《細(xì)胞的能量“通貨”——ATP》教學(xué)案例

　　恰用比喻 化難為易——《細(xì)胞的能量“通貨”——ATP》教學(xué)案例
　　
　　李銳
　　
　　摘要：對(duì)于學(xué)生不太熟悉、不好理解的教學(xué)內(nèi)容，如果運(yùn)用恰當(dāng)?shù)谋扔�，可以把知識(shí)化難為易，讓學(xué)生容易理解，加深印象。以《細(xì)胞的能量“通貨”——ATP》的教學(xué)為例進(jìn)行了闡述。
　　
　　關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；運(yùn)用比喻；化難為易
　　
　　ATP是生命的直接能源物質(zhì)，是細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換和傳遞的“中轉(zhuǎn)站”，它既區(qū)別于被形容為“生命燃料”的糖類(lèi)和儲(chǔ)能物質(zhì)脂肪，又為后續(xù)的光合作用、呼吸作用中具體能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程作了鋪墊，在所有生物的代謝中占有重要地位。但是如何向?qū)W生介紹ATP這種物質(zhì)，既讓學(xué)生容易理解，又對(duì)其印象深刻呢，這讓我煞費(fèi)苦心！
　　
　　一、案例描述
　　
　　首先這一節(jié)課的導(dǎo)入，我還是堅(jiān)決地引用了唐代詩(shī)人杜牧的這首意境優(yōu)美的名句：“銀燭秋光冷畫(huà)屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽牛織女星。同學(xué)們，讓我們重溫唐代詩(shī)人杜牧這首情景交融的詩(shī)句，想象夜空中與星光媲美的點(diǎn)點(diǎn)流螢，思考有關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題：（1）螢火蟲(chóng)發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？（2）螢火蟲(chóng)體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？（3）螢火蟲(chóng)發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？”頓時(shí)學(xué)生興致滿滿，都紛紛按照老規(guī)矩分組進(jìn)行討論起來(lái)……兩分鐘過(guò)后，陸陸續(xù)續(xù)有學(xué)生舉起手來(lái)，他們的答案豐富多彩且具有想象力，此刻，作為教師的我不忍心去否定任何一種回答，都是以鼓勵(lì)的方式肯定了他們的思考成果。緊接著，我問(wèn)：“螢火蟲(chóng)發(fā)光的能量靠誰(shuí)來(lái)提供的呢？我們可以一起來(lái)回憶一下前面所學(xué)知識(shí)生物體內(nèi)提供能量的物質(zhì)有哪些？”以此進(jìn)行過(guò)渡，學(xué)生都異口同聲地回答：“糖類(lèi)，還有脂肪！……”然后，我?guī)е�大家一起溫�?xí)了這幾種重要的能源物質(zhì)及它們各自的供能特點(diǎn)。請(qǐng)問(wèn)大家：“有機(jī)物中的能量在細(xì)胞中可以隨著有機(jī)物的逐步氧化分解而釋放出來(lái)，用于生命活動(dòng)。那釋放出來(lái)的能量能不能直接被生物體利用呢？”這時(shí)，有學(xué)生小聲在回答：“不能”�！澳敲礊槭裁床荒苣�？”這時(shí)教室里安靜了片刻，學(xué)生回答不上來(lái)了。“因?yàn)閺挠袡C(jī)物中釋放出來(lái)的能量需要轉(zhuǎn)化成一種活躍的化學(xué)能，能量只有轉(zhuǎn)化成這種活躍的化學(xué)能才能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)！”學(xué)生開(kāi)始疑惑不解了，一雙雙眼睛盯著我，這時(shí)我也開(kāi)始犯愁：如何跟他們解釋呢，不是糖類(lèi)在提供能量嗎？現(xiàn)在怎么又是另外一種物質(zhì)呢！該如何引出ATP……突然間我靈光一閃，但凡生物學(xué)上不好解釋的現(xiàn)象都可以從現(xiàn)實(shí)生活中尋找到恰如其分的比喻，來(lái)幫助他們理解�！按蠹蚁胂笠幌�，我們?nèi)粘Ｉ�活中的一些開(kāi)銷(xiāo)，這些消費(fèi)需要通過(guò)我們手里的流通貨幣實(shí)現(xiàn)。但如果我們總是拿大額面值的鈔票進(jìn)行交易是不是會(huì)很麻煩呢？比如，我們不必在買(mǎi)一根冰棒、一串糖葫蘆時(shí)拿出百元大鈔，相反，如果我們把百元大鈔換成100張一元小票，在進(jìn)行交易時(shí)就會(huì)很方便。同樣，細(xì)胞利用能量也是如此，在細(xì)胞中的‘百元大鈔’相當(dāng)于儲(chǔ)存能量的有機(jī)物大分子糖類(lèi)，而ATP就是細(xì)胞內(nèi)流通的一元錢(qián)‘小票’。（本文出自范文先.生網(wǎng) m.panasonaic.com）所以，我們生物體內(nèi)能量的供應(yīng)都是直接由小票ATP提供的，這樣更加方便，因此我們又把ATP叫做直接能源物質(zhì)。下面我們就來(lái)從分子的角度去詳細(xì)了解ATP這種奇特的物質(zhì)……”
　　
　　接著我又開(kāi)始疑惑，簡(jiǎn)單地從書(shū)本上的“相關(guān)信息”讓學(xué)生來(lái)了解ATP的結(jié)構(gòu)，學(xué)生肯定理解不了，因?yàn)檫@是一個(gè)結(jié)構(gòu)式相當(dāng)復(fù)雜的有機(jī)物，化學(xué)中還沒(méi)有接觸到這么復(fù)雜的有機(jī)化合物……接下來(lái)我把ATP的結(jié)構(gòu)畫(huà)到黑板上，因?yàn)樗�可以和前面的知識(shí)核苷酸聯(lián)系起來(lái)，同時(shí)拿出了核苷酸的結(jié)構(gòu)圖片，讓學(xué)生比較了它與核糖核苷酸以及脫氧核糖核苷酸之間的區(qū)別，并且要讓學(xué)生自己總結(jié)出AMP就是一種構(gòu)成RNA的核苷酸，然后再去理解ATP的形成以及ATP的分子簡(jiǎn)式中三個(gè)磷酸鍵的不同，特別強(qiáng)調(diào)高能磷酸鍵的特點(diǎn)……
　　
　　然后我提出問(wèn)題：“如果日常生活中的零用錢(qián)快用完了怎么辦��！”馬上有學(xué)生大聲說(shuō)：“再向爸媽要唄！”這時(shí)大家都笑了起來(lái)�！昂芎�，那么生物體細(xì)胞中的小票ATP用完了又該怎么辦呢？”這時(shí)有一學(xué)生迅速高高地把手舉了起來(lái)：“那就需要糖類(lèi)等大面值的有機(jī)物轉(zhuǎn)換成更多的小票ATP！”“大家同不同意這位同學(xué)的看法？”只見(jiàn)學(xué)生在不住地點(diǎn)頭。“那么ATP是如何合成的呢？其實(shí)糖類(lèi)等有機(jī)物分解時(shí)釋放出的能量能用來(lái)合成ATP，這個(gè)過(guò)程需要通過(guò)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)同學(xué)們自主學(xué)習(xí)書(shū)本上這節(jié)內(nèi)容！”五分鐘過(guò)后，我再詳細(xì)講解這兩個(gè)方程式。把這兩個(gè)反應(yīng)式，寫(xiě)在黑板上給予比較，讓學(xué)生體會(huì)到，并不是兩個(gè)可逆反應(yīng)。教師總結(jié)：細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)有些是吸收能量的，有些是釋放能量的。吸能反應(yīng)與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中。能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。ATP好像是細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的“中轉(zhuǎn)站”，我們可形象地把它比喻成細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”，也正是由于細(xì)胞內(nèi)具有ATP這種能量“通貨”，細(xì)胞才能及時(shí)而持續(xù)地滿足各項(xiàng)生命活動(dòng)對(duì)能量的需求。
　　
　　二、教學(xué)反思
　　
　　一節(jié)成功的教學(xué)“導(dǎo)入”相當(dāng)重要，關(guān)于如何引入ATP這個(gè)物質(zhì)，這一點(diǎn)我以一首優(yōu)美的詩(shī)句以及詩(shī)句中奇特的生物學(xué)景象做引子，讓學(xué)生耳目一新，激發(fā)了學(xué)生對(duì)這節(jié)課的學(xué)習(xí)興趣，滲透了熱愛(ài)自然和生命的情感教育。這樣既與新課程三維目標(biāo)中的情感目標(biāo)相吻合，又培養(yǎng)了學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。至于如何解釋ATP
　　
　　在能量代謝中的作用，讓學(xué)生深刻體會(huì)“通貨”的含義，我巧妙地作了“大鈔”與“小票”的比喻讓學(xué)生更好地理解了ATP與糖類(lèi)等有機(jī)物之間的區(qū)別，解決了學(xué)生心中的困惑，這樣學(xué)生就對(duì)ATP不再感到陌生敬畏了，后面的內(nèi)容也很順理成章地展開(kāi)來(lái)。關(guān)于“ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化”，同樣我又接著前面的比喻：零用錢(qián)花完了怎么辦？學(xué)生就很自然地能夠聯(lián)想到細(xì)胞中“小票”ATP快用完了，糖類(lèi)等有機(jī)物“大鈔”就會(huì)去轉(zhuǎn)換成更多的“小票”ATP，從而也理解了細(xì)胞中的ATP在源源不斷地產(chǎn)生，又在不斷地被消耗的道理。這樣“ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化”就很好去開(kāi)展了。接著我使用了自主學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上去學(xué)習(xí)具體的轉(zhuǎn)化過(guò)程，效果當(dāng)然很不錯(cuò)了！教學(xué)效果也證明，兩個(gè)恰如其分的比喻讓學(xué)生不僅擺脫了對(duì)一種新物質(zhì)的學(xué)習(xí)畏懼心理，而且有利于更好地掌握本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我的預(yù)計(jì)效果。
　　
　　關(guān)于ATP的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生通過(guò)與前面核苷酸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，自己就能夠歸納總結(jié)出AMP就是一種核糖核苷酸，以至于ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也就很容易去理解記憶了。此知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，我大膽地實(shí)施了自己的想法，采用要點(diǎn)提示法把新內(nèi)容呈現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生通過(guò)自己的分析比較就能夠歸納總結(jié)出他們之間的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。學(xué)生對(duì)這個(gè)難度很大的新知識(shí)點(diǎn)不僅不會(huì)感到抵觸，而且對(duì)舊知識(shí)點(diǎn)重新進(jìn)行了回顧和記憶，新舊知識(shí)點(diǎn)相互融會(huì)貫通，培養(yǎng)了學(xué)生建立知識(shí)框架的能力，取得很好的教學(xué)效果。
　　
　　本節(jié)課當(dāng)然還有好多不足之處，其中有一點(diǎn)感到遺憾的是，ATP的內(nèi)容可以多加借助多媒體的資源，這樣課堂會(huì)更有活力，教學(xué)效果也會(huì)更佳。
　　
　　通過(guò)這節(jié)課的教學(xué)，我認(rèn)識(shí)到，作為一個(gè)好教師很難，教師不僅要多站在學(xué)生的思考角度、知識(shí)水平上去上好每一節(jié)課，去講解好每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題的方法。例如，要具備這樣的思想：“生物學(xué)是與人們生活息息相關(guān)的科學(xué)，因此好多生物學(xué)現(xiàn)象，都可以直接與生活聯(lián)系并做出貼切的比喻得以解釋……”還要具備哲學(xué)中“聯(lián)系”“整體與部分”的思想，前后的一些知識(shí)點(diǎn)要學(xué)會(huì)“串”起來(lái)，要有一個(gè)整體的思想，這一點(diǎn)可以在課堂上對(duì)學(xué)生多加引導(dǎo)。還有一點(diǎn)，學(xué)生的回答可能不是標(biāo)準(zhǔn)答案，但是畢竟都是他們自己思考的結(jié)果，我們要肯定學(xué)生的思考，不要扼殺學(xué)生寶貴的想象力，所以要注意評(píng)價(jià)的方式。最后，我想說(shuō)的是，作為一位優(yōu)秀的生物學(xué)教師，平時(shí)要多加積累，對(duì)生活中的現(xiàn)象多問(wèn)幾個(gè)為什么，知識(shí)量要不斷擴(kuò)大，這樣生物學(xué)教學(xué)才會(huì)游刃有余、妙趣橫生，學(xué)生才會(huì)受益匪淺。
　　
　　（作者單位湖北省武漢市黃陂區(qū)黃陂三中）

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