福建省永安市高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 5.2 細胞的能量通貨-ATP教學實錄 新人教版必修1

福建省永安市高中生物第五章細胞的能量供應和利用5.2細胞的能量通貨-ATP教學實錄新人教版必修1授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間設計意圖本節(jié)課以“福建省永安市高中生物第五章細胞的能量供應和利用5.2細胞的能量通貨-ATP”為主題，旨在引導學生深入理解ATP在細胞能量代謝中的重要作用，通過實驗和案例分析，培養(yǎng)學生的科學探究能力和創(chuàng)新思維。教學設計緊密圍繞課本內(nèi)容，注重理論與實踐相結(jié)合，旨在提高學生的生物科學素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課通過ATP的學習，培養(yǎng)學生科學探究的核心素養(yǎng)，包括提出問題、設計實驗、收集和分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等能力。同時，強化學生的生命觀念，理解細胞能量代謝的原理，提升學生的社會責任感，認識到生物科學在解決能源問題中的重要性。教學難點與重點1.教學重點，

①ATP的化學組成和結(jié)構特點；

②ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程及其在細胞內(nèi)的能量傳遞作用；

③ATP在細胞代謝中的作用機制，包括其參與的光合作用和細胞呼吸等過程。

2.教學難點，

①ATP分子結(jié)構的理解，包括磷酸基團和腺苷的組成；

②ATP與ADP轉(zhuǎn)化過程中的能量釋放和儲存機制；

③不同細胞代謝過程中ATP的利用效率及其調(diào)節(jié)機制；

④學生如何將ATP的概念與實際生物現(xiàn)象相結(jié)合，如光合作用和細胞呼吸中的能量轉(zhuǎn)換。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習資料，如《人教版高中生物必修1》。

2.輔助材料：準備與教學內(nèi)容相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如ATP分子結(jié)構圖、細胞呼吸和光合作用過程的動畫演示。

3.實驗器材：準備實驗材料，如ATP與ADP轉(zhuǎn)化反應的試劑和儀器，確保實驗器材的完整性和安全性。

4.教室布置：設置分組討論區(qū)，布置實驗操作臺，創(chuàng)造有利于學生互動和探究的學習環(huán)境。教學過程設計一、導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設情境：展示自然界中生物活動的視頻片段，如鳥兒飛翔、魚兒游動等，引導學生思考生物體如何進行這些活動。

2.提出問題：生物體在進行各種生命活動時，需要能量支持，那么能量是如何在生物體內(nèi)傳遞和利用的呢？

3.引導學生回顧所學知識：細胞是生物體的基本單位，那么細胞內(nèi)部是如何進行能量代謝的呢？

4.引導學生進入新課：今天我們將學習細胞內(nèi)的能量通貨——ATP。

二、講授新課（20分鐘）

1.ATP的化學組成和結(jié)構特點（5分鐘）

-講解ATP的化學組成，包括三個磷酸基團和一個腺苷分子。

-展示ATP分子結(jié)構圖，幫助學生理解其空間結(jié)構。

2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程及其在細胞內(nèi)的能量傳遞作用（10分鐘）

-講解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程，包括高能磷酸鍵的斷裂和形成。

-通過動畫演示，展示ATP在細胞內(nèi)的能量傳遞作用。

3.ATP在細胞代謝中的作用機制（5分鐘）

-講解ATP參與的光合作用和細胞呼吸等過程。

-分析ATP在不同細胞代謝過程中的作用。

三、鞏固練習（10分鐘）

1.課堂練習：通過選擇題、填空題等形式，鞏固學生對ATP相關知識的掌握。

2.討論環(huán)節(jié)：分組討論ATP在生物體生命活動中的重要性，每組匯報討論成果。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問：ATP在細胞代謝中扮演什么角色？

2.提問：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，能量是如何傳遞的？

3.提問：ATP在光合作用和細胞呼吸中的作用有何不同？

五、師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提問：如何理解ATP在細胞代謝中的能量傳遞作用？

2.學生回答：ATP通過高能磷酸鍵的斷裂和形成，在細胞內(nèi)傳遞能量。

3.教師總結(jié)：ATP是細胞內(nèi)的能量通貨，其能量傳遞作用對生物體生命活動至關重要。

六、核心素養(yǎng)能力的拓展要求（5分鐘）

1.引導學生思考：ATP的研究對人類有什么意義？

2.學生討論：ATP的研究有助于我們了解生物體的能量代謝過程，為開發(fā)新型能源提供理論依據(jù)。

七、總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

1.總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容，強調(diào)ATP在細胞代謝中的重要性。

2.布置作業(yè)：閱讀教材相關內(nèi)容，思考ATP在生物體生命活動中的具體作用。

教學過程流程環(huán)節(jié)符合實際學情，緊扣實際教學過程中需要凸顯的重難點，解決問題及核心素養(yǎng)能力的拓展要求。教學雙邊互動，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的科學探究能力和生命觀念。學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

-學生能夠準確地描述ATP的化學組成和結(jié)構特點，包括三個磷酸基團和一個腺苷分子的組成。

-學生理解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程，包括高能磷酸鍵的斷裂和形成，以及這一過程在細胞內(nèi)能量傳遞中的作用。

-學生掌握ATP在光合作用和細胞呼吸等細胞代謝過程中的作用機制。

2.能力提升：

-學生通過實驗和案例分析，提高了科學探究的能力，包括提出問題、設計實驗、收集和分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等。

-學生學會了如何將理論知識與實際生物現(xiàn)象相結(jié)合，例如通過實驗觀察ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，加深對能量代謝過程的理解。

-學生通過小組討論和課堂提問，提升了交流與合作的能力。

3.思維發(fā)展：

-學生在理解ATP能量傳遞的過程中，培養(yǎng)了邏輯思維和批判性思維能力。

-學生通過分析ATP在不同細胞代謝過程中的作用，發(fā)展了系統(tǒng)思維和整體觀。

4.價值觀培養(yǎng)：

-學生認識到生物科學在解決能源問題中的重要性，增強了社會責任感。

-學生通過學習ATP的研究，理解了科學研究的價值，激發(fā)了探索未知的興趣。

5.綜合運用：

-學生能夠?qū)TP的知識應用于解決實際問題，如設計簡單的生物實驗來驗證ATP的能量傳遞作用。

-學生在日常生活中能夠運用ATP的知識來解釋一些生物學現(xiàn)象，如肌肉運動后的疲勞感。

總體而言，學生在本節(jié)課后不僅掌握了ATP的基本知識，而且在能力、思維和價值觀等方面都取得了顯著的進步，為后續(xù)學習生物科學奠定了堅實的基礎。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.案例教學法：在講解ATP的作用時，我嘗試結(jié)合實際案例，如光合作用和細胞呼吸中的能量轉(zhuǎn)換，讓學生通過案例分析來理解ATP的能量傳遞機制。這種方法提高了學生的參與度，使抽象的概念具體化。

2.多媒體輔助教學：利用圖片、圖表、視頻等多媒體資源，使ATP的結(jié)構和功能更加直觀，幫助學生更好地理解和記憶。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生基礎參差不齊：由于學生來自不同地區(qū)，他們的生物基礎知識水平不一致，這在課堂上造成了一些學生理解困難。

2.教學節(jié)奏把握不夠精準：在講解過程中，我發(fā)現(xiàn)有時候講得太快，導致部分學生跟不上節(jié)奏，而有時候又顯得過于緩慢，影響了教學效率。

3.課堂互動不足：雖然設置了提問環(huán)節(jié)，但學生參與度不高，課堂互動不夠活躍。

反思改進措施（三）

1.個性化教學：針對學生基礎參差不齊的問題，我會提前了解學生的學習情況，根據(jù)學生的知識水平調(diào)整教學內(nèi)容和難度，確保每個學生都能跟上進度。

2.調(diào)整教學節(jié)奏：我會更加注重課堂節(jié)奏的把握，確保講解的深度和廣度適合學生，同時合理安排時間，避免過快或過慢。

3.豐富課堂互動：為了提高課堂互動性，我計劃設計更多有趣的提問和討論環(huán)節(jié)，鼓勵學生積極參與，通過小組合作等方式，讓學生在互動中學習。

4.利用技術手段：為了更好地輔助教學，我會繼續(xù)探索和應用各種技術手段，如在線平臺、虛擬實驗等，以增強教學的吸引力和互動性。

5.加強反饋與評價：通過課堂練習和課后作業(yè)，及時收集學生的學習反饋，針對存在的問題進行個別輔導，同時，我會改進評價方式，更加關注學生的實際進步和綜合素質(zhì)。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學生在課堂上的參與度較高，對于ATP的基本概念和結(jié)構有了較好的理解。

-通過提問環(huán)節(jié)，大部分學生能夠準確地回答關于ATP的問題，顯示出他們對知識點的掌握程度。

-學生在討論環(huán)節(jié)表現(xiàn)積極，能夠提出自己的觀點并與其他同學進行交流。

2.小組討論成果展示：

-各小組在討論ATP在細胞代謝中的作用時，能夠結(jié)合實例進行分析，如光合作用和細胞呼吸過程中的能量轉(zhuǎn)換。

-小組展示時，學生能夠清晰地闡述他們的觀點，展現(xiàn)出良好的團隊協(xié)作能力。

3.隨堂測試：

-設計了隨堂測試題，包括選擇題、填空題和簡答題，測試學生對ATP相關知識的掌握情況。

-測試結(jié)果顯示，學生對ATP的化學組成、結(jié)構與功能以及能量轉(zhuǎn)換過程的理解較好，但仍有個別學生在ATP的轉(zhuǎn)化機制上存在混淆。

4.學生自評與互評：

-學生通過自評和互評，認識到自己在ATP學習過程中的優(yōu)點和不足，如對ATP轉(zhuǎn)化過程的理解不夠深入等。

-通過互評，學生能夠從他人的答案中學習到不同的解題思路和方法。

5.教師評價與反饋：

-針對學生對ATP能量轉(zhuǎn)換過程的混淆，教師在課后進行了個別輔導，幫助學生理解ATP的生成和消耗過程。

-教師通過課堂觀察和隨堂測試，發(fā)現(xiàn)學生在ATP的學習中存在對概念理解不夠深入的問題，因此在后續(xù)教學中，教師將加強對ATP概念的教學，確保學生能夠準確理解。

-教師鼓勵學生在課后查閱相關資料，拓寬知識面，并計劃在下一節(jié)課進行相關知識的復習和鞏固，以幫助學生更好地掌握ATP的相關知識。

-教師對學生在小組討論中的表現(xiàn)給予了肯定，同時指出在展示過程中可以更加清晰地表達觀點，提高展示效果。

-教師將對學生的課堂表現(xiàn)、小組討論和隨堂測試的結(jié)果進行綜合評價，并給出針對性的反饋，幫助學生查漏補缺，提高學習效果。典型例題講解例題1：

細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應式為：

ATP+H2O→ADP+Pi+30.5kJ

假設有1mol的ATP完全水解釋放出30.5kJ的能量，請計算生成1molADP時釋放的能量。

答案：根據(jù)反應式，1mol的ATP水解釋放30.5kJ的能量，因此生成1molADP時釋放的能量為30.5kJ。

例題2：

光合作用中，光反應階段每生成1mol的ATP，需要消耗多少mol的光子？

答案：在光合作用的光反應階段，每消耗1mol的光子可以產(chǎn)生2mol的ATP。因此，每生成1mol的ATP需要消耗0.5mol的光子。

例題3：

在細胞呼吸的第三階段，1mol的NADH可以氧化產(chǎn)生多少mol的ATP？

答案：在細胞呼吸的第三階段，1mol的NADH可以氧化產(chǎn)生3mol的ATP。

例題4：

A.磷酸基團

B.腺苷

C.脫氧核糖

D.胺基

答案：C.脫氧核糖不是ATP的組成成分，ATP由磷酸基團、腺苷和胺基組成。

例題5：

假設一個細胞在1小時內(nèi)通過細胞呼吸產(chǎn)生了1000mol的ATP，請問這個細胞在這個小時內(nèi)消耗了多少葡萄糖分子？

答案：在細胞呼吸過程中，1mol的葡萄糖可以產(chǎn)生38mol的ATP。因此，如果細胞產(chǎn)生了1000mol的ATP，那么消耗的葡萄糖分子數(shù)為1000mol/38mol/mol葡萄糖≈26.32mol。所以，這個細胞在這個小時內(nèi)消耗了大約26.32mol的葡萄糖分子。板書設計1.ATP概述

①ATP全稱：三磷酸腺苷

②化學組成：一個腺苷分子和三個磷酸基團

③結(jié)構特點：高能磷酸鍵

2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

①反應式：ATP+H2O→A