3.2DNA的分子结构教学设计高一生物人教版必修二

1 DNA 的分子的结构教学设计 一、设计思路 本节内容相对简单，要想突破就要充分的发挥科学史的作用和价值，让学生沿着 科学家的探索足迹，再次面对科学家曾遇到的问题，使之产生自觉探究的内驱，通过 小组合作，在不断的“建构—修正—建构—修正”的过程中，完成自主构建。在发展 与人合作以及解决问题的能力的同时，自然生成知识，并获得一定的情感体验。 本节教学的设计思路：以科学史为主线，以模型建构为主要的活动，采取“化学 成分 基本组成单位 单链结构 双链平面结构 双链空间结构”的教学 顺序。模型建构完成后，引导学生分析模型水到渠成的得出 DNA 分子的结构特点及 DNA 的特性。 二、教学分析 1. 教材分析 “DNA 的分子结构和特点”是浙科版高中生物必修 2 第三章第 2 节的内容，它在 教材中有着承前启后的作用。本节课与必修 1 的“核酸”“细胞增殖”等内容相联系， 与此同时，它既对前一节“DNA 是主要的遗传物质”的内容进行更进一步的说明，使学 生加深了对遗传物质的理解，又为之后学习“DNA 分子的复制”“基因表达”等内容进 行必要的铺垫，是否牢固掌握本部分内容，对整个遗传、进化和分子生物学的基本知 识都会起到举足轻重的作用。 2. 学情分析 学生通过上一节课已经知道了 DNA 是主要的遗传物质，并在必修一也学习了 DNA 的分布、构成元素、基本单位等知识，为本节课学习奠定了知识基础。但高一学生的 有机化学知识相对较薄弱，所以避免过多有机知识的介绍，尽量将相关知识转化为图 及实物再结合人体模拟，给学生直观的认识。学生对于构建模型有很高的积极性，乐 于通过动手，积极探索 DNA 分子的结构。 三、教学目标 1. 知识目标：简述 DNA 的分子组成；概述 DNA 分子结构及其特点。 2. 能力目标：运用建构模型的科学方法，制作 DNA 双螺旋结构模型；以科学发现史的 资料故事培养学生搜集、处理信息的能力。 3. 情感目标：通过 DNA 双螺旋结构模型的构建，体验多学科知识的综合运用，认同交 流与合作在科学研究中的重要意义，并培养学生勇于探索，严谨论证的科学态度和 钻研精神。 四、教学方式和教学手段 采取讲授、探究式教学，分组合作构建 DNA 模型。 教学手段及技术准备：多媒体课件；制作双螺旋结构模型的材料，便于课堂上的展示。 五、教学过程 2 教学内容 教师的组织和引导 学生活动 教学意图 课 前 1 分 钟 导入新课 检查课前任务单 播放《神奇的 DNA》视频片段。 引出主要的遗传物质 DNA 填写展示 学生回答 联系生活，激 发兴趣，关注 科学前沿。 回顾旧知， 明 确 脱 氧 核 苷 酸 组 成 【资料 1】20 世纪 30 年代，生 化学家分析了 DNA 的分子组成， 发现它由 4 种脱氧核苷酸分子 聚合而成。每一个脱氧核苷酸由 一分子的磷酸、一分子的脱氧核 糖，一分子的碱基组成。说明脱 氧核苷酸的简图。出示 4 种碱 基。 在掌握腺嘌呤 A 的基础上快 速对另外三种碱基的中文 名称及英文简写进行对应， 思考并回答问题：1、脱氧 核苷酸有几种？分类依据 是什么？说出四种脱氧核 苷酸的名称。 引导学生回忆 第 1 模块的相 关内容，为学 习新知、顺利 构建 DNA 模型 做好铺垫。 明确 DNA 双 螺 旋 结 构 模 型 的 构建历程 【思考与讨论】通过分析沃森和 克里克在双螺旋结构模型的过 程中的发现，总结模型特点。 学生总结特征： 沃森和克里克将 安排 在 双 螺 旋 的 部 ， 安排在螺旋外部，在这个模型 中， 与 配 对， 与 配对， DNA 两 条 链 的 方 向 是 。从而构建 出 模型。 并且通过双螺 旋结构的研究 成果引导学生 了解科学探究 过程中应具备 的品质。达到 启发学生的目 的。 自学填写， 完成学案 DNA 分子的双螺旋结构内容，填 写在学案上 小组代表学生填写： 其他小组适当纠正 提高学生自主 学习及总计问 题的能力。 教师精讲 根据学生填写自主学习的内容， 教师针对性的进行精讲。 学生适当提出问题，教师答 疑。 使学生对于新 知识的学习印 象更加深刻。 课堂反馈 习题演练 多媒体呈现习题 学生答题 对学生的学习 成果进行检测 小组合作 制作双螺 旋结构模 型 提供相邻两个脱氧核苷酸的分 子结构式，提示联系两个氨基酸 是如何连接的，DNA 是规则的 螺旋体，碱基排列在内侧，磷酸 自主建构：按小组进行操 作，要求至少将 4 个脱氧核 苷酸拼接，使其成为一条链 由于 DNA 分子是两条链， 学生亲自动手 尝试制作模 型，在模型制 作过程中出现 3 和脱氧核糖排列在外侧。 教师巡视，搜集典型模型，待 每小组完成后，将搜集的模型实 物投影展示。教师引导学生观察 分析构建模型的思路，主要解决 DNA 平面结构中的几大问题： 问题 1.两条链间碱基对间的配 对方式和机理。 问题 2：A 与 T 通过两个氢键， G 与 C 通过三个氢键连接，称 之为碱基互补配对原则。 问题 2. 理解 DNA 两条链的反向 平行。 将两条链连接完成 DNA 双 链平面结构的构建。进行比 较、分析和思考，开展自评 或互评（最好制作的模型可 以螺旋） 学生观察数据，得出结论： A 与 T 数量相等，G 与 C 数 量相等，但 A+T 与 G+C 不 一定相等， 推测 DNA 分子的两条链中 最可能是 A 与 T 配对，G 与 C 配对。 这样或那样的 问题，有些正 是科学探索过 程中曾经遇到 过的问题，更 能让学生体会 科学探索的艰 辛和快乐，增 强学生的情感 体验。 让学生体验科 学成果的得出 需要不同学科 间的合作。 模 型 分 析 ——DNA的 分子特点 引导学生比较构建模型的第一 个碱基对，试分析第一个碱基对 的可能情况。 共同归纳得出 DNA 分子具有多 样性。 提问：多样性的原因？ 每一个特定的 DNA 分子具有特 定的碱基排列顺序，这是 DNA 分子的特异性。 作为遗传物质 DNA 还具有稳定 性，引导学生从 DNA 的结构分析 原因。 4 组学生汇报制作模型的前 3 个碱基对的排列顺序。 探究碱基对数量（n）和碱 基对排列方式的关系，建立 数学模型 。 观察模型、思考回答。 训 练 学 生 观 察、归纳、表 述能力 小游戏--- 习题检测 动画游戏习题 学生上黑板完成游戏 PK 提升学生做题 兴趣和学习兴 趣，增加其做 题能力 总结 可见展示 学生总结 巩固，使学生 记忆深刻 4 归纳小结 为 下 节 课 埋下伏笔 这节课我们重走了 DNA 结构的 发现之路，尝试了建模，进而观 察模型分析了 DNA 的结构特点 和特性。在 1953 年沃森和克里 克发表论文时，在论文的最后， 有这样一句语言：我们还注意到 我们所提出的特殊配对模式，提 供了遗传物质可能的复制机制。 模型建立的当时，就做了这样的 一种预测！那么 DNA 复制的机制 到底是什么？DNA 的复制意味 着什么呢？这个问题留给大家 下课思考，希望下节课能听到同 学们的精彩回答。 学生倾听、思考 总结本节内容 科学的一个重 要 的 价 值 功 能：科学的预 见性。学生带 着新的问题走 出课堂。 为后面的学习 打下伏笔，继 续激发学生的 求知欲。 六、教学反思 本节课将“制作 DNA 分子双螺旋结构模型”这个验证性实验大胆地改为探究性实 验，将建构 DNA 结构模型的过程以“基本单位——单链——平面双链——立体空间结 构”的步骤逐步分解，由简单到复杂，符合学生的认知规律，有利于学生理解脱氧核 苷酸和 DNA 的结构。以 DNA 分子双螺旋结构模型为依托开展一系列探究活动，大大提 高了学生的学习兴趣。 整节课中，学生跟随教师提供的资料，主动参与探究过程。教学时，教师应留给 学生更多的空间展示自己，让学生在充满情感的、和谐的课堂氛围和中，在老师和同 学的鼓励和欣赏中认识自我，找到自信，体验成功的乐趣，进而使学生的主体地位得 到充分体现。 上课过程中存在不足，课件使用不熟练，整个过程中板书书写不适当，没有关注 到整体学生上课状态。这些在以后教学过程中一定会努力改善。