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《細胞的能量“通貨”——ATP》教學案例
恰用比喻 化難為易——《細胞的能量“通貨”——ATP》教學案例李銳
摘要：對于學生不太熟悉、不好理解的教學內(nèi)容，如果運用恰當?shù)谋扔�，可以把知識化難為易，讓學生容易理解，加深印象。以《細胞的能量“通貨”——ATP》的教學為例進行了闡述。
關(guān)鍵詞：生物教學；運用比喻；化難為易
ATP是生命的直接能源物質(zhì)，是細胞內(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”的糖類和儲能物質(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)，既讓學生容易理解，又對其印象深刻呢，這讓我煞費苦心！
一、案例描述
首先這一節(jié)課的導入，我還是堅決地引用了唐代詩人杜牧的這首意境優(yōu)美的名句：“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽�？椗�。同學們，讓我們重溫唐代詩人杜牧這首情景交融的詩句，想象夜空中與星光媲美的點點流螢，思考有關(guān)的生物學問題：（1）螢火蟲發(fā)光的生物學意義是什么？（2）螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？（3）螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？”頓時學生興致滿滿，都紛紛按照老規(guī)矩分組進行討論起來……兩分鐘過后，陸陸續(xù)續(xù)有學生舉起手來，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，都是以鼓勵的方式肯定了他們的思考成果。緊接著，我問：“螢火蟲發(fā)光的能量靠誰來提供的呢？我們可以一起來回憶一下前面所學知識生物體內(nèi)提供能量的物質(zhì)有哪些？”以此進行過渡，學生都異口同聲地回答：“糖類，還有脂肪！……”然后，我?guī)е蠹乙黄饻亓暳诉@幾種重要的能源物質(zhì)及它們各自的供能特點。請問大家：“有機物中的能量在細胞中可以隨著有機物的逐步氧化分解而釋放出來，用于生命活動。那釋放出來的能量能不能直接被生物體利用呢？”這時，有學生小聲在回答：“不能”�！澳敲礊槭裁床荒苣�？”這時教室里安靜了片刻，學生回答不上來了�！耙驗閺挠袡C物中釋放出來的能量需要轉(zhuǎn)化成一種活躍的化學能，能量只有轉(zhuǎn)化成這種活躍的化學能才能用于各項生命活動！”學生開始疑惑不解了，一雙雙眼睛盯著我，這時我也開始犯愁：如何跟他們解釋呢，不是糖類在提供能量嗎？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，但凡生物學上不好解釋的現(xiàn)象都可以從現(xiàn)實生活中尋找到恰如其分的比喻，來幫助他們理解�！按蠹蚁胂笠幌�，我們?nèi)粘Ｉ钪械囊恍╅_銷，這些消費需要通過我們手里的流通貨幣實現(xiàn)。但如果我們總是拿大額面值的鈔票進行交易是不是會很麻煩呢？比如，我們不必在買一根冰棒、一串糖葫蘆時拿出百元大鈔，相反，如果我們把百元大鈔換成100張一元小票，在進行交易時就會很方便。同樣，細胞利用能量也是如此，在細胞中的‘百元大鈔’相當于儲存能量的有機物大分子糖類，而ATP就是細胞內(nèi)流通的一元錢‘小票’。（本文出自范文先.生網(wǎng) www.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)。下面我們就來從分子的角度去詳細了解ATP這種奇特的物質(zhì)……”
接著我又開始疑惑，簡單地從書本上的“相關(guān)信息”讓學生來了解ATP的結(jié)構(gòu)，學生肯定理解不了，因為這是一個結(jié)構(gòu)式相當復雜的有機物，化學中還沒有接觸到這么復雜的有機化合物……接下來我把ATP的結(jié)構(gòu)畫到黑板上，因為它可以和前面的知識核苷酸聯(lián)系起來，同時拿出了核苷酸的結(jié)構(gòu)圖片，讓學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的分子簡式中三個磷酸鍵的不同，特別強調(diào)高能磷酸鍵的特點……
然后我提出問題：“如果日常生活中的零用錢快用完了怎么辦啊！”馬上有學生大聲說：“再向爸媽要唄！”這時大家都笑了起來�！昂芎�，那么生物體細胞中的小票ATP用完了又該怎么辦呢？”這時有一學生迅速高高地把手舉了起來：“那就需要糖類等大面值的有機物轉(zhuǎn)換成更多的小票ATP！”“大家同不同意這位同學的看法？”只見學生在不住地點頭�！澳敲碅TP是如何合成的呢？其實糖類等有機物分解時釋放出的能量能用來合成ATP，這個過程需要通過ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)。請同學們自主學習書本上這節(jié)內(nèi)容！”五分鐘過后，我再詳細講解這兩個方程式。把這兩個反應(yīng)式，寫在黑板上給予比較，讓學生體會到，并不是兩個可逆反應(yīng)。教師總結(jié)：細胞內(nèi)的化學反應(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，釋放的能量儲存在ATP中。能量通過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胞內(nèi)流通的能量“通貨”，也正是由于細胞內(nèi)具有ATP這種能量“通貨”，細胞才能及時而持續(xù)地滿足各項生命活動對能量的需求。
二、教學反思
一節(jié)成功的教學“導入”相當重要，關(guān)于如何引入ATP這個物質(zhì)，這一點我以一首優(yōu)美的詩句以及詩句中奇特的生物學景象做引子，讓學生耳目一新，激發(fā)了學生對這節(jié)課的學習興趣，滲透了熱愛自然和生命的情感教育。這樣既與新課程三維目標中的情感目標相吻合，又培養(yǎng)了學生的生物科學素養(yǎng)。至于如何解釋ATP
在能量代謝中的作用，讓學生深刻體會“通貨”的含義，我巧妙地作了“大鈔”與“小票”的比喻讓學生更好地理解了ATP與糖類等有機物之間的區(qū)別，解決了學生心中的困惑，這樣學生就對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來。關(guān)于“ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化”，同樣我又接著前面的比喻：零用錢花完了怎么辦？學生就很自然地能夠聯(lián)想到細胞中“小票”ATP快用完了，糖類等有機物“大鈔”就會去轉(zhuǎn)換成更多的“小票”ATP，從而也理解了細胞中的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”就很好去開展了。接著我使用了自主學習的教學方式，讓學生在理解的基礎(chǔ)上去學習具體的轉(zhuǎn)化過程，效果當然很不錯了！教學效果也證明，兩個恰如其分的比喻讓學生不僅擺脫了對一種新物質(zhì)的學習畏懼心理，而且有利于更好地掌握本節(jié)課的教學重點、難點，遠遠超出了我的預計效果。
關(guān)于ATP的結(jié)構(gòu)，讓學生通過與前面核苷酸的結(jié)構(gòu)進行比較，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)特點也就很容易去理解記憶了。此知識點的教學，我大膽地實施了自己的想法，采用要點提示法把新內(nèi)容呈現(xiàn)出來，使學生通過自己的分析比較就能夠歸納總結(jié)出他們之間的相同點與不同點。學生對這個難度很大的新知識點不僅不會感到抵觸，而且對舊知識點重新進行了回顧和記憶，新舊知識點相互融會貫通，培養(yǎng)了學生建立知識框架的能力，取得很好的教學效果。
本節(jié)課當然還有好多不足之處，其中有一點感到遺憾的是，ATP的內(nèi)容可以多加借助多媒體的資源，這樣課堂會更有活力，教學效果也會更佳。
通過這節(jié)課的教學，我認識到，作為一個好教師很難，教師不僅要多站在學生的思考角度、知識水平上去上好每一節(jié)課，去講解好每一個知識點，同時還要培養(yǎng)學生思考問題的方法。例如，要具備這樣的思想：“生物學是與人們生活息息相關(guān)的科學，因此好多生物學現(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……”還要具備哲學中“聯(lián)系”“整體與部分”的思想，前后的一些知識點要學會“串”起來，要有一個整體的思想，這一點可以在課堂上對學生多加引導。還有一點，學生的回答可能不是標準答案，但是畢竟都是他們自己思考的結(jié)果，我們要肯定學生的思考，不要扼殺學生寶貴的想象力，所以要注意評價的方式。最后，我想說的是，作為一位優(yōu)秀的生物學教師，平時要多加積累，對生活中的現(xiàn)象多問幾個為什么，知識量要不斷擴大，這樣生物學教學才會游刃有余、妙趣橫生，學生才會受益匪淺。
（作者單位湖北省武漢市黃陂區(qū)黃陂三中）
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