短时间的黄色荧光出现。
②待黄色荧光消失后，在A试管中加入2ml葡萄糖溶液，在B试管中加入2mlATP溶液, 在C试管中加入加入2ml生理盐水。
现象：A、C试管不发光，B试管发光。
问题：此实验可以得出什么结论？
（学生阅读、观察实验过程和实验现象，思考、讨论回答实验中的问题）
结论：ATP是各项生命活动的直接能源物质。
6．3 ATP的结构与名称
（1）由腺嘌呤核苷酸的结构逐步演变为ATP的结构
（2）动画显示ATP结构，向学生介绍腺苷、磷酸基，讲授ATP的分子简式及断键方式，让学生了解高能磷酸键。
师生共同归纳：ATP的名称、简式、功能，形成对ATP的理性认识。
6．4 ATP和ADP可以相互转化
（1）资料1：人体每天进行正常活动所需的ATP量约等于他的体重，而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。
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ADP不能再生成ATP会有什么结果？
（2）资料2：氰化钾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。
但一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，在紧张活动的情况下，ATP 的消耗可达0.5kg/min。
（3）问题：大家可以跟自己的体重比一下，能得出什么结论呢？
（通过师生互动，得出ATP的特性就是：含量少，转化快。
这对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。
）
（4）联系：环法自行车赛冠军兰斯·阿姆斯特朗，他在15岁时消耗氧气产生ATP的能力就达到了普通人的两倍。
（5）问题：ATP和ADP是怎样相互转化的？
学生阅读课本后作简要的回答，教师强调有机物分解时释放的能量可以被用来合成ATP；并通过动画形式播放ATP与ADP相互转化，图文转化提问，加强理解记忆，培养理解能力和表达能力。
（6）问题：ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量由谁来提供呢？
首先由学生开动脑筋，找出ATP形成的途径，教师再作详细总结。
6．5 ATP的利用
（1）问题：本节课同学们动脑思考已经消耗了不少能量，ATP还用于哪些生理活动呢？
（2）利用精选图片介绍各种耗能活动（如肌肉收缩、大脑思考、发光发电、大分子合成、维持体温等）。
（3）生活中的应用
出示课前准备的ATP片剂，介绍其用途。
前沿知识：介绍ATP为动力的纳米发动机等生活实际和学生感兴趣的新科技内容，寓教于乐，形成ATP的感性认识，为进一步学习奠定基础。
6．6 总结
（1）ATP、糖类、脂肪三种能源物质的比较
通过“零钱、活期存折、定期存折”（展示实物）的比喻，理解直接能源物质（ATP）与主要能源物质(糖类)、主要贮能物质（脂肪）的区别。
（2）填写ATP概念图
（3）“ATP与ADP相互转化”的建模游戏
以小组为单位，每组四张卡（能量卡、酶卡、ADP/Pi卡、ATP/ADP卡），每张卡（以席卡代替）有正反两面，如酶卡正面是ATP合成酶，反面是ATP水解酶。
要求：一人做裁判，其余每人各拿一个卡片。
拿能量卡的先出示卡片，其余各人根据已学知识出示卡片正确的一面（每张卡片正反两面至少要使用一次）。
大家一起分析有否出错卡，小组成员轮流交换卡片后，再次重复建模。
（4）每人小结一句话
以“我学到了…”作为引导语，按座位顺序，每人一句话小结所学内容。
7.教学反思
生物新课标提出了三大理念：面向全体学生、提高学生的生物科学素养和倡导探究性学习。
培养全体学生具有良好的科学素养是科学教育最根本的任务。
新课标认为探究性学习是提高学生的科学素养的重要途径，并要求学生在新课程的学习中应以探究学习作为主要的学习方式之一。
在本节教学中，笔者做了教学方式改进的尝试，如由古诗引入新课，加入探究性实验来突出ATP在能量代谢中的作用这一重点内容；开展建模游戏来加深对“ATP与ADP相互转化”的理解。
完全改变了原来接受式的学习方式，更有利于学生构建自己的知识体系。
本节课给学生创造“动眼、动耳、动脑、动手、动口”的机会，通过多种信息、多种手段调动学生多感官参与，激发了学生的学习兴趣，在学生学习知识的同时培养学生的思维探究能力、合作能力，引导学生关注生活，养成联系实际的良好习惯，体现生物新课程的三维目标要求。
