“多管齐下”打造生物高效课堂

吴汝彬

摘要以核心问题为主线，以学生为中心，通过问题探讨、小组合作、多媒体软件辅助和自制教具引导等多种方式，打造高中生物高效课堂。

关键词合作学习 高效课堂 问题探究

以“细胞的能量‘通货一ATP”一节为例，基于核心问题进行合作学习。合作学习的基本含义包括：①学生以小组的形式在一起学习；②教师的角色由传播者转变为服务者或帮助者；③学习的责任由教师转移到学生；④学生不仅要自己会学，还有责任帮助小组中的其他成员学会。基于此，本班48人分成8个学习小组，每组成员轮流作为发言人。同时通过多媒体软件辅助和自制磁板教具展示等方式，合理引导学生思考、讨论和回答问题。调动学生积极性进而培养学生主动参与的学习态度，并在此过程中学会用准确的科学术语阐述观点和提升进行合作探究学习的能力。

1导学案的引领，掌握核心问题

基于核心问题编制导学案（表1），小组合作学习，教师引导学生带着问题自学教材并思考、讨论和回答问题，然后由教师给予补充完善。

1.1核心问题1

学生课后通过阅读课本，查阅资料，思考讨论后，课上由小组发言人给予呈现：ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写，分子简式为A—P～P～P，其中A代表腺苷，是由腺嘌呤和核糖構成的；P代表磷酸基团；一代表普通化学键，储存的化学能小于20.92 kJ/mol～代表高能磷酸建，其中远离腺苷的那个高能磷酸键易水解且释放的能量多达30.54 kJ/tool，故被称为高能磷酸化合物。之后，其他小组发言人补充：ATP的结构式如图1所示，其含有C、H、O、N、P五种元素。

1.2核心问题2

教师依据核心问题2设置“问题串”：ATP是如何水解的？ATP又是如何合成的？ATP的合成与分解是可逆反应吗？人体每天对ATP的需求量很大，但ATP的含量却很少，如何解决这一矛盾呢？

学生小组讨论后，由发言人汇报：①ATP的水解：A-P～P～P→A-P～P+Pi+能量。在水解酶作用下，远离腺苷的高能一磷酸键容易断裂，生成二磷酸腺苷A-P～P（ADP）和磷酸（H），释放的能量直接用于各项生命活动。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，与一个游离Pi结合，生成ATP。对于人、动物、真菌和大多数细菌，ADP生成ATP所需要的能量来源于呼吸作用，而对于绿色植物来说除了来源呼吸作用外，还可以来源于光合作用。细胞内ATP含量很少，通过与ADP的迅速转化来满足生命活动能量的需要，ATP与ADP的含量处于一种动态平衡。总体来看两个过程物质可逆，能量、酶、场所等均不相同，故不是可逆反应。

学生总结后，教师给予补充，为学生今后的学习做铺垫：细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。从生物能量学的角度来看，ATP是生化系统的核心，它连接了光合、代谢和遗传（图2）。

1.3核心问题3

此时，其他小组都举手示意要回答核心问题3，最终由第8小组发言人从生活实例出发引出答案：主动运输、生物发电、肌肉细胞收缩、萤火虫发光、葡萄糖和果糖合成蔗糖、大脑思考问题等均是直接利用ATP所提供的能量。具体能量转化过程是：太阳光能通过光合作用转变为有机物中稳定的化学能，再通过呼吸作用转变为ATP中活跃的化学能，进而水解为各项生命活动提供能量。由此可见，需要吸收能量的化学反应为吸能反应，与ATP水解联系，由ATP水解供能。释放能量的化学反应为放能反应，与ATP合成联系，释放的能量储存在ATP。也就是说，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，即细胞内流通的能量“通货”是ATP。

2错误认识的纠正，升华核心问题

在学习过程中，部分学生错误地认为：ATP、核苷酸、DNA和RNA中的A代表的含义是一样的。教师及时纠正（图3）：①中的A代表腺苷，②中的A代表腺嘌呤，③中的A代表腺嘌呤脱氧核苷酸，④中的A代表腺嘌呤核糖核苷酸。其中ATP的两个高能磷酸键都水解后形成的单磷酸腺苷（AMP）是组成RNA的基本单位之一。

学习本节内容后学生普遍错误的认为：ATP是唯一的直接供能物质。教师及时纠正：事实上不同生物的不同生理活动供能机制是不同的，ATP不是唯一的直接供能物质。如人体剧烈运动时的无氧供能，即在无氧或氧供应相对不足的情况下，主要靠ATP、CP（磷酸肌酸）分解供能和肌糖原无氧酵解供能（即肌糖原无氧的情况下分解成为乳酸的同时供给机体能量）。

3多媒体软件的辅助作用，深化核心问题

开始上课时，教师利用多媒体播放学校运动会时本班级同学参加4x100 m接力比赛视频，并抛出问题：运动时消耗能量吗？细胞中的糖类、脂肪储存的能量可以直接为生命活动提供吗？学生小组讨论后，得出：细胞内的主要能源物质是糖类，良好的储能物质是脂肪，这些物质必须先转化为ATP才能为细胞生命活动直接供能。教师再根据导学案核心问题的设计顺序和学生对问题的回答顺序，同步展示核心知识点和相关的补充。另借助多媒体一体机上的“希沃授课助手”。把学生小组合作讨论的导学案上核心问题的结果通过手机现场拍照，在学生即将回答问题时上传至一体机上。小组发言人面对全班学生，讲解本组讨论结果的来龙去脉，其他小组观摩后补充完善，进而实现人机互动，让学生真正地参与到学习中，激发学生的学习兴趣，使学生乐学善学。

4自制磁板教具，突破核心问题

课前，教师用磁板和写真纸设计成“ATP"”样式，以“ATP”中的三个字母为基础，其中“A”涵盖ATP的分子结构，“T”涵盖ATP的化学性质，“P”涵盖ATP的利用。把每个字母再划分成若干部分，每一部分代表ATP的一个小知识点在写真纸上给予体现出来。上课时教师结合课件展示和学生对相关问题的回答，用设计好的磁板在黑板上同步展示并补充总结，最后把带有知识点的小块磁板整合在一起迅速组成“ATP”样式，突出重难点的同时使学生眼前一亮（图4）。

5感悟

本节课教学是以“核心问题”为主线，借助多媒体软件和自制教具，通过学生小组合作学习形式，不断推动学生思维，使学生在学习中变“被动”为“主动”，“多管齐下”从而实现教学重难点的突破和教学目标的完成，打造生物高效课堂。