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1、细胞的能量“货币”ATP（说课稿）一、教材分析1.学科分析：新课程改革强调学科的育人价值，其实这些年我也一直在思考高中生物学科对于高中生（无论文理，面向全体）终身发展最重要的是什么，我认为应该是生物学区别于其它自然科学和人文科学的独有的思维方式，一种建立在进化论基础上的思维方式。可以说进化论塑造了人类的现代思想，一方面：它破除了人类特殊论，根据进化论我们不是上帝制造出来的奴仆，也不是被逐出伊甸园的弃儿。和其他生命一样，和其他非生命物质也一样，我们都是自然规律的产物。另一方面：进化论彻底改变了我们对这个世界整体面貌的看法，它让人们人类放弃了对机械世界（目的论）的痴迷，不得不接受一个虽然有规律，但
2、没有目的、没有确定性的混乱世界。最后，还有特别重要的一点：进化论为我们理解秩序和改造秩序，提供了一套全新的方法论。让人们认识到精良的秩序可以在不存在设计者的情况下，仅仅依靠“变异-竞争-选择”三个步骤就出现。当然要想深刻理解和运用生物学思维是需要终生学习。但是我们可以从高中阶段开始。所以我针对两本必修教材设置了一个基于进化论思维的基本课程目标：能够运用进化论思维解释和理解复杂的生命现象。这契合高中生物课程标准中提出的进化与适应的生命观念。在尊重教材设计的基础上我增加了一条暗线,以进化的观点和思维方式贯穿两本必修教材，通过在每一节课中设计一个小的课时目标，在进行必修教材的学习过程中，逐渐形成进化
3、与适应的生命观念，答成所设置的课程目标。于是我做了一个大胆的大单元设计如下：贯穿高中必修教材的单元设计，也是面向全体高中生的单元设计。所以我的教学设计是结合了这个特点进行设计的。2.教材单元分析本节位于高中生物必修一“分子与细胞”的第五章第二节。内容是大概念“细胞的生存需要能量和营养物质。”下的第二个重要概念“细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些化学发应发生在细胞的特定区域”的生物学科学事实，内容虽然少，但是却承担起构建大概念枢纽的作用。从学科的角度来看，ATP也是生命的枢纽：他构建了细胞能量供应的体系，并且这种体系是在生命起源之初就形成的，所以在多样性的生物中毫无例外都是建立在这一能量供应体
4、系上的。除此之外ATP还参与细胞内核酸和糖类的转化。在演化过程中还可能参与了遗传密码的演化。所以本节对构建生命的物质能量观尤为重要。ATP与上一节所学酶共同搭建了化学反应与生命之间的桥梁，如果没有酶和ATP化学发应永远也不可能演化出生命。这两节内容是对生命本质理解的核心。而且还是引出后面两节内容的关键，决定了学生对光合作用和呼吸作用学习的认识和态度。3.本节内容分析本节内容与第二章中糖类看似矛盾却又相辅相成，结合呼吸作用和光合作用中，糖和ATP的转化是生命对能量利用的温和性的进一步理解的关键。本节内容也做了较大的调整，特别是对于ATP水解如何释放大量能量的解释。以往教材的解释与化学教材中化学键
5、断裂耗能的说法相矛盾。所以进行了修订，修订后既做了更深的阐释，又提高了与其他学科的一致性。本节内容还设计到了人类利用ATP的相关原理研发药物对疾病的治疗。促进学生社会责任的形成。二、学情分析从知识上看高一学生具有生命活动需要能力供应的基础，掌握核糖核苷酸的化学组成和结构。从能力上看我校高一学生对高中生物学科的学习还没有完全适应，除了学生学习态度和能力外，还再眷顾知识掌握层面的期望值。学生的生物学科素养依旧不够。再加上本节内容与第二章中糖类会引起学生的认知冲突，突然就加大了理解的难度，所以本节我把较为简单的概念性知识ATP的结构简式作为前置学习知识，让他们通过我录制的微课结合教材进行预习。然后以
6、作业的形式在课前进行反馈，很大程度上可以使学生在课堂上基本处于相同的起点，有利于教师的教学开展。从素养上看，城市长大的学生几乎没有见过萤火虫，对真实现象的解释还停留在理论上，所以课后的实验设计降低了难度。当然通过这个特点引发学生思考为什么我们见不到萤火虫，可以更好的引导学生建立保护环境的社会责任。另一方面，学生要深入理解ATP与ADP相互转换的机制是有难度的，所以需要设计一个模型构建活动检测学生在这一部分内容的达成情况，并在检查中不断修正，最终能以稳态与平衡的观念来理解这个过程。三、教学目标课程要求：解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。依据上述要求，确定本节课的教学目标如下：1.说出腺
7、嘌呤核糖核苷酸与ATP的区别与联系。（可借助已有知识帮助学生掌握ATP的化学组成和结构组成。同时还通过ATP与细胞内其他物质的联系理解ATP能作为直接能源物质的基础。）2.依据ATP的结构说出ATP的特点。（评价学生结构与功能生命观念的形成，促进学生理解ATP为核心的功能机制。）3.说明ATP与ADP相互转化对于肌肉运动的意义。（以具体的实例理解生命供能机制，有助于学生建立稳态与平衡观。）暗线目标：说出地球上的生命都拥有共同祖先的证据。（通过不断积累证据，理解进化论的思想方法。）四、重难点及突破策略1.教学重点（1）ATP化学组成的特点。（2）ATP在能量代谢中的作用。2.教学难点ATP与AD
8、P相互转化对于生命活动的意义。设置原因：对于生命供能机制的理解学生还很陌生，所以对于核心物质的掌握是认知基础，重点一是重点二的结构基础，重点二是重点一的功能体现。只有在重点一的良好落实情况下才能考虑重点二的理解。两者的相互关系对学生建立结构与功能观十分重要。而要充分理解ATP在能量代谢中的作用，就不得不涉及ATP与ADP相互转化的机制及其对生命活动的意义，就有了难点。要想理解这样复杂的机制除了要对学生进行稳态与平衡观的提升外，也要求教师能够化繁为简，深入浅出的讲解和有效的活动设计。突破策略：（1）课前预习有关ATP的简单概念，学生能够完成，也能为课堂达成提供充足的思辨时间。学生的作业互评也能增
9、加对ATP结构的理解。（2）通过萤火虫的例子引出多样的生物能量供应和利用，从而对生命功能机制给予思想上足够的重视，以球星C罗为例的核心问题以具体的实例为载体引发学生思考.（3）再通过核心问题的分解，形成问题串引导学生逐步解决问题。（4）最后运用模型构建的学生活动对难点进行突破，最终达成重点二的内容。但是由于供能机制的精密而复杂，所以对于能量货币的理解还要借助课后的作业进行充分的理解。五、教学流程本单元的教学对于生命能量观的形成至关重要，所以对本单元进行统一的情景创设：延续第一章生命产生对物质的必要性研究，本章研究生命产生对能量的必要性。提出组成生命的物质主要是四大类有机物，对能量利用的要求就很
10、严格（温和而高效），再通过日常生活中能量对人的伤害凸显出生命能量供应温和而高效的特点。最终通过生命的本质和对能量的要求串联形成大单元，再结合进化论的暗线，帮助学生对生命能量供应与利用的深入理解，有助于形成能量观：（1）课前储备：以萤火虫为载体，引发学生的思考的同时，帮助学生树立环保意识。自学ATP结构简式，以作业形式在课堂上进行汇报。（2）情景创设：以球星C罗的足球比赛为线，动态研究ATP水解与合成的过程。（3）问题驱动：以肌肉细胞的供能机制是什么样的？为核心问题，并运用球星C罗的足球比赛为例，分解核心问题为3个问题串，引导学生思考解决，并最终解决核心问题。（4）模型构建：以模型构建的形式让学生完成ATP与ADP的转化过程，其中设置了植物和动物，合成酶和水解酶以及能量来源和利用三方面的辨析。（5）总结思考：以家庭为单位系统的花钱与赚钱的循环过程类比ATP与ADP的循环过程，并结合教材吸能反应与放能反应同ATP的关系，提出ATP充当能量“货币”的类比。并对核心问题完成最终阐述。最后对教师的板书进行补充完成。（6）作业评价：由于能量“货币”的理解其实是多方位多角度的，所以课后作业一设置了从货币作用的角度对ATP的供能进行分析。作业二是通过提升学生的实践动手能力进一步直观认识ATP作为直接能越物质的特点。作业三则是从ATP的运用上来反视ATP的特点。学科网（北京）股份有限公司