高中生物 第3章 第2節(jié)《DNA分子的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計 新人教版必修21.doc

1、aDNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計課題DNA分子的結(jié)構(gòu)課型活動課章節(jié)必修二第三章第2節(jié)年級班級教學(xué)目標(biāo)1)知識與技能：簡述DNA分子的化學(xué)組成和雙螺旋結(jié)構(gòu)；概述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點。(2)過程和方法：體驗?zāi)Ｐ徒?gòu)在科學(xué)研究中的過程； 初步知曉科學(xué)探究的基本方法（如模型建構(gòu)法，學(xué)科知識的交叉應(yīng)用）。(3)情感態(tài)度價值觀：體驗合作在科學(xué)研究中的重要性；認(rèn)同人類對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識是不斷深化、不斷完善的過程。重點難點重點：DNA分子的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點難點：DNA 分子中堿基對的連接方式一定是A和T配對， G和C配對教材分析教材的地位和作用：本節(jié)課是人教版高中生物必修2第3章基因的本質(zhì) 第2節(jié)DNA分子內(nèi)

2、容。DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型已經(jīng)成為分子生物學(xué)的象征。它不僅使我們清楚認(rèn)識DNA分子，而且是學(xué)習(xí)DNA分子的復(fù)制、基因及其表達(dá)的基礎(chǔ)；也是現(xiàn)代生物遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。本節(jié)教材中豐富的生物學(xué)史：威爾金斯（M.Willkins）和富蘭克林（R.E.Franklin）的DNA結(jié)晶的X射線衍射圖譜。查哥夫（E.Chargaff）得出的重要規(guī)律 。沃森（J.D.Watson）和克里克（F.Crick）首先發(fā)現(xiàn)的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。這些科學(xué)史均為探究活動的思維訓(xùn)練提供依據(jù)幫助學(xué)生了解科學(xué)家的研究過程，學(xué)習(xí)和體會科學(xué)家們善于捕獲和分析信息，合作研究及鍥而不舍的科研精神。DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點是對這段生物科學(xué)史的總結(jié)，

3、通過邊探究邊制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型aa，幫助學(xué)生掌握DNA的結(jié)構(gòu)特點。學(xué)情分析通過必修一的學(xué)習(xí)，學(xué)生在已掌握核酸及脫氧核苷酸的相關(guān)知識，通過必修二認(rèn)識DNA是主要的遺傳物質(zhì)，這為新知識的學(xué)習(xí)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。高中學(xué)生具備一定的閱讀分析能力，動手能力，思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性已初步建立，通過體驗探究，重走科學(xué)家之路成為可能。學(xué)生雖然相對學(xué)習(xí)能力和動手能力都不太強(qiáng)，但是本節(jié)課通過問題鏈和分步實驗的設(shè)計，使得探究式教學(xué)的實施成為可能。教學(xué)策略在設(shè)計這節(jié)課時,充分利用教材資源，通過生物科學(xué)史再現(xiàn)科學(xué)探究過程，讓學(xué)生“走上探究之路”分步構(gòu)建DNA雙螺旋模型。每一步都以科學(xué)家的科學(xué)研究過程為指導(dǎo)，提出

4、問題，逐步探究，讓學(xué)生親身體驗，進(jìn)行模型建構(gòu)呈現(xiàn)以“基本單位脫氧核苷酸長鏈平面脫氧核苷酸雙鏈立體雙螺旋結(jié)構(gòu)”的知識鏈。模型建構(gòu)完，讓學(xué)生根據(jù)模型總結(jié)出DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。最后，通過課本課后習(xí)題鞏固。探究活動和討論均以合作小組為單位進(jìn)行，然后進(jìn)行小組間的發(fā)言和交流，讓學(xué)生學(xué)習(xí)和體會科學(xué)家們善于捕獲和分析信息，合作研究及鍥而不舍的科研精神。教學(xué)資源人教版高中生物必修2教材教學(xué)媒體PPT課件、實物物投影儀教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動設(shè)計意圖上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)了DNA是遺傳物質(zhì)，作為遺傳物質(zhì)，要具備什么樣的結(jié)構(gòu)才可以攜帶遺傳信息呢？今天我們將一起揭示DNA結(jié)構(gòu)的探究歷程，并且嘗試像科

5、學(xué)家一眼建構(gòu)DNA模型。兩個任務(wù)都非常重要，相信每一位同學(xué)都不會顧此失彼。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。aa復(fù)習(xí)引入構(gòu)建模型【20世紀(jì)40-50年代科學(xué)界關(guān)于DNA的證據(jù)】回憶思考：1、組成DNA的基本單位是什么？（脫氧核苷酸）2、每個脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)組成是什么？3、組成DNA的堿基有哪幾種？請學(xué)生完成課本p51一、基礎(chǔ)題3【課堂活動1】布置學(xué)生制作DNA基本單位-脫氧核苷酸模型4、4種脫氧核苷酸又是怎樣構(gòu)成DNA分子呢？【課堂活動2】制作一條脫氧核苷酸鏈(含個脫氧核苷酸)回憶知識，并回答獨立制作DNA基本單位思考回答并解釋以2人合作小組為單位制作一條DNA鏈片段讓學(xué)生溫故知新，并提高動手能力探究歷程-

6、【DNA結(jié)構(gòu)的研究背景】當(dāng)時，很多科學(xué)家都對DNA的結(jié)構(gòu)有所研究。其中最為突出的是美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克。aaDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建成 【DNA螺旋結(jié)構(gòu)的確立】閱讀課本P48第7-11行，思考：5、沃森和克里克以什么證據(jù)為基礎(chǔ)推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)？學(xué)生閱讀課本，思考問題，得出推論培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力與自我探究能力。通過這張圖像及有關(guān)數(shù)據(jù)，沃森和克里克推算出一個很關(guān)鍵的結(jié)論：DNA最可能是成規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)?！綝NA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確立】閱讀課本P48第2段，思考回答：6、DNA分子是雙螺旋還是三螺旋？DNA分子可能是一種雙鏈結(jié)構(gòu)。7、堿基排在螺旋外側(cè)，還是螺旋內(nèi)側(cè)？堿基排在螺旋

7、內(nèi)側(cè)【課堂活動】制作DNA平面模型：以4人小組為單位組把你們的兩段DNA鏈連成雙鏈。問：你遇到什么問題？教師：在制作模型的過程中，沃森和克里克當(dāng)時也遇到同樣的問題，他們無法把堿基放到模型中他們?nèi)我膺x擇的位置上，請同學(xué)們閱讀課本P48第3段黑體字，思考：學(xué)生閱讀后回答問題發(fā)現(xiàn)新問題：在大多數(shù)同學(xué)之間的兩條鏈無法連成合理的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力與自我探究能力。aa8、DNA的堿基是如何配對的？1952年，沃森和克里克從奧地利生物化學(xué)家查哥夫那里得到了一個重要的信息：腺嘌呤（）的量總是等于胸腺嘧啶（）的量，鳥嘌呤（）的量總是等于胞嘧啶（）的量。即A（腺嘌呤）一定與T（胸腺嘧啶）配對；G（鳥嘌

8、呤）一定與C（胞嘧啶）配對。 堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系，叫做堿基互補配對原則。據(jù)此，你認(rèn)為DNA的結(jié)構(gòu)該如何修正？于是，沃森和克里克改變了堿基配對的方式，讓A與T配對，G與C配對，最終，構(gòu)建出了正確的DNA模型。投影同學(xué)的DNA平面模型，對照課本P49圖3-11DNA分子的平面模式圖，看看有什么可以改進(jìn)的？【課堂活動】制作DNA立體模型：由于核苷酸各部分之間的作用力，它們既不在同一直線也不在同一個平面上，因而核苷酸各部分螺旋一定的角度。思考與討論4人合作小組合作把兩段DNA鏈連成雙鏈（平面結(jié)構(gòu)）。4人合作小組合作修正DNA立體模型思考、討論和合作能力aa檢驗同學(xué)們手上的模型就和當(dāng)時沃森和克

9、里克制作的模型一樣，沃森和克里克所構(gòu)建的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是否科學(xué)？怎么檢驗？他們把金屬制作的模型與DNA衍射圖對照，發(fā)現(xiàn)兩者一模一樣。得出結(jié)論：DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)。學(xué)生歸納DNA特點投影學(xué)生DNA模型，思考9、DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點有哪些？兩條長鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在DNA分子的外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。堿基互補配對原則：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，且堿基配對有一定的規(guī)律：AT、GC（A一定與T配對，G一定與C配對）。學(xué)生回答完再指導(dǎo)看書P49，肯定學(xué)生的總結(jié)歸納能力。學(xué)生展示模型，并且進(jìn)行討論后發(fā)言拓展學(xué)生思維，更好理解新

10、知識交流評價投影2組模型10、不同小組制作的DNA模型有何不同？由此可以推測DNA分子結(jié)構(gòu)什么特性？學(xué)生進(jìn)行模型的比較、觀察和討論aaDNA分子是由幾十個乃至上億個脫氧核苷酸組成的，同學(xué)們小組合作的僅僅是DNA的一個片段。把4個合作小組的模型連接成一個整體。2位同學(xué)上來展示。思維啟迪11、沃森和克里克在構(gòu)建模型中，利用了其他哪些科學(xué)家的經(jīng)驗和成果？要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗；要善于與他人交流和溝通，閃光的思想是在交流與撞擊中獲得的；研究小組成員在知識背景上最好是互補的，對所從事的研究要有興趣和激情等。課堂檢測課本P51一、基礎(chǔ)題1課后延伸總結(jié)在制作和運用DNA分子模型的過程中的經(jīng)驗得失，要

11、求學(xué)生在課外尋找更好的材料用具和方法，設(shè)計制作更科學(xué)、更美觀、使用更方便的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，在班級交流展出。 學(xué)會構(gòu)建模型七、板書提綱第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)主要特點 磷酸 特性 脫氧核糖 脫氧核苷酸 脫氧核苷酸長鏈 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) 含氮堿基aa八、教學(xué)反思往屆在本節(jié)教學(xué)都是“先學(xué)知識后做模型”先讓學(xué)生閱讀教材資料學(xué)習(xí)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建過程，之后通過掛圖和模型總結(jié)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點，最后制作模型以加深對DNA 分子結(jié)構(gòu)特點的認(rèn)識和理解。但是卻發(fā)現(xiàn)學(xué)生在課堂上能明白DNA的結(jié)構(gòu)特點，課后的鞏固還是靠死記硬背，沒法真正讓知識掌握牢固。因此，這節(jié)課我采用“做中學(xué)”的模式上課

12、，我這樣設(shè)計這節(jié)課：利用教材資源，通過生物科學(xué)史再現(xiàn)科學(xué)探究過程，讓學(xué)生“走上探究之路”分步構(gòu)建DNA雙螺旋模型。每一步都以科學(xué)家的科學(xué)研究過程為指導(dǎo)，提出問題，逐步探究，讓學(xué)生親身體驗，發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而解決問題逐步呈現(xiàn)以“基本單位脫氧核苷酸長鏈平面脫氧核苷酸雙鏈立體雙螺旋結(jié)構(gòu)”的知識鏈。模型建構(gòu)完，讓學(xué)生根據(jù)模型自己總結(jié)出DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。最后，通過課本課后習(xí)題鞏固。整節(jié)課通過學(xué)生獨立、2人小組合作、4人小組合作，最終全班同學(xué)一起構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,讓學(xué)生體會分工與合作。課堂上，學(xué)生能跟隨教師的思路，主動參與探究過程，在課堂中既動手又動腦，全方位調(diào)動感觀，使抽象知識形象化，提高課堂知識理解效率。在活動過程中，我及時捕捉細(xì)節(jié)，如學(xué)生拼接時堿基之間的配對等，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)場展示、共同討論、及時糾正。在討論和糾錯中