吳汝彬

摘要以核心問題為主線，以學(xué)生為中心，通過問題探討、小組合作、多媒體軟件輔助和自制教具引導(dǎo)等多種方式，打造高中生物高效課堂。

關(guān)鍵詞合作學(xué)習(xí) 高效課堂 問題探究

以“細胞的能量‘通貨一ATP”一節(jié)為例，基于核心問題進行合作學(xué)習(xí)。合作學(xué)習(xí)的基本含義包括：①學(xué)生以小組的形式在一起學(xué)習(xí)；②教師的角色由傳播者轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)者或幫助者；③學(xué)習(xí)的責(zé)任由教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生；④學(xué)生不僅要自己會學(xué)，還有責(zé)任幫助小組中的其他成員學(xué)會?；诖?，本班48人分成8個學(xué)習(xí)小組，每組成員輪流作為發(fā)言人。同時通過多媒體軟件輔助和自制磁板教具展示等方式，合理引導(dǎo)學(xué)生思考、討論和回答問題。調(diào)動學(xué)生積極性進而培養(yǎng)學(xué)生主動參與的學(xué)習(xí)態(tài)度，并在此過程中學(xué)會用準(zhǔn)確的科學(xué)術(shù)語闡述觀點和提升進行合作探究學(xué)習(xí)的能力。

1導(dǎo)學(xué)案的引領(lǐng)，掌握核心問題

基于核心問題編制導(dǎo)學(xué)案（表1），小組合作學(xué)習(xí)，教師引導(dǎo)學(xué)生帶著問題自學(xué)教材并思考、討論和回答問題，然后由教師給予補充完善。

1.1核心問題1

學(xué)生課后通過閱讀課本，查閱資料，思考討論后，課上由小組發(fā)言人給予呈現(xiàn)：ATP是三磷酸腺苷的英文名稱縮寫，分子簡式為A—P～P～P，其中A代表腺苷，是由腺嘌呤和核糖構(gòu)成的；P代表磷酸基團；一代表普通化學(xué)鍵，儲存的化學(xué)能小于20.92 kJ/mol～代表高能磷酸建，其中遠離腺苷的那個高能磷酸鍵易水解且釋放的能量多達30.54 kJ/tool，故被稱為高能磷酸化合物。之后，其他小組發(fā)言人補充：ATP的結(jié)構(gòu)式如圖1所示，其含有C、H、O、N、P五種元素。

1.2核心問題2

教師依據(jù)核心問題2設(shè)置“問題串”：ATP是如何水解的？ATP又是如何合成的？ATP的合成與分解是可逆反應(yīng)嗎？人體每天對ATP的需求量很大，但ATP的含量卻很少，如何解決這一矛盾呢？

學(xué)生小組討論后，由發(fā)言人匯報：①ATP的水解：A-P～P～P→A-P～P+Pi+能量。在水解酶作用下，遠離腺苷的高能一磷酸鍵容易斷裂，生成二磷酸腺苷A-P～P（ADP）和磷酸（H），釋放的能量直接用于各項生命活動。②ATP的合成：A-P～P+Pi+能量→A-P～P～P。在合成酶作用下，ADP接受能量，與一個游離Pi結(jié)合，生成ATP。對于人、動物、真菌和大多數(shù)細菌，ADP生成ATP所需要的能量來源于呼吸作用，而對于綠色植物來說除了來源呼吸作用外，還可以來源于光合作用。細胞內(nèi)ATP含量很少，通過與ADP的迅速轉(zhuǎn)化來滿足生命活動能量的需要，ATP與ADP的含量處于一種動態(tài)平衡?？傮w來看兩個過程物質(zhì)可逆，能量、酶、場所等均不相同，故不是可逆反應(yīng)。

學(xué)生總結(jié)后，教師給予補充，為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)做鋪墊：細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，是生物界的共性。從生物能量學(xué)的角度來看，ATP是生化系統(tǒng)的核心，它連接了光合、代謝和遺傳（圖2）。

1.3核心問題3

此時，其他小組都舉手示意要回答核心問題3，最終由第8小組發(fā)言人從生活實例出發(fā)引出答案：主動運輸、生物發(fā)電、肌肉細胞收縮、螢火蟲發(fā)光、葡萄糖和果糖合成蔗糖、大腦思考問題等均是直接利用ATP所提供的能量。具體能量轉(zhuǎn)化過程是：太陽光能通過光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中穩(wěn)定的化學(xué)能，再通過呼吸作用轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，進而水解為各項生命活動提供能量。由此可見，需要吸收能量的化學(xué)反應(yīng)為吸能反應(yīng)，與ATP水解聯(lián)系，由ATP水解供能。釋放能量的化學(xué)反應(yīng)為放能反應(yīng)，與ATP合成聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP。也就是說，能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通，即細胞內(nèi)流通的能量“通貨”是ATP。

2錯誤認識的糾正，升華核心問題

在學(xué)習(xí)過程中，部分學(xué)生錯誤地認為：ATP、核苷酸、DNA和RNA中的A代表的含義是一樣的。教師及時糾正（圖3）：①中的A代表腺苷，②中的A代表腺嘌呤，③中的A代表腺嘌呤脫氧核苷酸，④中的A代表腺嘌呤核糖核苷酸。其中ATP的兩個高能磷酸鍵都水解后形成的單磷酸腺苷（AMP）是組成RNA的基本單位之一。

學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容后學(xué)生普遍錯誤的認為：ATP是唯一的直接供能物質(zhì)。教師及時糾正：事實上不同生物的不同生理活動供能機制是不同的，ATP不是唯一的直接供能物質(zhì)。如人體劇烈運動時的無氧供能，即在無氧或氧供應(yīng)相對不足的情況下，主要靠ATP、CP（磷酸肌酸）分解供能和肌糖原無氧酵解供能（即肌糖原無氧的情況下分解成為乳酸的同時供給機體能量）。

3多媒體軟件的輔助作用，深化核心問題

開始上課時，教師利用多媒體播放學(xué)校運動會時本班級同學(xué)參加4x100 m接力比賽視頻，并拋出問題：運動時消耗能量嗎？細胞中的糖類、脂肪儲存的能量可以直接為生命活動提供嗎？學(xué)生小組討論后，得出：細胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)是糖類，良好的儲能物質(zhì)是脂肪，這些物質(zhì)必須先轉(zhuǎn)化為ATP才能為細胞生命活動直接供能。教師再根據(jù)導(dǎo)學(xué)案核心問題的設(shè)計順序和學(xué)生對問題的回答順序，同步展示核心知識點和相關(guān)的補充。另借助多媒體一體機上的“希沃授課助手”。把學(xué)生小組合作討論的導(dǎo)學(xué)案上核心問題的結(jié)果通過手機現(xiàn)場拍照，在學(xué)生即將回答問題時上傳至一體機上。小組發(fā)言人面對全班學(xué)生，講解本組討論結(jié)果的來龍去脈，其他小組觀摩后補充完善，進而實現(xiàn)人機互動，讓學(xué)生真正地參與到學(xué)習(xí)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生樂學(xué)善學(xué)。

4自制磁板教具，突破核心問題

課前，教師用磁板和寫真紙設(shè)計成“ATP"”樣式，以“ATP”中的三個字母為基礎(chǔ)，其中“A”涵蓋ATP的分子結(jié)構(gòu)，“T”涵蓋ATP的化學(xué)性質(zhì)，“P”涵蓋ATP的利用。把每個字母再劃分成若干部分，每一部分代表ATP的一個小知識點在寫真紙上給予體現(xiàn)出來。上課時教師結(jié)合課件展示和學(xué)生對相關(guān)問題的回答，用設(shè)計好的磁板在黑板上同步展示并補充總結(jié)，最后把帶有知識點的小塊磁板整合在一起迅速組成“ATP”樣式，突出重難點的同時使學(xué)生眼前一亮（圖4）。

5感悟

本節(jié)課教學(xué)是以“核心問題”為主線，借助多媒體軟件和自制教具，通過學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)形式，不斷推動學(xué)生思維，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中變“被動”為“主動”，“多管齊下”從而實現(xiàn)教學(xué)重難點的突破和教學(xué)目標(biāo)的完成，打造生物高效課堂。