DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計10623

1、DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計 貴州省貴陽市第六中學(xué)周紅一、設(shè)計思路 新課標理念下的高中生物教學(xué)，要在面向全體學(xué)生的基礎(chǔ)上，重視探究性學(xué)習和知識的獲得過程，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。同時注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)?；谛抡n程的這些理念，在設(shè)計這節(jié)課時我沒有照搬教材順序，而是大膽將學(xué)生的動手實驗分解成詳細的很多步驟，同時融入科學(xué)家的科學(xué)研究過程，逐步探究，讓學(xué)生在認識脫氧核苷酸的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)現(xiàn)如何構(gòu)建單鏈，進一步構(gòu)建平面雙鏈和立體空間結(jié)構(gòu)，同時總結(jié)出DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。探究活動和討論均以生物小組為單位進行，然后進行小組間的發(fā)言和交流。在邊探究邊動手制作模型的

2、過程中，還使學(xué)生親身體驗了模型構(gòu)建這一科學(xué)研究方法。模型制作完畢后通過小組間模型的比較分析，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性和DNA的遺傳信息就是堿基對的排序。 二、教學(xué)分析 1.教材分析 DNA分子的結(jié)構(gòu)既是對已學(xué)孟德爾遺傳定律和減數(shù)分裂知識的進一步深入，更是學(xué)習整個遺傳部分的基礎(chǔ)。該內(nèi)容幾乎每年高考都有涉及。 課本首先用較大篇幅介紹了科學(xué)家們構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的故事，旨在使學(xué)生了解科學(xué)家的研究過程，學(xué)習和體會科學(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。之后是DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點介紹，最后是制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的學(xué)生動手實

3、驗。 教學(xué)重點和難點是：DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作。 2.學(xué)情分析 學(xué)生已掌握核酸及脫氧核苷酸的相關(guān)知識，懂得DNA是主要的遺傳物質(zhì)，這為新知識的學(xué)習奠定了認知基礎(chǔ)。高中學(xué)生具備一定的認知能力，思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性已初步建立，加上我校是市屬重點高中，而我任教的班級又是理科實驗班，學(xué)生的學(xué)習能力和動手能力都比較強，具備實施探究式教學(xué)的條件。 三、教學(xué)目標 1.知識目標 概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點          

4、;    了解模型構(gòu)建的科學(xué)研究方法 2.能力目標 對圖片及模型的觀察和分析能力             合作學(xué)習的能力 用文字和圖形表達觀點的能力               正確制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的能力 3.情感、態(tài)度、價值觀目標 認同與人

5、合作及鍥而不舍的精神在科學(xué)研究中的重要性  體驗?zāi)Ｐ蜆?gòu)建的科學(xué)研究方法        體驗合作學(xué)習和交流在知識、技能學(xué)習中的重要性 四、教學(xué)策略 組織學(xué)生自主探究和充分的課堂交互活動 五、教學(xué)流程 六、教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié)教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動設(shè)計 意圖導(dǎo)入新課投影圖片：DNA雕塑         引言：熒幕上展示的是“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)雕塑”，它是矗立在北京中關(guān)村高科技園的標志

6、性雕塑。而在北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，也有一座類似的雕塑，可北大的這個雕塑卻因旋轉(zhuǎn)方向的問題，使北京大學(xué)惹上了官司，這是怎么回事！同學(xué)們有沒有聽說過這個案件？ （教師對下列兩個問題簡要說明，然后引出本節(jié)課題）1、北大制作DNA結(jié)構(gòu)雕塑的原因？ 2、該公司制作的雕塑螺旋方向有何不妥？展開討論 學(xué)生代表：是這樣，北大向某公司定了座“DNA雕塑”， 并按雙方選定的圖紙簽了合同。后來公司如期交付安裝，北大也支付了全部費用。但雕塑參展一段時間后，一位北大教授發(fā)現(xiàn)雙螺旋雕塑的螺旋方向反了。后來公司為北大重做了雕塑，并要求北大支付二次制作的成本費，北大拒絕。該公司就把北大告上了法庭。

7、0; 激發(fā)學(xué)生對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的學(xué)習興趣布置任務(wù)同學(xué)們的桌子上，有事先分類整理好的制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的材料和用具。本次課要以生物小組為單位，進行自主探究和討論，并動手制作DNA的結(jié)構(gòu)模型。在完成模型的過程中，總結(jié)出DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點等相關(guān)知識。       明確探究任務(wù)    研讀科學(xué)家的研究歷程（課件展示文字：在德國生化學(xué)家米歇爾最早發(fā)現(xiàn)DNA存在之后的近一個世紀里，許多科學(xué)家投身到DNA的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的研究中。 在沃森和克里克創(chuàng)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)之前，科學(xué)

8、界對DNA的認識是：以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈。隨后課件又展圖：） 利用圖片帶領(lǐng)學(xué)生回顧脫氧核苷酸的相關(guān)知識，請同學(xué)上黑板寫出另三種脫氧核苷酸的中文名稱及簡圖。其他同學(xué)完成學(xué)案相應(yīng)內(nèi)容。 之后，引導(dǎo)閱讀關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建的故事。并思考和分組討論48頁的兩個旁欄思考題，還有49頁方框內(nèi)的思考與討論題，然后完成學(xué)案相應(yīng)內(nèi)容。         同學(xué)書寫，如圖：、   （學(xué)生分組討論，教師巡視并參與，8分鐘后隨機抽檢三個組的學(xué)案，并請一個完成較

9、好的組闡述。）體會科學(xué)家善于捕獲和分析信息，合作研究及鍥而不舍的科研精神。為自主探究做準備創(chuàng)設(shè)探究情景一  討論結(jié)束后，在黑板上從上到下依次畫上6個游離的脫氧核苷酸（涵蓋4個種類，且堿基排序與課本平面圖不同，為探究DNA結(jié)構(gòu)的多樣性做鋪墊，如圖：）， 設(shè)問：黑板上畫有6個游離的脫氧核苷酸，應(yīng)怎樣將它們連接成一條脫氧核苷酸鏈？是把這個脫氧核苷酸的堿基和下一個脫氧核苷酸的堿基連接，還是把磷酸基團連接，再或者是連接五碳糖？（邊指圖中相應(yīng)部位，邊提出疑問）         學(xué)生開始小

10、聲討論；創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生自主探究脫氧核苷酸鏈的連接方式實施探究并進行交流總結(jié)要學(xué)生用1分鐘研究并討論課本圖3-11的DNA分子平面結(jié)構(gòu)模式圖。之后請同學(xué)將黑板板圖上6個游離的脫氧核苷酸連接成一條脫氧核苷酸鏈。其他同學(xué)完成學(xué)案相應(yīng)內(nèi)容。 （隨機抽查三組學(xué)案后，刻意先請出錯的同學(xué)上黑板連接，其他同學(xué)點評后請正確點評的同學(xué)上黑板更正，同時引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)連接方式：磷酸與五碳糖交替連接。） （學(xué)案完成后，要求學(xué)生用2分鐘將桌上材料制作一條脫氧核苷酸鏈的模型，強調(diào)只要構(gòu)建方式正確，長度等可與學(xué)案不同） （分組制作時，教師巡視并指導(dǎo)，2分鐘后，檢查各組模型，并隨機展示、點評1到

11、2個作品）研讀課本后展開討論； 將板圖正確連接，如圖： 制作單鏈模型為學(xué)生的自主探究活動指明方向并做好恰當?shù)慕M織引導(dǎo)，避免盲目探究創(chuàng)設(shè)探究情景二在板圖已有脫氧核苷酸鏈的右邊，畫一條相同的鏈，如圖：    ）。 設(shè)問：黑板上這兩條鏈，可否構(gòu)成DNA分子？ 追問：到底行不行哦？    一部分同學(xué)回答：可以   追問后很多同學(xué)再次研究圖3-11并討論，之后大聲回答：不行 所有同學(xué)把目光轉(zhuǎn)向圖3-11。 七嘴八舌地回答：堿基的位置不對、兩條&#

12、160;鏈堿基配對關(guān)系不對等。創(chuàng)設(shè)新的情景，引導(dǎo)學(xué)生探究兩條脫氧核苷酸鏈的 構(gòu)建方式      帶領(lǐng)學(xué)生實施探究并進行交流總結(jié)要求學(xué)生用1分鐘整理板圖的錯誤之處，派代表闡述。   大家指出兩條鏈方向不對。那如果用一個向上的箭頭（隨即在板圖旁畫上“” ）表示左鏈的方向，那右鏈該怎樣表示？ （學(xué)生回答后，教師隨即在“”旁邊畫上“”，并將右鏈按正確方向重新畫上，但堿基種類暫未填寫，如圖，教師邊畫圖邊總結(jié)：兩條鏈反向平行，磷酸和五碳糖交替連接位于外側(cè)，構(gòu)成DNA分子結(jié)構(gòu)的基本骨架，而堿基則成對

13、位于內(nèi)側(cè)。） （引導(dǎo)學(xué)生再聚焦圖3-11，關(guān)注內(nèi)側(cè)的堿基，小組討論后上黑板將未填堿基的地方填上正確的堿基符號。并總結(jié)堿基互補配對原則）小組代表：一、右邊這條鏈堿基方向不對，應(yīng)轉(zhuǎn)過來和左鏈的堿基挨在一起；二、兩條鏈上堿基的配對是錯的；另外五碳糖也應(yīng)上下顛倒一下。   學(xué)生：向下的箭頭。  學(xué)生代表到黑板上完成板圖：如圖                  為學(xué)生

14、的探究活動指明方向并做好組織引導(dǎo)，避免盲目探究要求學(xué)生用2分鐘制作第二條鏈的模型，并提醒：第二條鏈要與制作的第一條的堿基互補。（模型制作過程中教師巡視并適當指導(dǎo)，制作完成后，引導(dǎo)學(xué)生從DNA分子結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性角度出發(fā)，思考得出：已制作好的兩條脫氧核苷酸鏈現(xiàn)在是彼此獨立的，須用某種特定方式將二者連接固定才能構(gòu)成DNA分子。） 要求學(xué)生用5分鐘研讀并討論課本49頁的文字和圖3-11，以及51頁課后練習題1，告知學(xué)生練習題1的結(jié)構(gòu)9中每條虛線代表一個氫鍵。制作第二條鏈的模型      以小組為單位研究課本并展開討論 

15、;（討論時教師巡視并至少參與2個組的討論，5分鐘后隨機抽取3組派代表闡述。其中有個小組的觀點既全面又有新意）  學(xué)生：構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸間，上、下關(guān)系是由磷酸和五碳糖連接形成化學(xué)鍵；而左、右關(guān)系是由配對的堿基間形成氫鍵連接。另外，通過對圖3-11和練習題1的仔細研究和討論，我們還明白了為什么堿基互補配對時，總是A與T，G與C配對。是因為嘌呤分子大于嘧啶分子，而構(gòu)成DNA的兩條鏈是平行的，要保持兩條鏈平行，只有嘌呤和嘧啶配對，堿基對的長度才一樣。還因為A和T都剛好能形成兩個氫鍵，G和C能形成三個，就好比一部梯子上的橫踏板，拼成一個踏板的兩塊板，其形狀和結(jié)構(gòu)得相互匹配,

16、就像圖3-11上的那樣，不然橫踏板就不穩(wěn)了。追問：要求把“梯子”的穩(wěn)定有賴于橫踏板長度一致和形狀匹配的問題講得更具體些？  學(xué)生：橫踏板好比DNA堿基對，長度一致是說不能用嘌呤和嘌呤配，因為他們結(jié)構(gòu)大，也不能用嘧啶和嘧啶配，因為他們結(jié)構(gòu)小，而只能一個嘌呤和一個嘧啶配對，才能使上、下堿基對的長度基本一致。鼓勵該同學(xué)上黑板將所講內(nèi)容以板圖形式展示  學(xué)生：（板圖      ）而拼接的兩塊板形狀要匹配，是說G和C剛好能形成三個氫鍵,  A和T能形成兩個，這說明配對的雙方形狀是相互匹配的,就像圖3-11

17、畫的那樣（板圖 ）（給予高度評價，鼓掌以示鼓勵。） 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)DNA分子結(jié)構(gòu)的三個主要特點，并完成學(xué)案，然后引導(dǎo)完成模型制作。 各組模型完成后，引導(dǎo)學(xué)生觀察不同小組制作的模型是否完全一樣。 教師進行規(guī)范性點評，指出：長度不同應(yīng)表達為DNA分子所含脫氧核苷酸的數(shù)量不同，堿基對不同應(yīng)表達為堿基對的排序不同。并總結(jié)出：DNA分子結(jié)構(gòu)具多樣性。 引導(dǎo)學(xué)生討論50頁模型制作后的討論題1、2。  分組完成模型制作   組間進行模型的比較、觀察和討論   學(xué)生：長度不同，中間的堿基對也不同     討論后發(fā)言，并總結(jié)出堿基對的排序就是遺傳信息總結(jié)教師對整節(jié)課的學(xué)生探究活動開展情況和探究成果進行總結(jié)，并完成板書。學(xué)生參與總結(jié)突出強調(diào)重點知識 板書：           DNA分子的結(jié)構(gòu) 一、構(gòu)建模