5.2+细胞的能量“货币”ATP+教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教.pdf

5.2《细胞的能量“货币”ATP》教学设计

一、课标分析

《细胞的能量“货币”ATP》是新人教版高中生物学《《必修一•分子与细胞》第五章第二

节的内容。《普通高中生物学课程标准《（2022年版）》中提出：大概念2：“细胞的生存需要

能量和营养物质，并通过分裂实现增殖”。为了形成这一大概念，需要引导学生逐步构建三

个重要概念作为支持，而本单元内容是学生建构：“细胞的功能绝大多数基于化学反应，这

些反应发生在细胞的特定区域”这一重要概念的基础。因此本单元四节内容的逻辑关联如

下：细胞的功能大多数基于化学反应，对于化学反应，我们需要从反应的条件、过程和场所

这几个方面分析。细胞内的化学反应的条件需要酶和ATP，反应的过程以光合作用和细胞呼

吸为例，反应的场所基于对细胞结构的学习，在这一重要概念的形成过程中逐步形成结构与

功能观。进而本节内容需要落实的次位概念是：“解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源

物质”。教材内容主要分析了ATP分子的组成和结构特点、ATP与ADP相互转化的特性、ATP

的来源和利用这三个方面。由“结构与功能观”逐步形成“物质与能量观”，可为后续“细

胞呼吸”和“光合作用”的学习打下良好的基础。因此，本节内容对于整个知识之间内在联

系的纽带作用非常明显。

二、教材分析

人教版教材《分子与细胞》《整个模块贯穿了系统的观点，帮助学生认识细胞是最基本的

生命系统层次、细胞系统的物质基础、细胞系统的结构基础、细胞系统与环境的物质交换、

细胞系统的能量变化、细胞系统的生命历程。

《细胞的能量《“货币”ATP》一节选自人教版《（2019）必修1《《分子与细胞》第五章第二

节，本节需要1个课时完成。本节是在学生掌握了细胞中的有机物—蛋白质、糖类、脂肪等

在细胞中的作用等知识的基础上安排的教学内容，目的是让学生懂得，尽管糖类等有机物是

能源物质，但并不能给生命活动直接提供能量，从而激发学生的探究欲望。细胞代谢能够进

行既离不开酶的催化作用，又离不开能量的推动，ATP是生命活动的直接能源物质，在细胞

代谢中具有重要作用，ATP的来源是细胞呼吸，有机物中的能量根本是来源于光合作用，因

此，对ATP的学习，有助于从能量转化角度将呼吸作用和光合作用联系起来。本节知识是糖

类、脂肪等能源物质学习的延续，既对之前需要消耗ATP供能的物质运输做了进一步解释，

也为后续呼吸作用、光合作用的学习奠定基础。教学重点：ATP化学组成的特点及其在能量

代谢中的作用。教学难点：通过ATP与ADP的相互转化的特点与细胞中吸（《放）能反应之间

的关系，从而解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。在后续的教学过程中，进一步

阐明本节课如何通过科学的学生活动安排，突出教学重点，突破教学难点。

三、学情分析

现阶段高一的学生经过初中生物学和高中“细胞结构和功能”的学习，已经具备了一定

的知识水平，了解了细胞的物质组成，对结构与功能的关系有一定的理解，同时抽象思维和

学习能力也得到了一定的发展。在学习本节内容之前，学生已经学习了糖类、脂肪、蛋白质

等有机物，已明确了能源物质、主要的能源物质、储能物质等相关知识；学生通过核酸相关

内容的学习，已经掌握了核糖核苷酸的组成，为学习ATP的结构打下基础，同时也为在本节

课的学习中需要注意区分的几个概念做了铺垫。这些内容都为学习ATP这一细胞的直接能

源物质奠定了基础。高一学生有初步的逻辑思维能力和教材分析能力，具备了一定的科学探

究能力但还不完善，对抽象知识的理解有一定的障碍，在对问题的本质分析和协作交流方面

还有待加强，对于什么物质能为生命活动直接供能、能量如何产生、如何储存、如何被利用

等尚不清楚，对生命系统的认识有待进一步提高。因此，需要借助教具、动画演示等教学辅

助手段，化抽象为具体，帮助学生理解，同时需要教师多加引导。

四、教学目标

①生命观念：建构ATP分子结构模型，从结构与功能相适应的角度，概述ATP作为直接

能源物质的结构特点；建构《（ATP与ADP相互转化）的动态模型，通过比较ATP和“货币”

的共性，能够得出ATP作为能量“货币”的功能，形成“物质是能量的载体，能量是驱动物

质转化的动力”的物质与能量观；认同虽然不同细胞内ATP含量均极少，但ATP和ADP间迅

速的相互转化可以保持细胞中ATP含量的相对稳定，建立稳态与平衡观。

②科学思维：通过阅读教材相关内容结合小组讨论，明确ATP的化学