DNA分子的结构教学设计

1 普通高中课程标准实验教科书·人教版·必修 2 第三章 基因的本质 第二节 DNA 分子的结构 第 1 课时 《DNA 分子的结构》教学设计 一、设计理念 以新课标理念的要求 “面向全体学生” “提高学生的生物科学素养” ， 重视 “探 究性学习” ， “注重与现实生活的联系” ， “使学生达成知识、能力、情感态度与价 值观的协调一致” 。为指导，在设计中的思考是：DNA 的双螺旋结构模型已成为 分子生物学的象征， 甚至成为高科技的象征。 其独特结构模型在日常生活中也能 见到：从课本的封面看到中关村街头的雕塑；以及街头的路灯，有特色的建筑设 计等。这些形象地告诉我们 10 年前鲜为人知的 DNA，如今几乎到了家喻户晓的 程度。这就是社会实际的切入点。由于在生物第一册第二章第三节“遗传信息的 携带者——核酸”中，学生已经学习了 DNA 的结构单位、组成成分、名称，并看 到了脱氧核苷酸链。由以上分析可知学生对 DNA 已经有了初步的了解，这样就为 学生学好 DNA 的双螺旋结构打下了基础。本节课通过设计不同层次的问题，尝试 让学生亲历思考与探究的过程，培养学生的科学探究精神与方法，以及解决实际 问题的能力。 二、教学分析 《DNA 分子的结构》既是对已学孟德尔遗传定律和减数分裂知识的进一步深 入，更是学习整个遗传部分的基础。该内容几乎每年高考都有涉及。 课本首先用较大篇幅介绍了科学家们构建DNA 双螺旋结构模型的故事，旨在 使学生了解科学家的研究过程， 学习和体会科学家们善于捕获和分析信息， 合作 研究及锲而不舍的科研精神。之后是DNA 分子结构主要特点介绍，最后是制作 DNA 双螺旋结构模型的学生动手实验。 教学重点和难点是：DNA 分子结构的主要特点和 DNA 双螺旋结构模型的制 作。 2 三、学情分析 学生已掌握核酸及脱氧核苷酸的相关知识，懂得 DNA 是主要的遗传物质，这 为新知识的学习奠定了认知基础。 高中学生具备一定的认知能力， 思维的目的性、 连续性和逻辑性已初步建立，加上我校是市属重点高中，而我任教的班级又是理 科实验班，学生的学习能力和动手能力都比较强，具备实施探究式教学的条件。 四、教学目标 知识与技能： 1.说出科学家沃森和克里克对 DNA 的探索历程。 2.概述 DNA 结构的主要特征，默写出 DNA 的平面结构图。 过程与方法： 通过对 DNA 的立体结构、平面结构观察，掌握 DNA 结构简图的绘画。 情感目标： 1.认同与人合作在科学研究中的重要性。 2.学习科学的思维方法、科学家锲而不舍的精神和善于利用前人的果。 五、重点难点 教学重点：1.概述 DNA 分子结构的主要特点 2.制作 DNA 分子双螺旋结构模型。 教学难点：概述 DNA 分子结构的主要特点。 六、教学方法 启发式教学与探究式教学相结合。 七、教学准备 多媒体课件、DNA 的双螺旋结构模型 八、教学过程 教学内容 学生活动 教师活动 设计意图及理论依 据 问题导入：多媒体 展示中关村 DNA 雕 塑 学生进行观察、比 较、思考、讨论 问题导入：教师 播放多媒体课 件，在学生讨论 的基础上引出 DNA 的结构是什 么？ 利用多媒体画面， 导 入新课， 有利于吸引 学生的注意， 能有效 调动学生学习兴趣， 激发学生兴奋点， 唤 起学生强烈求知欲。 回顾 DNA 的基本化 学组成知识。 学生思考并回答 问题 教师作出肯定和 鼓励学生并播放 课件 为后面学习新知识 作铺垫。 提出问题：基本单 位是如何组成 DNA 长链的呢？ 学生思考并回答 问题。 教师补充和鼓励 学生探索。 转入本节课内容DNA 结构的学习 阅读分析两位科 学家构建 DNA 双螺 学生带着问题阅 读课文。 策划学生活动 引导 1： 上述资料 引导学生分析过程， 总结科学史中包含 3 旋结构模型的故 事。 中涉及到哪些学 科的知识和方 法？这对你理解 生物科学的发展 有什么启示？ 引导 2、 沃森和克 里克默契配合， 发现 DNA 双螺旋 结构的过程，作 为科学家合作研 究的典范，在科 学界传为佳话。 他们的这种工作 方式给予你哪些 启示？ 的科学方法、 科学思 想和科学精神。 培养学生自主学习 的能力， 分析解决问 题的能力及思维能 力。 启迪学生要善于利 用他人的研究成果 和经验； 要善于与他 人交流和沟通； 研究 小组成员在知识背 景上最好是互补的， 对所从事的研究要 有兴趣和激情。 DNA 分子结构的特 点 学生结合 DNA 双螺 旋结构模型和 CAI 中 DNA 的平面和空 间模型，思考讨论 和归纳 DNA 分子结 构的特点。 得出结论：（1） DNA 分子是由两条 链组成的，并按反 向平行方式盘旋 成双螺旋结构。 （2） DNA 分子中的 脱氧核糖和磷酸 交替连接，排列在 外侧，构成基本骨 架；碱基排列内 侧。 （3）两条链上的 碱基通过氢键连 接成碱基对，即： A 和 T 配对， G 和 C 配对。（碱基互补 配对原则） 教师手拿 DNA 模 型并播放多媒体 展示 DNA 分子的 平面和立体结构 策划学生活动 引导 3：DNA 分子 是由几条链组成 的，链间的空间 关系是什么？ 引导 4：DNA 分子 的主链是由什么 组成的？排列在 什么位置？ 引导 5：DNA 分子 中的碱基排列在 哪里？有什么规 律吗？ 师生讨论，观察 DNA 分子模型， 增加感性 认识 从多媒体画面上自 我获取知识， 培养学 生的读图分析能力， 运用知识的迁移能 力， 体现教学的直观 性原则。 图文互换， 培养空间 思维能力，创新能 力。 归纳总结， 帮助学生 完成“由感性到理 性、 由具体到抽象的 认知过程。 这符合学 生的认识规律， 掌握 知识与发展智力相 统一的规律， 教师主 导作用和学生主体 作用相统一的规律， 也体现教学的直观 4 性、启发性原则。 课堂思考与讨论 学生思考讨论 策划学生活动 引导 6： 如果我们 是法医，根据我 们学习的知识你 会如何辨别死者 身份呢？ 培养学生解决实践 问题的能力 课堂小结 理解并思考 教师总结指出本 节的重难点 归纳总结， 形成完整 的知识体系 课下动手制作 课下动手制作 DNA 模型 提出要求，实验 室准备 八、作业布置 思考如何以本节课构建的模型为基础， 形成 2 个完全相同的 DNA 分子 （即 DNA 分子是如何完成复制的）。 九、教学反思 1．本节课将 DNA 分子双螺旋结构模型的建构这个验证型实验大胆地改为 探究型实验，学生能跟随教师提供的资料，主动参与探究过程，由被动的接受知 识变为主动的探究知识、获取知识。在探究中学生能自己发现问题，分析问题， 解决问题，培养学生的生物学素养和分析解决问题的能力。 2．DNA 分子双螺旋结构模型的建构完成后，有关DNA 分子结构的相关知识 都由学生分析讨论得出， 这使学生观察模型、 分析模型得出理性认识的能力得到 了很好的锻炼。最后，本节课将后面的碱基对序列的探究整合提到了这里， 由于 更直观教学效果更好。 3．在整节课中，充分体现了学生的主体地位，尽量留给学生更多的空间， 更多的展示自己的机会，让学生在充满情感的、和谐的课堂氛围中，在老师和同