《DNA分子的結構》-教學設計

第三章基因的本質第2節(jié)DNA的結構教學設計教學設計說明：教材分析：本節(jié)內容是高中生物人教版必修2——《遺傳和變異》第三章第2節(jié)的內容，主要學習DNA的雙螺旋結構。在第一冊教材中，從物質組成角度對DNA有過較基本的介紹，而本課時主要側重于對DNA的雙螺旋結構和DNA的結構特點的學習。理解DNA分子的結構及其特點對隨后教學中的《DNA的復制》、《基因的表達》、《基因突變》等生物的遺傳和變異相關的內容有著重要的作用。學情分析：本校是省示范性高中，學生整體水平較好，主動學習能力強。因此，本課對教學內容進行了調整和整合，將實驗：DNA分子模型的搭建與DNA雙螺旋結構這部分內容融合在一起。在學生一邊搭建DNA模型的過程中逐步介紹DNA的結構，最后根據(jù)學生搭建的模型來總結DNA分子的特點。設計思路：以新課程教學理念為指導，本課將“DNA分子模型搭建”實驗作為載體來引導學生自主探究DNA的雙螺旋結構，通過小組分工合作，體驗搭建DNA分子物理模型的過程，充分調動學生學習的主動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生實踐動手能力、建模能力。在建模過程中小坡度設置臺階，從構建一個脫氧核苷酸的模型→一條脫氧核苷酸鏈模型→DNA雙鏈模型→DNA的雙螺旋結構模型，層層遞進，將復雜的問題簡單化；另外，在模型搭建過程中通過引導學生動手實踐、思考糾錯、反饋信息等，高密度地培養(yǎng)學生的思維。教學目標：能力目標：分組合作探究，尋找合適的材料,體驗DNA雙螺旋結構模型的搭建過程。目知識標：通過觀察各組制作的DNA雙螺旋結構模型總結DNA分子結構的結構特點和主要特性。（3）情感態(tài)度與價值觀目標：在模型搭建過程中體會小組合作探究和分享交流的快樂，感悟科學家們鍥而不舍的科學精神。三、教學重、難點：重點：制作DNA分子結構的平面模型；總結DNA分子的結構特點。難點：構建DNA分子雙螺旋結構模型；正確評價各小組制作的模型并指出其不足之處。四、教學準備：本節(jié)內容包含兩課時，第一課時主要是為模型搭建做下列準備：分組：全班60個人，分成10個小組，每個小組6人，男女同學搭配。完成任務1：上網收集有關DNA雙螺旋結構的探究歷史，了解科學家們構建DNA雙螺旋結構模型的過程。完成任務2：尋找身邊可利用的材料，初步嘗試脫氧核苷酸的模型構建，為DNA雙螺旋結構模型的構建作準備。五、教學過程：（一）導入新課，引發(fā)思考通過北京中關村高科技園區(qū)的DNA雕塑，引導學生思考：DNA為什么夠成為高科技的標志呢？從而引入DNA雙螺旋結構的學習。（二）回顧DNA雙螺旋結構的探索歷史【教師活動1】老師課前制作學案，引導學生上網收集信息，了解DNA雙螺旋結構的探索歷程，完成相關填空。和在1951年率先采用X射線衍射技術拍攝到DNA的晶體照片。美國科學家和英國科學家推算出DNA分子呈。1952年定量分析ＤＮＡ分子的堿基組成，發(fā)現(xiàn)Ａ=Ｔ，Ｇ=Ｃ。沃森和克里克改變了配對方式：配，配，構建ＤＮＡ分子的結構模型，并在《自然》雜志上發(fā)表論文。【教師活動2】老師課堂上以提問的形式抽查學生的完成情況，并提出相關問題?！緦W生活動】完成相關填空，并解答老師提出的疑問。（三）體驗DNA雙螺旋結構的搭建過程：【教師活動1】創(chuàng)設情境，引入活動任務：假如你是沃森和克里克，你如何利用已知的條件構建ＤＮＡ分子的雙螺旋結構模型呢？請利用你身邊可利用的材料構建下列模型?！窘處熁顒?】在學生構建各種模型的過程中給予指導，并適時提出問題，引導學生思考分析。最后，對學生的作品作出公平的評價。【學生活動】活動一：搭建“脫氧核苷酸”模型說出組成DNA的基本單位是。完成活動任務：請每個小組搭建一個脫氧核苷酸的模型，并派一名同學向大家展示和分享你們的成果?？偨Y歸納：由各組搭建的脫氧核苷酸可見，它是由一分子、和構成。由于不同，可分為、、和四種?；顒佣捍罱ā懊撗鹾塑账徭湣蹦Ｐ?、思考：兩個脫氧核苷酸之間是如何鏈接的呢？2、完成活動任務：閱讀教材P40和P41的圖A，各組搭建一條由10個脫氧核苷酸構成的“脫氧核苷酸鏈”模型。并派一名同學向大家展示和分享你們的成果。活動三：搭建“DNA平面結構”模型1、思考：兩條脫氧核苷酸鏈之間又是如何鏈接的呢？2、完成活動任務：閱讀教材P40和P41的圖A，各組搭建一個“DNA雙鏈平面結構”模型，并派一名同學向大家展示和分享你們的成果。3、大家來找茬：對各組展示的DNA模型進行觀察比較，找出是否存在不足的地方，每組派一名同學上臺指出并糾正。4、總結歸納：通過各組展示的DNA平面結構圖，可以發(fā)現(xiàn)DNA分子的結構都有什么特點呢？DNA分子的結構特點:DNA分子是由條平行的脫氧核苷酸長鏈形成。DNA外側：和交替連接，形成基本骨架。DNA內側：兩條鏈上的堿基通過連結起來形成堿基對，遵循原則?；顒铀模捍罱ā癉NA雙螺旋”模型1、思考：DNA的空間結構是怎樣的呢？2、任務：閱讀教材P41的圖B和C，各組搭建一個“DNA雙螺旋”結構模型，并派一名同學向大家展示和分享你們的成果。3、大家來找茬：對各組展示的DNA雙螺旋結構模型進行觀察比較，找出是否存在不足的地方。（四）分析DNA分子的特性【教師活動】提問：比較各組的DNA模型中什么地方始終沒有改變？各組堿基對的數(shù)量一樣，但是堿基對的排列順序一樣嗎？如果堿基對數(shù)量不一樣，形成的DNA分子一樣嗎？一個特定的DNA分子，它的堿基排列順序又如何呢？【學生活動】回答老師提出的相關問題，并歸納總結：DNA分子的特性:①DNA分子具性②DNA分子具性③DNA分子具性課堂小結老師總結本節(jié)課的基本內容：ＤＮＡ化學組成基本單位——脫氧核苷酸種類：4種ＤＮＡ的雙螺旋結構：①由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。②外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架，堿基排列在內側。③DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。遵循堿基互補配對原則3、DNA分子的特性：穩(wěn)定性、多樣性和特異性（五）課堂練習學生完成下列練習：下圖是DNA分子結構模式圖，用文字填出1—10的名稱。（六）課后“DNA模型創(chuàng)意展”活動的設計：課后我們舉行了“DNA