2024-2025學年高中生物第3單元第2章第1節(jié)細胞中的能源物質教學設計中圖版必修1授課內容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間設計意圖同學們，今天我們要一起探索細胞中的能源物質，也就是細胞內的“燃料”。這節(jié)課，我們將通過一系列有趣的實驗和生動的故事，一起揭開這些“燃料”的神秘面紗。我會用生活中的例子來幫助你們理解這些復雜的生物學知識，讓學習變得更加生動有趣。讓我們一起走進細胞的世界，感受科學的魅力吧！???????????核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的生命觀念、科學思維和探究能力。學生將通過實驗探究細胞中能量轉換過程，形成對能量守恒和物質循環(huán)的生命觀念；通過分析實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，發(fā)展科學推理和批判性思維能力；同時，通過小組合作和實驗操作，提升實踐能力和團隊合作精神。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

學生在進入本節(jié)課之前，已經學習了細胞的基本結構和功能，對細胞膜、細胞質、細胞核等基本概念有所了解。此外，他們對能量轉換和物質循環(huán)的基本原理也有初步的認識，為理解細胞中的能源物質奠定了基礎。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中生物課程對學生來說既充滿挑戰(zhàn)又充滿趣味。大部分學生對生命科學領域充滿好奇，對細胞結構和功能的學習表現(xiàn)出較高的興趣。學生的學習能力方面，他們具備一定的抽象思維和邏輯推理能力，能夠通過觀察、實驗等方法獲取知識。在學習風格上，學生既有獨立學習者，也有偏好小組合作學習的個體。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

部分學生可能對細胞中能量轉換的具體過程理解不夠深入，難以將理論知識與實驗現(xiàn)象相結合。此外，實驗操作能力不足和數(shù)據(jù)分析能力較弱的學生可能會在實驗過程中遇到困難。同時，由于生物學知識較為抽象，部分學生可能會感到學習壓力較大，需要教師給予適當?shù)囊龑Ш椭С?。教學方法與手段教學方法：

1.講授法：通過生動的語言和實例，講解細胞中能源物質的基本概念和能量轉換過程，幫助學生建立清晰的知識框架。

2.實驗法：組織學生進行實驗，觀察和記錄實驗現(xiàn)象，通過實際操作加深對理論知識的理解。

3.討論法：引導學生圍繞實驗結果和理論問題進行討論，培養(yǎng)批判性思維和問題解決能力。

教學手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示細胞結構圖、能量轉換過程圖等，直觀展示抽象概念。

2.視頻輔助：播放相關科學視頻，增強學生對細胞能量轉換過程的直觀感受。

3.互動軟件：使用教學軟件進行模擬實驗，讓學生在虛擬環(huán)境中體驗實驗過程，提高學習興趣。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。

-設計預習問題：圍繞“細胞中的能源物質”課題，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“細胞如何獲取和利用能量？”、“不同類型的能源物質在細胞中有何作用？”等，引導學生自主思考。

-監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解細胞中能源物質的基本概念和類型。

-思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

-信息技術手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前了解“細胞中的能源物質”課題，為課堂學習做好準備。

-培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過展示細胞能量轉換的視頻或動畫，引出“細胞中的能源物質”課題，激發(fā)學生的學習興趣。

-講解知識點：詳細講解ATP、NADH等能源物質在細胞中的作用和轉換過程，結合實例幫助學生理解。

-組織課堂活動：設計小組討論，讓學生分析不同細胞活動中的能量需求，以及如何通過代謝途徑獲取能量。

學生活動：

-聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：積極參與小組討論，體驗能量轉換在細胞活動中的應用。

-提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學生理解能源物質的知識點。

-實踐活動法：設計小組討論，讓學生在實踐中掌握能量轉換的概念。

-合作學習法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學生深入理解“細胞中的能源物質”知識點，掌握能量轉換的過程。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置關于細胞能量代謝的案例分析作業(yè)，要求學生分析特定細胞活動中的能量需求。

-提供拓展資源：推薦與細胞能量代謝相關的書籍、網站和視頻，供學生進一步學習。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

-完成作業(yè)：認真完成老師布置的作業(yè)，鞏固學習效果。

-拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考。

-反思總結：對自己的學習過程和成果進行反思和總結，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

-鞏固學生在課堂上學到的“細胞中的能源物質”知識點和技能。

-通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。學生學習效果學生學習效果

在本節(jié)課的學習過程中，學生通過多種教學活動的參與，取得了以下幾方面的顯著效果：

1.知識掌握與理解

學生在學習細胞中的能源物質這一章節(jié)后，對以下知識點有了深入的理解和掌握：

-ATP作為細胞內主要的能量貨幣，其合成途徑和作用；

-NADH和FADH2在細胞呼吸中的作用，以及它們如何參與ATP的生成；

-細胞呼吸的不同階段，包括糖酵解、檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈；

-光合作用的光反應和暗反應，以及它們如何產生ATP和NADPH；

-能量守恒定律在細胞代謝中的應用。

2.實驗操作與技能

-使用顯微鏡觀察細胞結構和細胞呼吸的實驗操作；

-利用分光光度計測量NADH和FADH2的濃度變化；

-設計實驗方案，分析實驗數(shù)據(jù)，得出結論。

3.思維能力與問題解決

學生在學習過程中，思維能力得到了以下方面的提升：

-通過分析實驗數(shù)據(jù)，學生學會了如何進行科學推理和批判性思維；

-在小組討論中，學生學會了如何表達自己的觀點，傾聽他人的意見，并形成共識；

-面對實驗中的問題，學生學會了如何提出假設，設計實驗，驗證假設。

4.團隊合作與溝通能力

-學會了在團隊中分工合作，共同完成任務；

-學會了如何與他人溝通，表達自己的觀點，并尊重他人的意見；

-通過團隊協(xié)作，學生學會了如何協(xié)調不同的意見，達成共識。

5.學習興趣與自主學習能力

學生在學習細胞中的能源物質后，表現(xiàn)出以下積極的學習態(tài)度：

-對生命科學領域產生了更濃厚的興趣，愿意主動探索相關知識；

-學會了如何利用網絡資源、圖書館等途徑進行自主學習；

-在遇到學習困難時，能夠主動尋求幫助，不輕易放棄。

6.價值觀與責任感

-認識到能源物質在維持生命活動中的重要性，增強了環(huán)保意識；

-理解了科學研究的嚴謹性和責任感，培養(yǎng)了科學精神；

-在實驗過程中，學生學會了尊重生命，關愛環(huán)境，體現(xiàn)了良好的社會責任感。典型例題講解1.例題：

細胞呼吸過程中，1摩爾葡萄糖完全氧化生成二氧化碳和水時，理論上可以生成多少摩爾ATP？

答案：36或38摩爾（取決于細胞呼吸的具體途徑，如線粒體中的檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈）

2.例題：

在光合作用的光反應階段，每吸收1摩爾光能，理論上可以生成多少摩爾ATP？

答案：2摩爾ATP

3.例題：

假設細胞中有1摩爾NADH，在電子傳遞鏈中完全氧化生成ATP時，可以生成多少摩爾ATP？

答案：2.5摩爾ATP

4.例題：

在細胞呼吸過程中，1摩爾葡萄糖在糖酵解階段可以生成多少摩爾ATP？

答案：2摩爾ATP

5.例題：

在光合作用的暗反應階段，1摩爾CO2在固定過程中可以生成多少摩爾G3P？

答案：1摩爾G3P

補充說明與舉例：

1.細胞呼吸過程中ATP的生成：

在細胞呼吸過程中，葡萄糖通過糖酵解產生2摩爾ATP，然后進入檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈，最終生成大量的ATP。例如，1摩爾葡萄糖在檸檬酸循環(huán)中可以產生2摩爾NADH和2摩爾FADH2，這些還原型輔酶在線粒體膜上的電子傳遞鏈中進一步氧化，最終可以生成約30摩爾ATP。

2.光合作用光反應階段ATP的生成：

在光合作用的光反應階段，光能被葉綠體中的色素吸收，用于水的光解和ATP的合成。例如，每吸收1摩爾光能，可以產生2摩爾ATP和1摩爾NADPH。

3.電子傳遞鏈中NADH的氧化：

在電子傳遞鏈中，NADH通過一系列的電子傳遞和氧化還原反應，最終生成水。例如，1摩爾NADH在電子傳遞鏈中可以產生約2.5摩爾ATP。

4.糖酵解過程中ATP的生成：

在糖酵解過程中，葡萄糖分子被分解成兩個丙酮酸分子，同時產生2摩爾ATP。例如，1摩爾葡萄糖在糖酵解過程中可以產生2摩爾ATP。

5.光合作用暗反應中CO2的固定：

在光合作用的暗反應階段，CO2通過卡爾文循環(huán)被固定成G3P。例如，1摩爾CO2在固定過程中可以生成1摩爾G3P。需要注意的是，G3P的生成需要ATP和NADPH的能量和還原力，因此G3P的生成是一個能量消耗的過程。板書設計①細胞中的能源