四川省成都市高中生物第五章細胞的能量供應和利用5.3ATP和細胞呼吸教學設計新人教版必修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思路嗨，親愛的同學們，今天我們要一起探索生物世界的能量奧秘，走進細胞能量供應和利用的世界。這節(jié)課，我們就來聚焦于ATP和細胞呼吸這兩個關鍵概念。我會通過一個個生動的故事，帶你們領略細胞內部的能量工廠是如何工作的。讓我們一起揭開能量傳遞的神秘面紗，感受生命的脈動吧！????????核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生運用科學思維，通過觀察、實驗和推理，理解細胞呼吸與ATP生成的關系。

2.強化學生的科學探究能力，讓學生通過實驗設計和數(shù)據(jù)分析，探究細胞呼吸的效率。

3.提升學生的科學精神，讓學生認識到生命活動中能量轉換的重要性，培養(yǎng)對生命科學的興趣和敬畏之心。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：

同學們在此之前已經(jīng)學習了細胞的結構和功能，對細胞膜、細胞質和細胞核等基本概念有了初步了解。此外，對光合作用和細胞代謝的基本過程也有所涉獵，這為今天學習細胞呼吸和ATP的生成奠定了基礎。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中生對生物學普遍持有濃厚的興趣，他們渴望了解生命的奧秘。在能力方面，學生具備一定的觀察能力和實驗操作技能，能夠通過實驗觀察現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)。學習風格上，學生們既有傾向于獨立思考的，也有偏好小組合作學習的，因此需要設計多樣化的教學活動來滿足不同學生的學習需求。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學生在理解細胞呼吸和ATP生成這一復雜過程中可能會遇到以下困難：一是對能量轉換的微觀機制理解不夠深入；二是實驗過程中可能對數(shù)據(jù)的解讀和分析存在困惑；三是將理論知識與實際生活應用相結合的能力有待提高。針對這些挑戰(zhàn)，教師應通過講解、演示和實際操作來幫助學生克服難點，提高他們的學習效果。教學資源準備1.教材：確保每位學生都擁有新人教版必修1的生物教材，以便隨時查閱相關內容。

2.輔助材料：準備與細胞呼吸和ATP相關的圖片、圖表、動畫視頻等多媒體資源，以增強教學直觀性和趣味性。

3.實驗器材：準備好用于演示和實驗的酵母細胞、葡萄糖、PH試紙、顯微鏡等實驗器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設置分組討論區(qū)，方便學生進行小組合作學習；在實驗操作臺附近預留空間，確保實驗過程順利進行。教學過程一、導入（約5分鐘）

1.激發(fā)興趣：

-提問：“同學們，你們有沒有想過，我們每天吃的食物是怎么變成我們身體能量的？”

-展示一段關于人體運動的視頻，提問：“你們覺得運動時身體是如何獲取能量的？”

2.回顧舊知：

-回顧光合作用和細胞代謝的基本過程，引導學生思考能量在生命活動中的作用。

二、新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

1.講解新知：

-詳細講解ATP的結構、功能和合成過程。

-解釋細胞呼吸的概念，包括有氧呼吸和無氧呼吸。

2.舉例說明：

-以人體運動為例，說明細胞呼吸在運動過程中的作用。

-以植物光合作用為例，說明ATP在光合作用中的生成過程。

3.互動探究：

-提出問題：“為什么細胞需要ATP作為能量載體？”

-引導學生分組討論，分享各自的觀點和看法。

三、實驗演示（約20分鐘）

1.實驗目的：

-通過實驗觀察細胞呼吸過程中ATP的生成。

2.實驗步驟：

-準備實驗材料：酵母細胞、葡萄糖、PH試紙、顯微鏡等。

-學生分組進行實驗，觀察酵母細胞在有氧和無氧條件下的呼吸情況。

-記錄實驗數(shù)據(jù)，分析ATP的生成情況。

四、鞏固練習（約20分鐘）

1.學生活動：

-學生根據(jù)實驗結果，撰寫實驗報告，總結ATP的生成過程。

2.教師指導：

-教師對學生的實驗報告進行點評，指出其中的不足之處。

-針對學生的疑問，進行個別輔導，確保每位學生都能掌握ATP的生成過程。

五、課堂小結（約5分鐘）

1.回顧本節(jié)課的主要內容：

-ATP的結構、功能和合成過程。

-細胞呼吸的概念和類型。

2.強調ATP在生命活動中的重要性：

-ATP是細胞內能量轉換的關鍵物質。

-理解ATP的生成過程，有助于我們更好地認識生命現(xiàn)象。

六、課后作業(yè)（約10分鐘）

1.完成課后練習題，鞏固所學知識。

2.查閱資料，了解ATP在生物體中的其他作用。教學資源拓展1.拓展資源：

-細胞能量代謝的詳細圖解：提供細胞內能量代謝的詳細流程圖，包括ATP合成、細胞呼吸的各個階段以及能量轉換的過程。

-ATP的化學性質與生物學功能的資料：收集ATP的化學結構、穩(wěn)定性和在細胞內外的功能應用的詳細信息。

-細胞呼吸實驗視頻：收集展示細胞呼吸實驗過程和結果的視頻資料，幫助學生直觀理解實驗原理和操作步驟。

-生物學期刊文章：選取與細胞呼吸和ATP相關的最新研究論文，讓學生了解該領域的最新進展。

2.拓展建議：

-學生可以進一步研究細胞呼吸的不同階段，例如糖酵解、檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈，以及這些階段如何協(xié)同工作以產生ATP。

-探討不同生物體在能量代謝上的差異，例如動物、植物和微生物，以及這些差異如何適應它們的生活環(huán)境。

-設計一個模擬實驗，讓學生通過模擬細胞呼吸過程來觀察ATP的生成和消耗。

-鼓勵學生參與或觀察實際的細胞呼吸實驗，如酵母發(fā)酵實驗或肌肉組織在運動中的能量消耗實驗。

-通過閱讀生物學期刊文章，讓學生了解細胞呼吸和ATP研究的前沿動態(tài)，培養(yǎng)科學探究和批判性思維的能力。

-利用網(wǎng)絡資源，如在線課程和互動學習平臺，為學生提供額外的學習材料和互動機會。

-組織學生進行小組討論，針對細胞呼吸和ATP的知識點提出問題，并共同尋找答案，以促進合作學習和知識共享。

-設計一個項目，讓學生調查日常生活中的能量消耗，例如食物的消化過程、運動時的能量需求等，并將這些現(xiàn)象與細胞呼吸和ATP的生成聯(lián)系起來。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.創(chuàng)設情境教學：在講解ATP和細胞呼吸時，我會嘗試創(chuàng)設貼近生活的情境，比如通過模擬人體運動過程中的能量消耗，讓學生更容易理解抽象的概念。

2.強化實驗操作：實驗是理解細胞呼吸和ATP生成機制的關鍵，因此我會在教學中加強實驗操作環(huán)節(jié)，讓學生親手操作，加深對知識的理解。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生對實驗原理的理解不夠深入：部分學生在進行實驗時，對實驗原理的理解不夠透徹，導致實驗操作不夠規(guī)范，影響實驗結果。

2.課堂互動不足：雖然我在課堂上嘗試了分組討論，但發(fā)現(xiàn)學生的參與度不高，討論內容也較為表面，未能達到預期的互動效果。

3.教學評價單一：目前的教學評價主要依賴于學生的實驗報告和課堂表現(xiàn)，缺乏多元化的評價方式，無法全面評估學生的學習效果。

反思改進措施（三）

1.深化實驗指導：針對學生實驗原理理解不足的問題，我將增加實驗前的理論講解，確保學生在操作前對實驗原理有清晰的認識。同時，提供詳細的實驗步驟和注意事項，確保實驗的順利進行。

2.豐富課堂互動：為了提高學生的參與度，我會設計更多啟發(fā)性的問題，引導學生深入思考。此外，可以引入小組競賽等形式，激發(fā)學生的學習興趣和競爭意識。

3.多元化教學評價：除了實驗報告和課堂表現(xiàn)，我將引入課堂提問、小組討論參與度、課后作業(yè)等多種評價方式，全面評估學生的學習成果。同時，鼓勵學生進行自我評價和同伴評價，提高他們的反思能力。

4.結合實際案例：在教學過程中，我會結合實際案例，如疾病與細胞呼吸的關系、能量代謝與人類健康等，讓學生認識到所學知識的實際應用價值，增強他們的學習動力。

5.加強師生溝通：定期與學生交流，了解他們在學習過程中遇到的困難和需求，及時調整教學策略，確保教學效果。同時，鼓勵學生提出建議，共同改進教學方法和內容。典型例題講解1.例題：

一個細胞在1小時內通過細胞呼吸產生了30摩爾ATP，如果ATP的生成是通過有氧呼吸的電子傳遞鏈完成的，且每個ATP分子的生成過程中消耗了2個電子，請問在這個過程中共轉移了多少電子？

答案：

每生成1摩爾ATP需要消耗2摩爾電子，因此30摩爾ATP的生成需要消耗60摩爾電子。

2.例題：

某生物在細胞內進行了1小時的細胞呼吸，產生了12摩爾ATP。已知每摩爾ATP的生成過程中有4摩爾能量用于合成ADP和無機磷酸，其余能量儲存在ATP中。請計算在這個過程中生物總共釋放了多少能量？

答案：

每摩爾ATP生成過程中有4摩爾能量用于合成ADP和無機磷酸，所以12摩爾ATP合成需要消耗48摩爾能量。釋放的總能量是60摩爾（因為總共生成了12摩爾ATP）減去消耗的48摩爾，所以是12摩爾。

3.例題：

在一次實驗中，通過測定細胞的氧氣消耗量，發(fā)現(xiàn)某生物在1小時內通過細胞呼吸消耗了100摩爾氧氣。已知氧氣在有氧呼吸的第三階段被消耗，每個氧氣分子在這個階段轉移了4個電子。請問在這個過程中共轉移了多少電子？

答案：

每個氧氣分子轉移了4個電子，所以100摩爾氧氣分子轉移的電子總數(shù)是100摩爾乘以4，等于400摩爾電子。

4.例題：

如果一個細胞在1小時內通過細胞呼吸產生了150摩爾ATP，且這些ATP都是通過無氧呼吸產生的，那么這個細胞在這個過程中大約釋放了多少能量？

答案：

假設無氧呼吸產生的ATP能量效率與有氧呼吸相似，即每個ATP分子儲存的能量約為30.5千焦（通常無氧呼吸的效率較低，但這里為了簡化計算，我們采用有氧呼吸的效率）。那么150摩爾ATP儲存的能量大約是150摩爾乘以30.5千焦/摩爾，等于4575千焦。

5.例題：

在有氧呼吸過程中，葡萄糖被完全氧化生成二氧化碳和水。如果1摩爾葡萄糖在細胞內完全氧化，請問生成的ATP分子數(shù)是多少？

答案：

在有氧呼吸中，1摩爾葡萄糖可以產生36摩爾ATP。這是通過以下過程實現(xiàn)的：糖酵解產生2摩爾ATP，檸檬酸循環(huán)產生2摩爾ATP，電子傳遞鏈產生32摩爾ATP。因此，總共是36摩爾ATP。板書設計①細胞呼吸概述

-細胞呼吸的定義

-細胞呼吸的類型（有氧呼吸和無氧呼吸）

-細胞呼吸的作用（能量供應）

②有氧呼吸過程

-第一階段：糖酵解

-反應物：葡萄糖

-產物：丙酮酸、[H]、ATP

-第二階段：檸檬酸循環(huán)

-反應物：丙酮酸、[H]

-產物：CO2