2024-2025學年新教材高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 第2節(jié) 1 細胞的能量“貨幣”ATP教案 新人教版必修1

2024-2025學年新教材高中生物第五章細胞的能量供應和利用第2節(jié)1細胞的能量“貨幣”ATP教案新人教版必修1主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：細胞的能量“貨幣”ATP

2.教學年級和班級：高中一年級生物班

3.授課時間：2024年10月15日，星期二，第3節(jié)

4.教學時數(shù)：45分鐘

課程設計：

【導入】（5分鐘）

利用PPT展示日常生活中的能量轉(zhuǎn)化實例，如太陽能電池板如何將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，引出細胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)化的主題。

【第一部分：理論知識】（15分鐘）

1.復習細胞的基本結構和功能。

2.講解ATP的化學組成、結構特點及其在細胞能量代謝中的核心作用。

【第二部分：探究活動】（15分鐘）

1.分組討論：學生分組討論ATP在細胞內(nèi)的合成與消耗過程。

2.案例分析：分析細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的實例。

【第三部分：實驗演示】（5分鐘）

進行ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的簡單實驗演示，讓學生直觀感受能量“貨幣”的轉(zhuǎn)化過程。

【第四部分：練習與應用】（5分鐘）

1.讓學生完成教材上的相關練習題，鞏固所學知識。

2.結合實例，讓學生分析ATP在生物體能量代謝中的作用。

【總結】（5分鐘）

【作業(yè)】

1.復習本節(jié)課的內(nèi)容，預習下一節(jié)課。

2.完成課后練習題，加深對ATP的理解。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標旨在培養(yǎng)學生的生命觀念、科學思維和科學探究能力。通過學習細胞的能量“貨幣”ATP，使學生能夠形成以下核心素養(yǎng)：

1.生命觀念：使學生理解細胞內(nèi)能量代謝的基本原理，認識到ATP在生物體能量轉(zhuǎn)化中的核心作用，形成物質(zhì)與能量守恒的生命觀念。

2.科學思維：培養(yǎng)學生運用化學知識分析生物現(xiàn)象，學會從本質(zhì)上把握生命活動中的能量轉(zhuǎn)化過程，提高學生的邏輯思維和分析能力。

3.科學探究能力：通過分組討論、案例分析、實驗演示等多種教學活動，激發(fā)學生的探究興趣，培養(yǎng)學生提出問題、分析問題、解決問題的能力。

4.社會責任感：結合生活實例，讓學生了解生物體內(nèi)能量代謝與人類生活、健康的關系，提高學生的環(huán)保意識和健康素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的社會責任感。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了細胞的基本結構、功能以及細胞膜的物質(zhì)運輸?shù)戎R。此外，學生在化學課程中學習了化學反應原理，為理解ATP的合成與消耗過程奠定了基礎。

2.學習興趣：學生對生物學現(xiàn)象具有較強的興趣，喜歡探索生命活動的奧秘。在學習過程中，他們表現(xiàn)出對實驗和案例分析的濃厚興趣。

學習能力和風格：學生的抽象邏輯思維逐漸發(fā)展，具備一定的分析、綜合能力。他們的學習風格多樣，喜歡通過觀察、實驗、討論等方式進行學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

（1）理解ATP的化學組成和結構特點：這部分內(nèi)容較為抽象，學生可能難以理解ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化關系。

（2）實驗操作：在實驗演示過程中，學生可能對實驗現(xiàn)象的觀察和操作步驟的掌握存在困難。

（3）案例分析：學生在分析細胞內(nèi)ATP與ADP轉(zhuǎn)化實例時，可能難以將理論知識與實際情況相結合，需要教師引導和指導。

（4）知識整合：學生在將所學知識應用于解決實際問題時，可能面臨知識整合和運用上的挑戰(zhàn)。教師需關注學生的個體差異，提供針對性的指導和幫助。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源準備1.教材：

-確保每位學生都有《高中生物》新教材，第五章“細胞的能量供應和利用”第2節(jié)“細胞的能量‘貨幣’ATP”的相關內(nèi)容。

-準備教學參考資料，包括課后習題、相關知識點的拓展閱讀等。

2.輔助材料：

-準備與ATP相關的圖片，如ATP分子的結構圖、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化示意圖等，以便于學生直觀理解。

-制作ATP在細胞內(nèi)作用的動態(tài)圖表和視頻，展示ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程，增強學生的視覺記憶。

-收集生活中與細胞能量供應相關的實例，如運動時肌肉細胞中ATP的作用，提高學生的學習興趣和實際應用能力。

-篩選與細胞能量代謝相關的科學論文或科普文章，供學有余力的學生拓展閱讀。

3.實驗器材：

-準備ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化實驗所需的器材，如試管、滴定管、磷酸鹽緩沖液、ATP和ADP溶液、酶等。

-確保實驗器材的完整性和安全性，進行預實驗，確保實驗結果的準確性和可靠性。

4.教室布置：

-將教室分為幾個區(qū)域，包括講授區(qū)、分組討論區(qū)、實驗操作臺等。

-講授區(qū)：設置在教室前方，便于教師講解和展示多媒體資源。

-分組討論區(qū)：將學生分成若干小組，每組配備一張桌子，便于學生進行討論和交流。

-實驗操作臺：設置在教室的一側或中央，確保實驗過程中學生有足夠的空間進行觀察和操作。

5.其他準備：

-提前與學生溝通，了解他們對細胞能量代謝相關知識的掌握情況，以便于調(diào)整教學內(nèi)容和進度。

-設計課堂教學活動，包括導入、理論知識講解、探究活動、實驗演示、練習與應用等，確保教學活動與教學目標相符合。

-準備教學反饋表，以便于課后了解學生的學習效果和教學方法的適用性。教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解“細胞的能量‘貨幣’ATP”的學習內(nèi)容，標記出有疑問或不懂的地方。

設計預習問題，如“ATP在細胞內(nèi)的作用是什么？”和“ATP與ADP的轉(zhuǎn)化過程是怎樣的？”，激發(fā)學生思考，為課堂學習ATP的相關內(nèi)容做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確教學目標和重難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保教學過程的順利進行。

設計課堂互動環(huán)節(jié)，如小組討論和實驗演示，提高學生學習ATP的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題：“細胞如何儲存和利用能量？”引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入ATP的學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的細胞結構和功能，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學生對細胞基本知識的掌握情況，為學習ATP新課打下基礎。

（三）新課呈現(xiàn)（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解ATP的化學組成、結構特點和其在細胞能量代謝中的核心作用，結合實例幫助學生理解。

突出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的重點，強調(diào)能量轉(zhuǎn)化的難點，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞“ATP在細胞內(nèi)的合成與消耗”問題展開討論，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

技能訓練：

設計實驗活動，讓學生在實踐中體驗ATP知識的應用，提高實踐能力。

在新課呈現(xiàn)結束后，對ATP的知識點進行梳理和總結。

強調(diào)ATP的重點和難點，幫助學生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對ATP知識的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決練習中的問題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹ATP在生物技術中的應用，如PCR技術中的能量供應，拓寬學生的知識視野。

引導學生關注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結合ATP內(nèi)容，引導學生思考學科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會責任感。

鼓勵學生分享學習ATP的心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的ATP內(nèi)容，強調(diào)其重點和難點。

肯定學生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學習的ATP內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。學生學習效果1.知識與技能：

-學生掌握了ATP的化學組成、結構特點及其在細胞能量代謝中的核心作用。

-學會了ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程，理解了細胞內(nèi)能量“貨幣”的運作機制。

-能夠運用所學知識，解釋生活中與細胞能量供應相關的現(xiàn)象。

-通過實驗操作，提高了觀察、分析和解決問題的能力。

2.過程與方法：

-學生通過分組討論、案例分析、實驗演示等教學活動，提高了合作、溝通和探究的能力。

-學會運用比較、歸納等方法，加深對ATP與ADP轉(zhuǎn)化過程的理解。

-能夠運用所學知識解決實際問題，提高了知識運用和遷移的能力。

3.情感態(tài)度與價值觀：

-學生對生物學產(chǎn)生了更濃厚的興趣，增強了探索生命科學奧秘的欲望。

-認識到生物學科與生活的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)了學生的社會責任感和環(huán)保意識。

-學生在分享學習心得和體會的過程中，增進了師生之間的情感交流。

4.創(chuàng)新與實踐：

-學生在實驗操作過程中，敢于嘗試新方法，勇于提出自己的觀點和疑問。

-在拓展知識學習中，關注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

-學生能夠結合所學知識，對生活中的實際問題進行創(chuàng)新性思考。

1.ATP的化學組成與結構特點：

-學生掌握了ATP的三個磷酸基團、核糖和腺嘌呤的結構特點。

-理解了ATP的高能磷酸鍵及其在能量代謝中的作用。

2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：

-學會了ATP轉(zhuǎn)化為ADP釋放能量的過程，以及ADP通過磷酸化反應重新生成ATP的過程。

-理解了細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的調(diào)控機制。

3.ATP在細胞內(nèi)的作用：

-學生能夠列舉ATP在細胞內(nèi)的一系列作用，如蛋白質(zhì)合成、主動運輸、肌肉收縮等。

-理解了ATP在生物體能量代謝中的核心地位。

4.實驗操作與觀察：

-學生能夠正確操作實驗儀器，觀察ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。

-學會了分析實驗結果，總結實驗原理。

5.知識拓展與應用：

-學生了解了ATP在生物技術、運動生理、疾病治療等方面的應用。

-能夠運用所學知識，解釋生活中的生物學現(xiàn)象，如運動疲勞、食物消化等。課后作業(yè)1.解釋ATP的結構特點及其在細胞能量代謝中的作用。

2.描述ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程，并說明這一過程在細胞內(nèi)的意義。

3.列舉ATP在細胞內(nèi)的主要作用，并給出具體實例。

4.分析ATP在運動生理學中的應用，如肌肉收縮的能量供應。

5.結合所學知識，解釋食物消化過程中ATP的作用。

答案示例：

1.ATP由一個腺嘌呤、一個核糖和三個磷酸基團組成，其中兩個相鄰的磷酸基團之間形成高能磷酸鍵。ATP在細胞能量代謝中作為能量“貨幣”，參與細胞的各項生命活動。

2.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程包括ATP水解為ADP釋放能量，以及ADP通過磷酸化反應重新生成ATP。這一過程在細胞內(nèi)實現(xiàn)能量的儲存和釋放，滿足細胞生命活動的需要。

3.ATP在細胞內(nèi)的主要作用包括：蛋白質(zhì)合成、主動運輸、肌肉收縮等。例如，ATP為蛋白質(zhì)合成提供能量，使細胞能夠合成各種蛋白質(zhì)；在主動運輸過程中，ATP驅(qū)動離子跨膜運輸，維持細胞內(nèi)外的離子平衡；在肌肉收縮過程中，ATP為肌肉纖維提供能量，實現(xiàn)肌肉的收縮與舒張。

4.在運動生理學中，ATP為肌肉收縮提供能量。例如，在進行劇烈運動時，肌肉細胞中的ATP通過磷酸化反應生成ADP和無機磷酸，釋放能量，使肌肉纖維收縮，產(chǎn)生運動。

5.食物消化過程中，ATP參與消化酶的活性調(diào)節(jié)、營養(yǎng)物質(zhì)吸收等過程。例如，ATP為消化酶提供能量，促進食物的消化；在營養(yǎng)物質(zhì)吸收過程中，ATP驅(qū)動離子泵和轉(zhuǎn)運蛋白，幫助營養(yǎng)物質(zhì)跨膜進入細胞。教學反思這節(jié)課我教授了“細胞的能量‘貨幣’ATP”這一內(nèi)容，總體來說，學生對ATP的相關知識有了較好的理解和掌握。他們在課堂上表現(xiàn)出了較高的學習興趣和積極性，能夠主動參與課堂討論和實驗操作。通過本節(jié)課的學習，學生不僅掌握了ATP的化學組成、結構特點以及在細胞能量代謝中的核心作用，還能夠運用所學知識解釋生活中的生物學現(xiàn)象。這讓我感到非常欣慰。

然而，在教學過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些