人教版生物必修一-5.2《細(xì)胞的能量“通貨”-ATP》教學(xué)設(shè)計(jì)

人教版生物必修一-5.2《細(xì)胞的能量“通貨”——ATP》教學(xué)設(shè)計(jì)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、課程基本信息1.課程名稱：人教版生物必修一-5.2《細(xì)胞的能量“通貨”——ATP》

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中一年級(jí)

3.授課時(shí)間：2023年9月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換與ATP的作用，培養(yǎng)科學(xué)思維能力。

2.通過(guò)探究ATP的化學(xué)結(jié)構(gòu)和功能，發(fā)展實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究精神。

3.結(jié)合ATP在生物體中的作用，提高對(duì)生命現(xiàn)象的深入認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)科學(xué)素養(yǎng)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

②ATP在細(xì)胞能量代謝中的作用及其與ADP的相互轉(zhuǎn)化。

③ATP與生物體生命活動(dòng)的關(guān)聯(lián)。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①ATP分子中高能磷酸鍵的化學(xué)性質(zhì)及其釋放能量的過(guò)程。

②ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的具體化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，以及這一過(guò)程在細(xì)胞內(nèi)的調(diào)控機(jī)制。

③結(jié)合具體實(shí)例，理解ATP在不同生物體生命活動(dòng)中的關(guān)鍵作用，如肌肉收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)等。四、教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

①采用講授法，系統(tǒng)地介紹ATP的結(jié)構(gòu)和功能。

②利用討論法，引導(dǎo)學(xué)生探討ATP在生物體中的作用及其與ADP的轉(zhuǎn)化過(guò)程。

③使用實(shí)驗(yàn)法，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀理解ATP的生成和消耗過(guò)程。

2.教學(xué)手段

①運(yùn)用多媒體設(shè)備展示ATP的分子結(jié)構(gòu)模型和相關(guān)的生物過(guò)程動(dòng)畫(huà)。

②使用教學(xué)軟件，如互動(dòng)問(wèn)答系統(tǒng)，增強(qiáng)學(xué)生的參與感和學(xué)習(xí)興趣。

③利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線模擬實(shí)驗(yàn)和視頻資料，豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效率。五、教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入新課

-我會(huì)以一個(gè)簡(jiǎn)單的日常例子作為導(dǎo)入，比如：“同學(xué)們，你們知道手機(jī)電池的能量是如何被手機(jī)使用的嗎？在生物體內(nèi)，也存在一種‘能量電池’，那就是ATP。今天，我們就來(lái)學(xué)習(xí)細(xì)胞的能量‘通貨’——ATP?！?/p>

2.ATP的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)

-我將展示ATP的分子結(jié)構(gòu)圖，并解釋其由腺嘌呤、核糖和三個(gè)磷酸基團(tuán)組成。

-然后，我會(huì)提問(wèn)：“同學(xué)們，你們知道為什么ATP中的磷酸基團(tuán)被稱為高能磷酸鍵嗎？”

-接著，我會(huì)解釋高能磷酸鍵的概念，并讓學(xué)生通過(guò)小組討論，嘗試?yán)斫飧吣芰姿徭I斷裂時(shí)釋放能量的原理。

3.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

-我會(huì)通過(guò)一個(gè)動(dòng)畫(huà)演示ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程，并解釋這一過(guò)程是如何在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的。

-隨后，我會(huì)讓學(xué)生嘗試自己畫(huà)出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)式，并解釋這個(gè)過(guò)程需要能量的來(lái)源和去處。

-最后，我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生討論這一過(guò)程在細(xì)胞代謝中的意義。

4.ATP在細(xì)胞能量代謝中的作用

-我會(huì)通過(guò)一系列實(shí)例，如肌肉收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)等，來(lái)說(shuō)明ATP在細(xì)胞中的重要作用。

-然后，我會(huì)讓學(xué)生分組，每組選擇一個(gè)實(shí)例，討論ATP在這一過(guò)程中是如何提供能量的。

-每組會(huì)向全班展示他們的討論成果，并接受其他同學(xué)和我的提問(wèn)與反饋。

5.ATP與生物體生命活動(dòng)的關(guān)聯(lián)

-我會(huì)展示一些ATP在生物體生命活動(dòng)中的實(shí)際應(yīng)用案例，如光合作用和呼吸作用。

-接著，我會(huì)讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)MATP的生成過(guò)程，比如使用酵母和葡萄糖進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，觀察ATP的生成。

-實(shí)驗(yàn)后，我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，理解ATP在生物體生命活動(dòng)中的重要性。

6.總結(jié)與拓展

-我會(huì)總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)ATP作為細(xì)胞能量“通貨”的角色。

-然后，我會(huì)提出一些拓展問(wèn)題，如：“同學(xué)們，你們還能想到哪些生物體中的其他能量轉(zhuǎn)換過(guò)程？這些過(guò)程與ATP有何關(guān)聯(lián)？”

-學(xué)生可以自由發(fā)言，分享他們的想法和疑問(wèn)，我會(huì)根據(jù)情況進(jìn)行解答和補(bǔ)充。

7.課堂小結(jié)與作業(yè)布置

-我會(huì)讓學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容，并讓他們用自己的話復(fù)述ATP的作用和重要性。

-最后，我會(huì)布置作業(yè)，要求學(xué)生查閱資料，了解ATP在生物體中的更多應(yīng)用，并寫(xiě)一篇短文總結(jié)他們的發(fā)現(xiàn)。

8.課堂反饋

-在課程的最后，我會(huì)通過(guò)簡(jiǎn)單的問(wèn)答或小測(cè)驗(yàn)來(lái)檢查學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的理解和掌握程度。

-根據(jù)學(xué)生的反饋，我會(huì)提供必要的解釋和補(bǔ)充，確保每個(gè)學(xué)生都能跟上課程的進(jìn)度。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-介紹ATP在細(xì)胞內(nèi)的具體作用，包括ATP在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞分裂等過(guò)程中的角色。

-探討ATP的生成途徑，如光合作用和細(xì)胞呼吸的具體階段，以及這些過(guò)程中ATP的生成機(jī)制。

-分析ATP與細(xì)胞能量代謝的緊密聯(lián)系，包括ATP在能量傳遞和儲(chǔ)存中的作用。

-引入ATP在醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用，如ATP敏感性藥物的開(kāi)發(fā)和ATP在疾病治療中的作用。

-介紹ATP的發(fā)現(xiàn)歷史和科學(xué)研究進(jìn)展，讓學(xué)生了解這一領(lǐng)域的發(fā)展歷程。

2.拓展建議

-閱讀拓展：推薦學(xué)生閱讀一些生物學(xué)相關(guān)的科普書(shū)籍或文章，特別是關(guān)于細(xì)胞能量代謝和ATP的專題內(nèi)容。

-實(shí)踐拓展：鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的生物學(xué)俱樂(lè)部，參與相關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目，以加深對(duì)ATP的理解。

-視頻拓展：建議學(xué)生觀看有關(guān)ATP結(jié)構(gòu)和功能的科普視頻，以及ATP在生物體內(nèi)作用的動(dòng)畫(huà)演示。

-研究拓展：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小規(guī)模的科學(xué)探究，比如研究不同條件下ATP的生成效率，或者探討ATP在特定生物過(guò)程中的具體作用。

-交流拓展：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享他們對(duì)ATP的理解和發(fā)現(xiàn)，以及ATP在生活中的應(yīng)用實(shí)例。

-寫(xiě)作拓展：讓學(xué)生撰寫(xiě)關(guān)于ATP的短文或報(bào)告，總結(jié)ATP的重要性和其在生物體中的多種功能。

-繪圖拓展：鼓勵(lì)學(xué)生繪制ATP的結(jié)構(gòu)圖和ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)式，以加深對(duì)ATP分子結(jié)構(gòu)的理解。

-跨學(xué)科拓展：引導(dǎo)學(xué)生將生物學(xué)中的ATP概念與化學(xué)中的能量轉(zhuǎn)換、物理學(xué)中的能量守恒等概念聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行跨學(xué)科思考。七、課后作業(yè)1.請(qǐng)簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成及其在細(xì)胞內(nèi)的作用。

答案：ATP由腺嘌呤、核糖和三個(gè)磷酸基團(tuán)組成。在細(xì)胞內(nèi)，ATP作為能量“通貨”，儲(chǔ)存和傳遞能量，參與各種生物化學(xué)反應(yīng)，為細(xì)胞提供動(dòng)力。

2.描述ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，并說(shuō)明這一過(guò)程在細(xì)胞代謝中的意義。

答案：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程是通過(guò)水解和合成反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。在細(xì)胞代謝中，這一過(guò)程為細(xì)胞提供了能量，使細(xì)胞能夠進(jìn)行各種生命活動(dòng)。

3.請(qǐng)舉例說(shuō)明ATP在生物體生命活動(dòng)中的作用。

答案：ATP在生物體生命活動(dòng)中的作用包括肌肉收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)、蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞分裂等。例如，在肌肉收縮過(guò)程中，ATP提供能量使肌肉纖維產(chǎn)生收縮。

4.分析ATP在光合作用和細(xì)胞呼吸過(guò)程中的生成途徑。

答案：在光合作用中，ATP的生成主要發(fā)生在光反應(yīng)階段，通過(guò)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。在細(xì)胞呼吸過(guò)程中，ATP的生成主要發(fā)生在氧化磷酸化階段，通過(guò)有機(jī)物的氧化釋放能量。

5.請(qǐng)繪制ATP的結(jié)構(gòu)圖，并標(biāo)出高能磷酸鍵的位置。

答案：（由于文本限制，無(wú)法繪制圖形，請(qǐng)學(xué)生在紙上繪制ATP結(jié)構(gòu)圖，并標(biāo)出高能磷酸鍵的位置。）

6.根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解釋ATP在發(fā)酵過(guò)程中的作用。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：酵母菌在無(wú)氧條件下發(fā)酵葡萄糖，產(chǎn)生ATP和酒精。

答案：在發(fā)酵過(guò)程中，酵母菌通過(guò)將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳，同時(shí)生成ATP。ATP為酵母菌提供能量，使其能夠在無(wú)氧條件下生存和繁殖。

7.請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，談?wù)勀銓?duì)ATP在生物體生命活動(dòng)中重要性的認(rèn)識(shí)。

答案：（此題為主觀題，答案因人而異。以下為參考答案：ATP在生物體生命活動(dòng)中具有極其重要的作用。作為能量“通貨”，ATP為細(xì)胞提供了動(dòng)力，使細(xì)胞能夠進(jìn)行各種生命活動(dòng)。缺乏ATP，生物體的生命活動(dòng)將無(wú)法進(jìn)行。）八、板書(shū)設(shè)計(jì)1.ATP的結(jié)構(gòu)與功能

①ATP的化學(xué)組成：腺嘌呤、核糖、三個(gè)磷酸基團(tuán)。

②高能磷酸鍵：ATP中的磷酸基團(tuán)之間的鍵，斷裂時(shí)釋放能量。

③ATP的功能：細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”，為生物體提供能量。

2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

①ATP水解：ATP→ADP+Pi+能量。

②ADP磷酸化：ADP+Pi+能量→ATP。

③轉(zhuǎn)化的意義：維持細(xì)胞內(nèi)ATP的穩(wěn)態(tài)，滿足細(xì)胞活動(dòng)對(duì)能量的需求。

3.ATP在細(xì)胞代謝中的作用

①能量傳遞：ATP在細(xì)胞內(nèi)