第一篇:ATP教學設計 張曉蕓
《細胞的能量“通貨”──ATP》教學設計
農一師塔里木高級中學 張曉蕓
(電話:*** 郵編:843300)
【教學分析】
本節介紹了生物體的直接能源物質-ATP,為學生了解不同生物生命活動過程中能量的轉化和能量的利用奠定了基礎。它與前面所學的糖類、脂肪、蛋白質等能源物質有密切的聯系,教學時教師若善作比喻會使本節內容易于被學生理解。例如將ATP比做小額鈔票,葡萄糖比做大額鈔票,多糖比做儲錢的錢包或錢罐,脂肪比做銀行,蛋白質比做固定資產。引導學生理解能源物質在生物體內的各司其職。【教學策略】
由于本節的知識較少、較好理解,因此老師多采用指導閱讀、分組討論探究、講練結合等方式完成本節內容。例如在這部分內容中,設計了三個活動:1.學生自學教材,初步了解ATP的化學組成及分子結構活動;2.學生分組合作探究,試拼ATP分子結構模型,加深對分子結構的理解。3.在ATP與ADP的相互轉化這部分內容中,師生共同討論ATP與ADP的相互轉化過程。在ATP的利用這部分內容,學生舉例說出ATP的使用途徑
【教學目標】
1.知識目標
(1)簡述ATP的化學組成和特點。(2)寫出ATP的分子簡式。
(3)解釋ATP在能量代謝中的作用。2.能力目標(1)通過ATP與ADP相互轉化關系的多媒體演示,認識ATP在細胞中作為能量流通的原因。(2)通過分析比較在生物體生命活動中,ATP如何生成又如何消耗,找出能量代謝的規律。3.情感態度與價值觀
通過對課本P90圖5-7進行補充和完善,以調動學生學習積極性,培養主動參與的學習態度,培養用準確的科學術語闡述觀點和進行合作學習的態度。
【教學重點】
1.ATP化學組成的特點及其在能量中的作用。2.ATP與ADP的相互轉化。
【教學難點】
ATP與ADP的相互轉化。
【教學方法】
啟發式教學與探究式教學相結合。
【教具準備】
教師課件。
【課時安排】
1課時
【教學過程】
〖引入〗貓咪撲捉蝴蝶,蝴蝶扇動翅膀這些生命活動都需要能量,這些能量來自哪里呢? 〖問題探討〗學生思考討論回答,教師提示。
1.螢火蟲發光的生物學意義主要是相互傳遞求偶信號,以便交尾、繁衍后代。2.螢火蟲腹部后端細胞內的熒光素,是其特有的發光物質。
3.有。螢火蟲腹部細胞內一些有機物中儲存的化學能,只有在轉變成光能時,螢火蟲才能發光。
同學們在前面的學習中了解到生命活動需要的能量來自細胞中的有機物。細胞中的糖類、脂肪、蛋白質等有機物都儲存著大量穩定化學能,生物的生命活動需要能量能直接利用它們嗎?——引出ATP
一、ATP分子的結構
指導學生閱讀教材P88頁,通過提問的方式指導學生學習ATP的結構特點。問題:ATP的結構簡式及其特點。討論:學生討論。
總結:ATP中文名稱:三磷酸腺苷
結構簡式:A—P~P~P,A代表腺苷,P代表磷酸基團,~代表高能磷酸鍵
特點:(1)ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物,含有兩個高能磷酸鍵,高能磷酸鍵儲存了大量的能量。
(2)ATP的化學性質不穩定。在有關酶的催化作用下,遠離A的高能磷酸鍵易水解,釋放大量的能量。
二、ATP和ADP可以相互轉化
問題:ATP在細胞內的含量很少,但為什么我們的各項活動能時刻順利地進行呢? 討論:學生討論。總結:
1、ATP水解釋放能量
(1)反應式:A—P~P~P →A—P~P + Pi + 能量(2)能量來源:遠離A的高能磷酸鍵易水解,釋放大量的能量(3)酶:ATP水解酶
2、ATP合成儲存能量
(1)反應式:A—P~P + Pi + 能量→A—P~P~P(2)能量來源:光合作用和呼吸作用(3)酶:ATP合成酶
ATP的化學性質不穩定。在有關酶的催化作用下,ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵很容易水解脫離開來,形成游離的Pi(磷酸),同時,儲存在這個高能磷酸鍵中的能量釋放出來,ATP就轉化成ADP(二磷酸腺苷的英文名稱的縮寫)。在有關酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同時與一個游離的Pi結合,重新形成ATP(播放多媒體課件:ATP與
ADP相互轉化)。
教師點撥:ATP在細胞內的含量是很少的。ATP末端磷酸基團的周轉是極其迅速的,其消耗與再生的速度是相對平衡的,ATP的含量因而維持在一個相對穩定的、動態平衡的水平。可見,細胞內ATP系統處在動態平衡之中,這對于構成細胞內穩定的供能環境具有十分重要的意義。
三、ATP的利用
ATP中的能量可以直接轉化成其他各種形式的能量,用于各項生命活動。這些能量的形式主要有以下6種。
①細胞的主動運輸(滲透能)。②肌細胞的收縮(機械能)。③大腦的思考(電能)。
④細胞內物質的合成需要化學能(化學能)。
⑤生物體用于發光的能量直接來自ATP,如螢火蟲的發光(光能)。⑥用于恒定體溫(熱能)。
教師講解:吸能反應總是與ATP水解的反應相聯系,由ATP水解提供能量;放能反應總是與ATP的合成相聯系,釋放的能量儲存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環流通。
〖思考與討論〗學生思考討論回答,教師提示。
〖提示〗1.1分子葡萄糖所含的能量,約是1分子ATP所含能量的94倍(指ATP轉化為ADP時釋放的能量)。
2.有道理。糖類和脂肪分子中的能量很多而且很穩定,不能被細胞直接利用。這些穩定的化學能只有轉化成ATP分子中活躍的化學能,才能被細胞直接利用。
【板書設計】
第2節
細胞的能量“通貨”——ATP 1.ATP分子結構
ATP(三磷酸腺苷)
結構簡式A—P~P~P,是細胞內的高能磷酸化合物。2.ATP與ADP相互轉化
ATP和ADP在體內總是處于不斷轉化的動態平衡之中。ADP+Pi+能量3.ATP的利用(1)滲透能(2)機械能(3)化學能
ATP
(4)電能(5)光能(6)熱能
【布置作業】
課本P90習題
【教學反思】
ATP是直接能源物質,學生理解起來可能有一定的困難,需要教師借助于多媒體課件從探究實驗入手幫助學生理解ATP的生理作用。教學過程應注意對一些有機化學名詞進行解釋.由于高中生自學能力、分析解決問題的較強,教師可嘗試引導學生對幾種能源物質在生物體中的作用進行比較,提高學生分析總結以及表達的能力。
第二篇:ATP教學設計
普通高中課程標準實驗教科書(人教版)《分子與細胞(必修 1)》 第五章第二節
《細胞的能量“通貨”----ATP》
學案導學法教學設計
一、【內容分析】
本節內容主要介紹了ATP分子的組成和結構特點,ATP具有與ADP相互轉化的特性,以及ATP在細胞生命活動中的作用等內容。在生物細胞內能量的轉換和傳遞中,ATP是生命活動的直接能源物質,是細胞內能量轉換和傳遞的“中轉站”,細胞內的一切生命活動都離不開ATP。它既區別于被形容為“生命燃料”的糖類和儲能物質脂肪,又為后續的細胞呼吸和光合作用中具體能量的轉化過程作了鋪墊,在生物的代謝中占有普遍的重要地位。課時安排:一課時
二、【教學目標】
1、知識與技能 簡述ATP的化學組成和特點;能寫出ATP的分子簡式;會解釋ATP在能量代謝中的作用。闡明 ATP與 ADP相互轉化的過程及意義。能舉例說明細胞中的哪些生命活動需要ATP提供能量。
2、過程與方法
通過觀察相關圖片、動畫、實驗現象引導學生學會質疑,導入新課。以問題為主線,引導學生閱讀課文、動手繪圖、組織交流、討論等多種方式展開教學活動。訓練學生進行思維能力、語言表達能力、觀察能力、動手能力、以及運用所學生物學知識解決實際問題的能力,培養學生的科學探究能力。
3、情感態度與價值觀
通過觀察相關圖片、實驗現象、閱讀課文內容、開展活動、交流討論,及對實驗現象、問題進行探究促進學生探索、創新、合作精神的養成。認同ATP是細胞的能量通貨,體會生命的物質性。形成正確的生物學觀點,培養學生熱愛自然、珍惜生命的人生理念。
三、【教學重難點】
重點:
1、ATP的化學組成的特點及其在能量代謝中的作用。
2、闡明ATP與ADP相互轉化的過程及意義。
難點: ATP 中的能量獲得機制及能量的來源和去路。
四、【教學過程設計】
1、復習回顧與能量供應相關的化合物及其在供能時的區別。
2、多媒體演示螢火蟲利用ATP發光的實驗課件,引入新課——《細胞的能量“通貨”----ATP》
3、對照學案引導學生閱讀課文,完成《基礎知識梳理》
4、重難點指導 ATP的全名; A、T、P的含義; 結構簡式的書寫及化學鍵的分析 ATP的形成途徑:相關生理過程及進行的場所;動植物體內合成ATP的差異
ATP與ADP的相互轉化 : 轉化過程進行的場所、條件; 轉化的特點;不是可逆反應的原因
5、練習檢測 限時完成《即時應用》、《隨堂演練》
6、完成筆記、布置作業
第三篇:ATP教學設計
“ATP——細胞能量通貨”的教學設計
一、教材分析及設計思路
(一)指導思想
以往的課堂教學,過于強調知識的傳授與學生學習的結果,對于學習的過程和學生能力的培養重視程度不夠。新課程理念下的教學設計,應改變以往的設計思路,充分體現以學生發展為本的新課程理念,即堅持全體學生的全面發展、突出學生個性的健康發展、關注學生的終身可持續發展。新課程也明確提出教師應成為學生學習的組織者、引導者、合作者,是學生全面發展的促進者。
(二)教材分析
《細胞與能量》,取自浙科版高中生物必修一第三章第一節,主要講訴了細胞能量通貨ATP的結構特點,及其分解、合成的過程與意義。這一節的內容,可謂細胞內能量轉換和傳遞的“中轉站”,不僅是對第一章糖類等能源物質供能的延伸,同時也是為后續學習呼吸作用、光合作用等具體能量的轉化過程作鋪墊,在所有生物的代謝中占有普遍的重要地位。
(三)學情分析
(1)此次教學對象是高二學生。根據皮亞杰的認知發展觀,其思維發展正處于形式運算階段,具象思維已向抽象思維轉換,具備一定的比較、分析及分解決問題能力。
(2)通過必修1第一章的學習,學生已了解了糖類、脂肪、蛋白質等有機物,明確了主要能源物質、儲能物質、能源物質等概念,這為進一步學習ATP是直接能源物質作了鋪墊,也是在本節課的學習中需要注意區分的幾個概念。同時,初中時學生也已經接觸了有關光合作用、呼吸作用等生命現象,這又為學生學習光合作用和呼吸作用中能量的轉化奠定了基礎。
二、教學目標及重難點
(一)教學目標
(1)知識目標:
1、理解ATP的分子簡式及其結構特點
2、理解ATP和ADP之間的相互轉化及其對細胞中能量代謝中的意義
3、掌握ATP是新陳代謝的直接能源,并理解ATP作為“能量通用貨幣”的含義(2)能力目標:通過分析ATP與ADP的相互轉化及其對細胞內供能的意義,初步訓練學生分析實際問題的能力。
(3)情感、態度、價值觀目標:讓學生在分析自己身體內發生的ATP-ADP循環及其重要意義過程中,體驗到生物學原理在生產實踐中的價值,加強學生對身邊的科學這一理念的理解。
(二)教學重難點
(1)教學重點:ATP的分子簡式及其結構特點、ATP和ADP間的相互轉化及其對細胞內能量代謝中的意義、ATP是新陳代謝的直接能源,ATP作為“能量通用貨幣”的含義(2)教學難點:ATP和ADP之間的相互轉化及其對細胞內能量代謝中的意義、理解ATP作為“能量通用貨幣”的含義
三、教學思路
本節內容雖然知識難度不是很大,但是由于部分內容比較抽象,所以采取探究實驗、自主閱讀與討論以及模擬演練等相結合的方法開展教學。通過復習以前學過的能源物質,設計葡萄糖與醫用ATP片劑的實驗,讓學生明確能源物質的存在。由此導入探究性實驗,讓學生認識到只有ATP是直接的供能物質。而整個的設計始終貫穿問題討論、思考、模擬演練以及聯系生活實際來學習本課時的內容,將重點、難點問題層層分解,步步設疑的方法,使抽象的內容形象化、具體化,結合多媒體調動學生多種感官的活動,激發學生學習興趣和學習積極性;充分體現生物新課標提出的四項基本理念:面向全體學生、培養和提高學生的生物科學素養、倡導探究性學習、注重與現實生活的聯系。尤其突出探究性學習以及創新精神和實踐能力的培養。
四、教學過程
(一)創設情景,實驗導入
展示實物。借助著名科學家霍金患有盧伽雷病的例子,引出腺苷三磷酸二鈉這一藥物,并出示實物。然后,向學生展示腺苷三磷酸二鈉的說明書,重點強調“釋放能量”等字眼,引發學生對“能源物質”與“細胞供能”的回憶、思考。
提出問題。在引導學生回憶細胞中的主要能源物質和儲能物質后,讓學生設計實驗,檢驗ATP與葡萄糖是否能同時為細胞生命活動提供能量。
解決途徑。展示實驗物品,并通過重要實驗材料的說明,給與學生提示。因為實驗設計有一定難度,所以教師遇到“瓶頸”時可以先展示一個實驗方案(螢火蟲發光物質的實驗),并強調“控制變量”與“設置對照組”的作用。再讓學生模仿,設計新的實驗方案(例如青蛙腓腸肌的收縮實驗),而教師要隨時引導、修正。
設計意圖。通過實物展示,聯系生活,化抽象知識為具象,便于引起學生的學習興趣。同時,實現新、舊知識的對接,在復習舊知識的基礎上,引發學生的問題沖突,培養學生的探究意識,深化實驗設計能力,并養成嚴謹的科學實驗精神。
實驗與討論。現場操作上述兩個實驗方案,重點在青蛙腓腸肌的收縮實驗(請3位學生進行實驗,其余同學觀察)。
1、第一位學生將50%的葡萄糖溶液滴加到掛在鐵架臺上剛喪失收縮功能的腓腸肌上,然后用電刺激,觀察肌肉是否收縮?
2、第二位學生將醫用針劑ATP滴加到在鐵架臺上剛喪失收縮功能的腓腸肌上,然后用電刺激,觀察肌肉是否收縮?
3、(補充實驗,進一步釋疑)第三位學生將剛喪失收縮功能的腓腸肌放在葡萄糖溶液中浸泡5min左右,然后用電刺激,觀察肌肉是否收縮?(在觀察的基礎上,教師補充浸泡后的腓腸肌中可以提取出ATP)實驗后,學生根據相關現象交流看法,討論實驗結論或提出疑問。同時,教師不失時機地引導學生總結出“ATP是生物體的直接供能物質”。
教師小結。通過一系列實驗表明,雖然糖類是生物體內主要的能源物質,但其所貯藏的能量是不能直接被生物體利用的,它們都要先轉化成ATP中的能量之后才能被生物體直接利用。所以ATP是生物體所需能量的直接能源。
設計意圖。活躍課堂氣氛,激發學生學習的主觀能動性,培養學生動手操作、分析問題并解決問題的能力。同時,通過實驗現象的觀察,引出核心結論,達到學生對“ATP是新陳代謝的直接能源”這一理論的充分理解,正式切入新課內容的學習。
(二)ATP結構與供能過程的學習
問題情境。ATP作為生物體的直接供能物質,其結構上有什么特點,與其功能相適應? 解決途徑。自主學習。學生閱讀教材第50頁的資料,總結答案,搭建ATP的結構模型。教師通過歸納學生的回答,幫助學生理解ATP三個字母的含義。同時,為加深印象讓學生動手寫一寫ATP的結構簡式(A-P~P~P)并標出各部分的名稱。寫完后組內相互檢查。教師根據學生的書寫情況,指出書寫時經常出錯的地方(學生常把高能磷酸鍵和普通磷酸鍵記混),提醒學生注意,并由此引出高能磷酸鍵和普通磷酸鍵的區別。
問題情境。結合高能磷酸鍵,思考ATP如何釋放能量,同時說明能源的可能去向。解決途徑。個人思考,結合化學知識,理解ATP水解斷裂高能磷酸鍵,生成ADP與Pi并釋放能量。因為問題相對簡單,教師只需適時學生引導看書,并通過播放ATP水解的動態Flash視頻,幫助學生加深理解。同時,舉例說明如肌肉收縮、營養物質的吸收、核糖體合成蛋白質等的過程都需要能量(看課件)。
設計意圖。通過文字、圖片、視頻等多種媒體的轉化,引發學生的興趣,提高有意注意。在知識目標上,實現了學生對ATP結構特點的進一步理解。同時,在教師引導下提倡自主學習,培養學生的自學能力。
(三)探討ATP與ADP間相互轉化的關系
問題情境。資料導入:經科學檢測發現,ATP在細胞內含量很少。在安靜狀態下,肌肉中的ATP只能供肌肉收縮1~2s所需的能量。但一般來說,一個成人在靜止狀態下一天至少要消耗48kg ATP。從中可以得到什么結論?
解決途徑。學生隨意舉手發言,讓學生充分表達自己的觀點,同時教師適時引導學生找到資料中的科學問題——ATP含量少,轉化快;引出ATP與ADP相互轉化的過程。
深化途徑。將ATP比作零用錢,它會隨著花銷而減少,因此要維持正常生活必須不斷兌開大面值鈔票給予補充,強調有機物分解時釋放的能量可以被用來合成ATP;然后,通過動畫形式播放,引導學生討論ATP和ADP之間的相互轉變伴隨著能量的貯存和釋放,強調細胞內ATP的含量是相對穩定的;最終使學生認識到ATP與ADP之間高效、迅速的轉化是處于動態平衡之中的,ATP是生物體的直接能源,是細胞能量代謝的“通用貨幣”。
設計意圖。在圖文轉化中,加強學生的理解記憶,培養其理解能力和表達能力。
問題情境。思考討論:圖中ATP和ADP之間的相互轉化是否可逆?
解決途徑。小組思考、談看法,教師通過“反應條件(酶)”、“反應場所”、“能量”等關鍵詞的提示,引導學生從不同方面分析討論。
教師小結。概括ATP與ADP間相互轉化的過程,并強調此轉化過程的物質是可逆的,但能量是不可逆的。
(四)、ATP—ADP循環的應用價值
問題情境。拓展討論:假設現在有一個人因饑餓造成急性休克,周圍可用的藥品有:葡萄糖口服液、葡萄糖注射液、片劑和ATP針劑。如果你是醫生,你會采取什么措施?
解決途徑。先由學生隨意發表看法,隨后教師引導學生對不同措施進行相互評價,從學生的意見中得出最優策略。
設計意圖。讓生活走進課堂,讓課堂走近生活,給學生展示自己知識和能力的機會。課外探究。(1)1954年美國人阿龍用葉綠體加上ADP和磷酸,照光后得到ATP。那么,ATP在植物的光合作用中到底是如何生成的呢?
(2)動物體和人體內ATP形成的途徑除了細胞呼吸,還有其它途徑嗎? 設計意圖。引導學生去課外查資料,培養學生繼續探究意識。
五、教學反思(即如何體現“用教材教”)
本節課通過探究實驗引入課題,激發學生的好奇心和求知欲,充分體現了新課程的探究式學習理念。同時,以學生自學為主,教師引導為輔,積極給學生創造機會,讓他們主動參與,使學生在學習中變“被動”為“主動”,始終以探索者的身份不斷克服和解決新問題;使整個教學過程始終貫穿“用教材教”的理念。主要特點體現在以下3點:
1、以教材知識為出發點,積極設計與現實生活緊密聯系的教學環節。因為本節知識點相對抽象,學生的學習容易局限于單純的記憶。為加深理解,此次教學采用探究實驗、問題討論等方法創設學習情景,并創新改良了“蛙的腓腸肌收縮實驗”,通過螢火蟲發光、腓腸肌收縮等一系列實驗引發學生的學習興趣,幫助其加深理解,并在討論中實現現象與本質的統一。這樣做充分體現出新課標中“倡導探究性學習”、“注重與現實生活的聯系”的理念。
2、教學內容不局限于教材,積極結合課外材料,以科學知識完善學生的認知結構。在本節課中相關知識的介紹大多較為淺顯,雖然便于理解,但不利于學生形成完整的知識結構,如“ATP是生物體的直接供能物質”只有幾句話的說明,對高能磷酸鍵的斷裂也沒有仔細說明。所以,此次教學大大豐富了課堂的內容,通過探究實驗的設計操作,明確了ATP“直接能源物質”的地位;并根據學生的課堂學習情況,適當拓展相關的科學材料。
3、整個教學過程不局限于教材知識的學習,更在于通過模擬演練,多媒體課件等方式為學生提供了討論學習、合作交流的機會,讓學生在師生互動、生生互動的模式中運用所學知識解決生活實際問題,從而深化對問題本質的認識,同時也培養合作精神、創新精神以及探究實驗能力。
第四篇:ATP教學設計
《細胞的能量“通貨”----ATP》教學設計
洛陽八中 高一生物 周臘梅 指導教師:劉新偉
一、教材內容、地位
《細胞的能量“通貨”——ATP》是高中生物(新課標人教版)必修I《分子與細胞》第5章《細胞的能量供應和利用》中第2小節的內容。本節內容主要介紹ATP的分子組成和結構特點、ATP與ADP的相互轉化以及ATP在細胞生命活動中的作用3個方面的內容。本節教學內容相對較少,但是各部分內容的聯系與滲透十分典型,需要綜合理解與應用。同時,該節內容在《細胞能量供應和利用》一章中的承接作用相當明顯,學習好本節內容,有助于幫助學生更好掌握后面包括細胞呼吸、光合作用等知識。
二、學情分析
通過《組成細胞的分子》一章的學習,學生對能源物質與能量有了進一步的理解,也為學習ATP這一細胞的直接供能物質奠定了基礎。但是ATP與ADP作為兩種看不見摸不著的物質,又是學生新接觸的兩個概念,學生掌握起來有一定的難度,因此應該側重對此兩種物質化學組成簡式的分析與解釋。此外,學生通過物理、化學兩學科的學習,已經具備了能量轉化的知識,將其轉移應用到對ATP與ADP的相互轉化上,來認識細胞內的能量轉化,是有幫助作用的。
三、教學目標 1.知識目標:
(1)簡述ATP的化學組成和特點。
(2)寫出ATP分子簡式、ATP與ADP的相互轉化式。(3)解釋ATP在能量代謝中的作用。2.能力目標:
(1)通過對螢火蟲發光問題的探究,初步培養學生的實驗分析與設計能力;(2)通過問題討論共同繪出ATP與ADP相互轉化示意圖,理解ATP在細胞中作為能量通貨的原因; 3.情感目標:
(1)激發學生的學習興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育。
(2)通過閱讀與思考、討論活動培養學生主動參與的學習態度,培養用準確的科學術語闡述觀點和進行合作學習的態度。
(3)通過分析ATP、ADP的動態平衡,樹立辯證唯物主義的自然觀、生態觀。
四、教學重點和難點
(1)重點:ATP的化學組成和結構特點;ATP與ADP的相互轉化(2)難點:ATP與ADP的相互轉化;ATP在能量代謝中的作用
五、教學模式
啟發式、直觀教學法、講練結合、多媒體輔助教學等多種教學方法相結合。適當講述與問題引導,自主閱讀與討論結合。
六、教學準備
在學習新課前,教師和學生都應做好相關預習工作,為接下來的學習做好準備。1.教師:利用網網絡資源,準備有關文字、圖片等資料,并進行適當的加工處理,制作成課件。
2.學生:認真預習課本。
七、課時安排:一課時
八、教學過程
(一)導入新課
師:首先請同學們猜一個謎語。有種蟲兒真奇怪,一盞燈籠隨身帶,黑夜點燈滿天飛,像星閃閃真可愛。生:螢火蟲
師:那螢火蟲有一個特點就是夜里會發光。那咱們同學們知道電燈會發光是因為電能。那螢火蟲為什么會發光呢? 生:。。
師:既然大家不是很了解,那我們通過實驗(見課件)來解決這個問題吧。
展示課件:螢火蟲尾部的發光細胞內有特有的發光物質熒光素。熒光素與氧氣在相關酶與能量的作用下發生氧化反應,從而發出熒光。那么,為螢火蟲發光提供能量的物質是什么呢?課件展示實驗。
同學們從這個實驗我們可以看到加入葡萄糖溶液和脂肪溶液的試管不出現熒光,說明葡萄糖和脂肪不能直接給細胞的生命活動提供能量。而加入的某種化學物質卻是直接能源物質。這種化學物質是什么呢?就是今天咱們要學習的ATP.(板書細胞的能量——ATP)D試管檢測到ATP沒有了,但是檢測到新的物質ADP和磷酸。
設計意圖:增加趣味性,體現生物學科是一門實驗性的學科。從現實生活中學生可體會生物學的知識,同時也了解生物與科技之間的聯系,培養學科素養。
(二)推進新課 1.ATP結構
師:ATP和ADP是什么樣呢?接下來我們一起來學習。首先請大家回憶一下核苷酸的種類。生:脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。
師:那位同學可以在黑板上畫出核糖核苷酸的模式圖呢?
學生黑板上畫出核糖核苷酸模式圖。教師就學生畫出的模式圖講解ATP結構。(板書ATP的結構)
從剛才的ATP結構講解和螢火蟲實驗,我們可以知道ATP可以水解釋放能量同時形成ADP和磷酸。我們用一個化學反應式來表示。ADP加一個磷酸基團形成ATP可以實現嗎?
設計意圖:利用舊知識引出新知識,推陳出新,便于學生理解區分記憶,降低理解難度。
2.ATP和ADP相互轉化
(展示課件)研究顯示:一個成人一天在靜止狀態下所消耗的ATP為48kg,在緊張活動的情況下,ATP的消耗可達0.5kg/min。而人體中ATP的總量只有大約2mg,劇烈運動時只能維持3s。
師:由資料可知生物體內ATP含量很少需要卻很多,生物體是如何解決這一矛盾呢?并思考劉翔在奔跑中大量消耗ATP,ATP會夠用? 生:細胞中進行ATP的分解同時也存在ATP合成。
師: 對,由此可見在細胞中ATP和ADP兩者可以時刻進行著相互轉換。寫出ATP合成反應式。板書ATP與ADP相互轉化并課件展示轉化示意圖 3.ATP的利用
除ATP的水解和合成外,細胞內的其他化學反應有些要吸收能量,有些要釋放能量。
需要吸收能量的反應就稱為吸能反應,如:葡萄糖+果糖 →蔗糖(需要吸收能量),伴隨著ATP的水解。
要釋放能量的反應叫做放能反應,如:呼吸作用中有機物氧化分解釋放能量,伴隨著ATP的合成。
也就是說,能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環流通。就像我們平時買東西用的現金一樣可以循環流通。因此形象地將ATP比喻成細胞內能量流通的“通貨”。(板書“通貨”)
正是由于細胞內具有ATP這種能量“通貨”,細胞才能及時而持續地滿足各項生命活動對能量的需求。
設計意圖:通過“通貨”比喻教學,進一步加強學生對ATP作為直接的能源物質的認識并明白吸能反應與放能反應。4.合作探究,突破難點
師:以上的兩個反應能不能看做化學上的可逆反應? 請同學們閱讀課本88-90內容。從反應條件,反應場所及能量來源去路三個方面進行分析.3 生:小組討論、交流。
師:小組討論時,走進學生中,為他們答疑解難。生:小組展示討論成果。
師:評價、總結,根據各小組展示情況,給各小組打分。
設計意圖:小組討論、交流,合作學習有助于培養學生的合作精神、團隊意識,同時也有利于調動學生的學習積極性,充分發揮學生在教學中的“主體”地位。
(三)本節小結
師:以上是我們這節課學習的全部內容,大家總結一些這節課學習的主要知識有哪些?
生:ATP的結構,ATP和ADP可以相互轉化,ATP的利用 設計意圖:加強學生對本節課重點、難點的理解
(四)課堂鞏固 課件展示
設計意圖:及時對所學內容進行強化練習,能夠幫助學生提高學習效率。
(五)拓展延伸
師:以前我們學習過很多能源物質,今天我們又學習了ATP,那么下面請同學們把這些能源物質歸一下類。
生:能源物質:糖類、脂肪、蛋白質、ATP 主要能源物質:糖類
儲能物質:脂肪、淀粉(植物細胞)、糖原(動物細胞)主要儲能物質:脂肪
直接能源物質:ATP(三磷酸腺苷)最終能源物質:太陽能
設計意圖:培養學生歸納分類知識的能力,領悟知識之間的聯系和區別。
九、布置作業
1.本節知識點理解性記憶。2.完成本節極課作業。
設計意圖:使學生能學以致用,突出學習重點,強化學習目標。
十、板書設計
第三節 細胞的能量“通貨”——ATP
一、ATP的結構簡式:A-P~P~P
二、ATP和ADP可以相互轉化
ATP?ADP+Pi+能量
三、ATP的利用
細胞的能量“通貨” 設計意圖:板書力求體現概括性、指導性、嚴謹性
第五篇:浮力教學設計-新集-張蕓
十四(五)浮力教學設計
新集鎮初級中學 張蕓
一、教材分析
浮力是力學中應用性較強的基礎知識之一。浮力知識的抽象性、綜合性較強,較多的用到了前面所學的密度、重力、二力平衡、壓力、壓強等知識,對學生的分析推理能力,抽象思維能力要求比較高。因此,教學中要充分注意引導學生提出問題、分析問題,通過探究實驗去解決問題,培養學生的分析問題能力和推理能力。
二、教學目標 知識與技能
1、建立浮力概念,明確浮力的方向豎直向上。
2、知道漂浮在液面上的物體和浸在液體中的物體都受到浮力的作用。
3、了解浮力產生的原因。
4、理解浮力的大小等于什么。
5、知道浮力大小的影響因素。
6、了解浮力在日常生活中的應用。
過程與方法
1、通過觀察,了解浮力是怎樣產生的
2、將日常生活中的浮力現象與遠程設計結合起來,探究、觀察實驗現象,使用控制變量法,讓學生對浮力知識獲得更加深入的了解。情感態度與價值觀
1、通過觀察、實驗以及探究等學習,培養學生尊重客觀事實、實事求是的科學態度。
2、通過遠程教學的應用,培養學生參與物理學習活動的興趣,提高學習的自信心。
三、教學重點
浮力概念;浮力大小的影響因素;浮力大小的計算方法 教學難點
浮力產生的原因;阿基米德原理及公式的應用 教學方法
結合多媒體進行講授法、提問法、實驗探究法
四、學法指導
指導學生自主、探究方法的應用
教具:乒乓球、短蠟燭、彈簧秤、阿基米德演示器、水桶、沙桶、盆子、空易拉罐、燒杯、水等。多媒體課件 教學課時:1課時
五、教學過程
1、創設情境,提出問題
(多媒體展示)生活中的浮力現象,向學生們提出問題:“氫氣球為什么會浮在空中?為什么輪船可以漂浮在水面上?這是因為這些物體都受到液體(氣體)對它們向上托起的力,這就是這節課我來和大家一起學習的浮力。板書 :浮力
板書
一、定義:浸入液體(氣體)中的物體都要受到液體(氣體)對它向上托起的力 ↓ ↓ ↓(受力物體)(施力物體)(方向)
演示實驗:短蠟燭從水中浮起來。提問:在水里浮上來和浮在水面上的短蠟燭受幾個力的作用?施力物體是什么?力的方向如何?是什么力使它上升? 學生回答后小結:從水里浮上來的短蠟燭受到豎直向下的重力,施力物體是地球。還受到向上的浮力,施力物體是水。短蠟燭漂浮在水面上,在平衡力的作用下保持靜止狀態,受到豎直向下的重力和水對它向上的浮力,可見浮力的方向豎直向上,與重力的方向相反。同時使學生認知:從水里浮上來的物體和浮在水面上的物體都受到浮力的作用。
2、探究新知
通過受浮力的例子(投影圖片)這些浮在水面上的物體能受到浮力,那么放入水中下沉的物體受不受浮力呢?
探究一:在水中下沉的物體也受浮力嗎?
猜想和假設: 學生以小組為單位討論在水中下沉的物體是否受水對它的浮力。有的學生認為在水中下沉的物體不受水對它的浮力,理由是物體沒有被浮起來。還有的同學則認為在水中下沉的物體受到水對它的浮力,因為物體下沉的速度比較緩慢……到底哪種猜想正確要通過實驗進行驗證。
設計、進行實驗之前,教師可以先將沙桶掛在彈簧測力計的秤鉤上,觀察彈簧測力計的示數再用手托住沙桶,利用肢體語言讓學生深刻領悟彈簧秤的示數變小了,說明有一個力量向上托起了沙桶,學生再次以小組為單位討論實驗方案,然后請同學上臺演示實驗過程:將沙桶掛在彈簧測力計的秤鉤上,觀察彈簧測力計的示數,再將沙桶逐漸浸沒在水中觀察彈簧測力計的示數有無變化。學生觀察實驗過程之后,各小組學生代表交流實驗現象:發現當石塊浸入水中后彈簧測力計的示數變小了。說明同樣有一個力量向上托起了沙桶,在水中正是水向上托起了沙桶,因此在液體中下沉的物體也受到液體對它的浮力。
并且通過例子(多媒體展示的熱氣球升空)還可以發現,不僅浸在液體中的物體會受到浮力,浸在氣體中的物體也會受到氣體對它的浮力。再讓學生搜集生活中浮力的現象,將學生的思維進一步的發散,從而引出一切浸在液體(氣體)中的物體都受到液體(氣體)對它豎直向上的浮力作用。
那么浸在液體(氣體)中的物體為什么會受到液體(氣體)對它豎直向上的浮力作用呢?我們一起來學習下一個知識點。
板書:
二、浮力產生的原因 1.演示實驗:(如下圖1所示)
圖1
(1)取一只去底的礦泉水透明塑料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。問:如果我往里面注水,乒乓球會浮起來嗎?(會。因為要受到水的浮力)
(2)往塑料瓶里面注水。現象:乒乓球被水壓在瓶口底部,同時有水從塑料瓶口漏出。(說明浸在水中的物體不一定受到浮力。為什么呢?)
(3)用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口,注意觀察乒乓球下面積滿水時有何現象發生?(現象:乒乓球下積滿水時乒乓球會上浮。)
(4)將水倒回燒杯,分析原因。第一次乒乓球只受到水給它向下的壓力。第二次乒乓球下積滿了水,即同時受到水對它向下與向上的壓力。乒乓球上浮說明向上的壓力大于向下的壓力。這就是浮力產生的原因。
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圖2
我們舉特例來分析:(多媒體展示)如上圖2所示是一個正方體浸沒在液體中時的受力情況,正方體浸沒在水中,其左右兩個側面和前后兩個側面的面積都相等,并且對應部位距水面的深度也相同。
問:水給它們的壓強是否相等?(相等)
問:水給它們的壓力是否相等?(讓學生討論)(壓力相等并且方向相反)分析:(p =ρgh p =F/S S 一定,F =p·S)但是,上下兩表面所處的深度不同,下表面處的深度更大,壓強更大,而上下兩表面的表面積相同,據p = F/SF = P·S,所以下表面受到向上的壓力比上表面受到的壓力更大。即F上>F下這就是浮力產生的原因,即上下表面的壓力差。
板書:浮力產生的原因:F 浮=F上-F下
浮力屬于力,力就有大小,那么浮力的大小與什么因素有關呢?下面我們一起來學習下一個知識點。
板書:
三、浮力的大小
提問: 給你彈簧測力計、水、燒杯、沙桶,如何測出沙桶浸入水中的浮力? 通過個別提問并歸納出方法:(1)先測沙桶在空氣中的重力G。
(2)把沙桶浸入水中看彈簧測力計的示數F示。(3)求浮力F浮 = G-F示
板書:
(一)、浮力大小的測量方法:
通過受力分析總結出用彈簧測力計測量浮力大小的方法,即稱重法: F 浮=G-F 示。板書
1、稱重法: F 浮=G-F 示。
上面我們一起學習了測量浮力大小的一種方法,那么還有其他的方法嗎?有關阿基米德原理內容的教學(多媒體展示橡皮泥在水中下沉,漂浮錄像):提出問題:同一塊橡皮泥在水中為什么一會兒下沉一會兒漂浮呢?浮力的大小與什么因素有關?引導學生建立 F 浮與 G 排聯系:請學生上臺進行實驗,將空易拉罐按入水中體會浮力的大小與什么因素有關?學生在實驗中最直接的感受就是將易拉罐下按過程中,易拉罐所受的浮力越來越大。在此教師可以通過實驗引導學生發現當將易拉罐下按過程中,小桶中的水面升高,升高的這部分水的體積等于什么?學生經過討論不難回答出升高的這部分水的體積與易拉罐浸在液體中的體積相同。也就是說易拉罐浸在水中部分的體積排開了液體,因此我們把排開的這部分水的體積稱為 V 排,浮力的大小與 V 排有關系。還與哪個量更加接近?學生會比較自然的將F浮與G 排聯系在一起。從而提出課題 “物體所受浮力的大小與它排開的液體所受的重力的關系”。板書:F浮?G 排
探究
二、探究實驗F浮與G排關系?教師給出實驗器材:溢水杯、小桶、沙桶、彈簧測力計,適量水學生以小組為單位討論實驗方案,然后請同學上臺演示實驗過程:
1、將溢水杯裝滿水。
2、用彈簧測力計測出空小桶的重力,并把它放在溢水杯口。
3、用彈簧測力計測出沙桶的重力。
4、將沙桶浸沒在水中,讀出測力計的讀數。
5、將測力計測出裝有溢出水的小桶的重力。
通過實驗得出F浮=G排,實驗結束對學生實驗方案進行評價,并適時引入對阿基米德的相關介紹(多媒體展示阿基米德相關內容)。從而得出阿基米德原理:浸在液體中的物體所受的浮力,大小等于它排開的液體所受的重力。(學生齊讀一遍,加強記憶)強調阿基米德原理也適用于各種氣體。
板書
2、阿基米德原理:F浮=G排
知識回顧m=ρv、G=mg、從而得出G排=m排g=ρ液gV排。根據公式教師要特別強調F浮與ρ液、V 排關系,(強調控制變量及物理量單位的統一)
(多媒體顯示)
1、浮力的大小與物體排開液體體積的關系 在同種液體中物體排開的液體體積越大,受到的浮力越大
2、浮力的大小與液體的密度有關系
同一物體浸沒在不同液體中,液體密度越大,受到的浮力越大。
3、浮力大小與液體深度的關系
浸沒在液體中的物體,受到的浮力大小與浸沒的深度無關
通過學習我們對浮力有了更深的認識,其實人們早已經在日常生活中應用浮力了。(多媒體顯示)無處不在的浮力,浮力的應用。板書:
四、浮力的應用。
3、總結歸納
本課主要學習哪幾個知識點:(讓學生歸納)1.什么是浮力,浮力的方向。2.浮力產生的原因是什么? 3.測量浮力大小的方法.4.影響浮力大小的因素。
六、板書設計
一、浮力定義。
二、浮力產生的原因。
三、浮力的大小。
四、浮力的應用。
七、鞏固練習(多媒體顯示)