《DNA分子的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)(含導(dǎo)學(xué)案、教學(xué)反思)

第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)四川省新津中學(xué)陳莉一、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對象分析1、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)為（人教版）《普通高中3章第2節(jié)的內(nèi)容。由DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型三部分內(nèi)容構(gòu)成。它既是對前面已學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物必修2遺傳與進(jìn)模型的構(gòu)建、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要習(xí)的孟德爾化》第遺傳定律和減數(shù)分裂知識進(jìn)一步的深化理解，也是整個(gè)遺傳的基礎(chǔ)。特別是堿基互補(bǔ)配對原則的應(yīng)用更是為后面學(xué)習(xí)中心法則的學(xué)習(xí)做了鋪墊。本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上以故事敘述的形式介紹了美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的研究過程。在教學(xué)中，應(yīng)通過發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，妙用科學(xué)史實(shí)例，讓學(xué)生總結(jié)著兩位科學(xué)家所運(yùn)多種研究方法。另外，本節(jié)內(nèi)容有模型構(gòu)，這是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究很好的素材，讓學(xué)生在動手，動腦的過程中完成對DNA分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。2、教學(xué)對象學(xué)生通過前期的學(xué)分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，掌握了生物的學(xué)組成等相關(guān)知識。但高一的學(xué)生抽象思維還較差，缺乏一定的空間想象，對問題的探究還不到位。因此教師要注意在學(xué)生進(jìn)行探究的過程中及時(shí)加以引導(dǎo)，最用的建部分習(xí)盡管已經(jīng)掌握核酸的元素組成等相關(guān)知識，認(rèn)識了有絲生殖過程、染色體的化后將知識及時(shí)進(jìn)行歸納、比較、總結(jié)。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)（1）知識目標(biāo)：概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)（2）能力目標(biāo)：制作DNA分子（3）情感態(tài)度與價(jià)值目標(biāo)：體驗(yàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)悟科學(xué)研究中蘊(yùn)含的科學(xué)思想和科學(xué)態(tài)度。2、教學(xué)重難點(diǎn)（1）DNA分子結(jié)構(gòu)的（2）制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型雙螺旋結(jié)構(gòu)模型模型的構(gòu)建歷程，感主要特點(diǎn)。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)的基本理念本節(jié)內(nèi)容以DNA模型為依托，讓學(xué)生在分析相關(guān)資料的基礎(chǔ)上動手構(gòu)建物理模型，最后通過小組間的交流、比較和歸納，水到渠成得出DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，同時(shí)體會科學(xué)發(fā)展史中科學(xué)方法和科學(xué)思想，達(dá)到在探究活動中獲得知識的教學(xué)目標(biāo)。四、教學(xué)方法和教學(xué)手段1、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探究法、討論學(xué)習(xí)法、賞識性評價(jià)2、教學(xué)手段：多媒體、DNA分子結(jié)構(gòu)教學(xué)模型盒五、教學(xué)流程開始草莓DNA提取視頻，引入新課媒體閱讀材料故事，思考相關(guān)問題教師提問繪圖、對比、思考，重歷科學(xué)家模型構(gòu)建過程教師引導(dǎo)展示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)媒體利用模型盒，構(gòu)建模型小組展示，自評，組間評價(jià)教師提問教師提問學(xué)生對比、討論、分析、總結(jié)DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)小組再比較、討論DNA分子多樣性、特異性總結(jié)：詞說DNA結(jié)束作業(yè)：課后探究六、教學(xué)過程教師活動過程導(dǎo)入學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣媒體播放：草莓DNA提取實(shí)驗(yàn)觀看視頻，思考老師提問視頻。教師提問：視頻中提取的白色絮狀物是什么？借此引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容：DNA的結(jié)構(gòu)是怎樣的，有什么特點(diǎn)？教材資料分析回眸歷史：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型閱讀教材的提出，肯定沃森和克里克巨大貢獻(xiàn)，在他們榮譽(yù)的背后，還有眾多科學(xué)家無私奉獻(xiàn)。了解科學(xué)發(fā)展史展示眾多科學(xué)家圖片，要求學(xué)生閱讀教材47-48頁小故事，思考49頁思考與討論。構(gòu)建DNA分子引導(dǎo)學(xué)生對教材資料進(jìn)行分模型析。適時(shí)加以引導(dǎo)，使學(xué)生對模型構(gòu)建過程有一定認(rèn)識，為接下來的模型制作做準(zhǔn)備）：【模型建構(gòu)1】:脫氧核苷酸（1）模型提出之前，科學(xué)家學(xué)生思考回答相關(guān)問題鞏固舊知識讓對DNA已有的認(rèn)識是什么？學(xué)生都思考①DNA分子的基本單位是什么？②DNA分子的元素組成③繪制一個(gè)脫氧核苷酸繪制脫氧核苷酸的分子結(jié)構(gòu)簡圖的分子結(jié)構(gòu)簡圖并標(biāo)示出碳原子的位置掌握DNA分子結(jié)【模型建構(gòu)2】一條脫氧核苷酸鏈④繪制出連接三個(gè)相鄰繪制出連接三個(gè)相鄰脫氧核苷酸構(gòu)模型構(gòu)建的脫氧核苷酸的化學(xué)鍵的化學(xué)鍵位置正確順序位置總結(jié)：DNA分子是雙鏈結(jié)構(gòu)?！灸Ｐ徒?gòu)3】（2）堿基排列在外側(cè)還是內(nèi)學(xué)生對比堿基排列位置不同的兩DNA雙鏈側(cè)？如何解決堿基排列張圖片，回答問題。在內(nèi)側(cè)，兩兩相對鄰座同學(xué)將自己繪制題？酸鏈對比，尋求解決方法的問的脫氧核苷體會初次合作帶來的成就感總結(jié)：DNA分子是兩條反向平行的雙鏈結(jié)構(gòu)。（3）連接兩條鏈的堿基如何學(xué)生思考后回答：配對?任意一種嘌呤和堿基配對時(shí)，為什么嘌呤堿不與嘧啶都可以配對嗎？嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對總結(jié)：A-TC-G堿基互補(bǔ)配呢？對原則?！灸Ｐ徒?gòu)4】（4）DNA分子結(jié)構(gòu)模型是否觀看相關(guān)數(shù)據(jù)，體會、理解DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)為平面結(jié)構(gòu)？分子結(jié)構(gòu)的規(guī)則性?？偨Y(jié)：DNA分子是規(guī)則的空間雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA模型組裝依據(jù)這則資料，你能試著構(gòu)建動手操作出DNA分子的結(jié)構(gòu)模型嗎？任務(wù)：完成具有6個(gè)堿基對的DNA分子模型組裝。培養(yǎng)學(xué)生的動手制作能力，引導(dǎo)學(xué)生嘗試科學(xué)的研究方法要求：1.能準(zhǔn)確說出每個(gè)塑料模具代表的結(jié)構(gòu)名稱。2.按照正確的組裝順序完成模型拼裝。3.組裝過程中體會DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。讓學(xué)生再次小組展示制作模型，完成組內(nèi)自會成功的快樂激發(fā)學(xué)生自主的主動性，成功信心體模型展示，自適時(shí)點(diǎn)評我分析，評，組間評價(jià)探究增強(qiáng)。讓學(xué)生通過觀察和對比，對DNA分子的結(jié)構(gòu)形成更加感性的認(rèn)識。學(xué)生對比自己所做模型，并思?xì)w納總結(jié)，幫助考以下問題：學(xué)生完成“由感總結(jié)：DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）DNA分子中，外側(cè)由什么性到理性、由具連接而成？內(nèi)側(cè)是什么（2）兩條鏈之間堿基的連接動到直觀到形有什么規(guī)律？象的思維”的認(rèn)（3）構(gòu)成DNA的兩條鏈有怎樣知過程的關(guān)系？？體到抽象、由生對比分析問題：DNA分子作為大多數(shù)生物思考回的遺傳物質(zhì)，它的穩(wěn)定性體現(xiàn)學(xué)生回答在哪些方面？對教材內(nèi)容升華，提煉。加深出示長短不一的兩個(gè)DNA分子模型。學(xué)生對DNA分子的穩(wěn)定性、多樣性、特異性的理解，為后面的學(xué)問題：哪一個(gè)DNA分子結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定？出示長短相同，C-G堿基對數(shù)目大于A-T堿基對數(shù)目的兩個(gè)DNA分子模型。習(xí)做鋪墊。問題：哪一個(gè)DNA分子結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定？請同學(xué)們比較不同組學(xué)生構(gòu)建認(rèn)真分析比較的DNA模型，分析不同組的DNA觀察對比，小組討論后，回答。模型有什么不同？總結(jié)：DNA分子的特點(diǎn)。對于具有6個(gè)堿基對的DNA分子可能有多少種堿基對的排列方式？總結(jié)詞說《長相思.DNA》齊聲朗讀加深學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容的理解作業(yè)：課后探鼓勵(lì)學(xué)生課后總結(jié)在制作盒運(yùn)究用DNA分子模型的過程中的經(jīng)驗(yàn)得失，尋找更好的材料用具和方法，設(shè)計(jì)制作更科學(xué)、更美觀、使用更方便的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型七、板書設(shè)計(jì)（一）、DNA雙螺旋模型的構(gòu)建脫氧核苷酸單鏈雙鏈雙螺旋（二）、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、整體：反向平行的雙鏈2、外側(cè)：磷酸+脫氧核糖——基本骨架3、內(nèi)側(cè)：堿基互補(bǔ)配對：A=T，C≡G（三）、DNA分子的特點(diǎn)1、穩(wěn)定性2、多樣性3、特異性高一生物預(yù)習(xí)案第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】１、概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。２、制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。３、討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】１、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。２、制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)?！局R鏈接】DNA是主要的遺傳物質(zhì)【知識框架】DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1、模型名稱：模型2、構(gòu)建者：美國生物學(xué)家和英國物理學(xué)家3、構(gòu)建依據(jù)（1）DNA分子是以4種種堿基。為單位連接而成的長鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有四（2）威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖譜表明DNA分子呈結(jié)構(gòu)。（3）查哥夫測定DNA的分子組成，發(fā)現(xiàn)腺嘌呤（A）的量總是等于的量；的量總是等于的量。4、模型構(gòu)建歷程：模型構(gòu)建1：脫氧核苷酸P代表ATGCP代表代表代表名稱：1高一生物預(yù)習(xí)案在DNA分子中，由于組成脫氧核苷酸的堿基有4種（A、G、C、T），因此，構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸也有4種它們的名稱是：1243模型構(gòu)建2：脫氧核苷酸鏈（標(biāo)出連接相鄰脫氧核苷酸的化學(xué)鍵）模型構(gòu)建3：DNA雙鏈(平面結(jié)構(gòu))…1…ATACG1是：2是：TGC2模型構(gòu)建4：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)（1）規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1>、2>、3>、（2）堿基互補(bǔ)配對原則：所以：DNA分子中A=TG=C（3）DNA特點(diǎn)①穩(wěn)定性：脫氧核糖與磷酸交替排列形成的基本骨架和堿基互補(bǔ)配對的方式不變；堿基對之間的氫鍵和兩條脫氧核糖核苷酸的空間螺旋加強(qiáng)了DNA的穩(wěn)定性個(gè)最短的DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對，可能的排列方式有4，排列順序4000了DNA分子的4，n是堿基對的②多樣性：一千變?nèi)f化，構(gòu)成多樣性。（數(shù)目）n2高一生物預(yù)習(xí)案堿基對的這種排列順序代表著③特異性：每個(gè)DNA分子中堿基對的特定排列順序構(gòu)成了每個(gè)DNA分子的特異性。（4）堿基互補(bǔ)配對原則的應(yīng)用規(guī)律一：互補(bǔ)堿基兩兩相等，即A＝T，C＝G規(guī)律二：兩不互補(bǔ)的堿基之和比值相等，（A+G）/（T+C）＝（A+C）/（T+G）=1任意兩不互補(bǔ)的堿基之和占堿基總量的50％，即（A+C）％=（T+G）%=50%=a，（A+C）/（T+G）規(guī)律三：規(guī)律四：DNA分子的一條鏈上（A+T）／（C+G）＝b，則該鏈的互補(bǔ)鏈上相應(yīng)比例應(yīng)分別為a和1／b。【自我檢測】1、四種脫氧核苷酸的不同取決于（）A五碳糖的種類B含氮堿基的種類C、磷酸分子的多少D、堿基對的排列順序2、DNA分子的基本骨架是（）A、交替連接的脫氧核糖和磷酸B、通過氫鍵連接的堿基對C、通過氫鍵連接的脫氧核苷酸對D、通過共價(jià)鍵依次相連的脫氧核糖和堿基3、在DNA分子的兩條鏈上排列順序穩(wěn)定不變的物質(zhì)是（）A、四種脫氧核苷酸B、脫氧核糖和磷酸C、堿基對D、脫氧核苷4、能夠組成脫氧核苷酸的三個(gè)小分子物質(zhì)的連接方式是（）（）A、脫氧核糖—腺嘌呤—磷酸—胞嘧啶—脫氧核糖關(guān)于DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的描述有誤的是A、DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接成的生物——脫氧核糖交替連接在外側(cè)構(gòu)成基本骨架間通過氫鍵相連排在反向平行且游離的磷酸基在相同的一B、尿嘧啶—脫氧核糖—磷酸C、磷酸—脫氧核糖D、鳥嘌呤—磷酸5、大分子B、磷酸C、堿基對之雙螺旋內(nèi)部D、兩條鏈端【視野之窗】被遺忘的英格蘭玫瑰----富蘭克林很多人都知道沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的故事，然而，有多少以及她在這一歷史性的發(fā)現(xiàn)中做出的貢獻(xiàn)？富蘭克林生于倫敦，早年畢業(yè)于劍橋大學(xué)。她利用在法國學(xué)X射線衍射技術(shù)，成功地拍攝了DNA晶體的X射線衍射照片。當(dāng)時(shí)，沃森和克里克也在劍橋大學(xué)人記得羅莎琳德·富蘭克林，習(xí)的進(jìn)行DNA結(jié)構(gòu)的研究，威爾金斯在富蘭克林不知情的情況下給他們看了那張照片。根據(jù)照片，他們很快就領(lǐng)悟到了DNA的結(jié)構(gòu)。沃森和克里克未經(jīng)她的許可使用了這張照片，富蘭克林并沒在意，反而為他們的發(fā)現(xiàn)感到高興，還在《自然》雜志上發(fā)表了一篇證實(shí)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的文章。這個(gè)故事的結(jié)局有些傷感，當(dāng)1962年沃森、克里克和威爾金斯獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的時(shí)候，富蘭克林已經(jīng)在4年前因?yàn)槁殉舶┒ナ?。按照慣例，諾貝爾獎(jiǎng)不授予已經(jīng)去世的人。此外，同一獎(jiǎng)項(xiàng)至多只能由3個(gè)人分享，假如富蘭克林活著，她會得獎(jiǎng)嗎？性別差異是否會成為公平競爭的障礙？后人為了這個(gè)永遠(yuǎn)不能有答案的問題進(jìn)行過許多猜測與爭論，但富蘭克林的貢獻(xiàn)是無法磨滅的，與世長存。3第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)反思四川省新津中學(xué)陳莉一、教學(xué)小結(jié)本節(jié)課我在教學(xué)流程上做了一定改動，先分析資料，再制作模型，最后總結(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這樣的安排我認(rèn)為更符合學(xué)生對事物的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，是從具體到抽象的。從教學(xué)過程看，我先從容易引起學(xué)生關(guān)注的草莓DNA提取實(shí)驗(yàn)引入，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，自然過渡的教學(xué)過程中。課堂上，通過學(xué)生閱讀，引導(dǎo)他們分析教材中科學(xué)家對DNA分子模型的構(gòu)建過程的故事，適時(shí)進(jìn)行情感教育，引導(dǎo)學(xué)生思考，科學(xué)家們正是善于利用他人的研究成果和驗(yàn)經(jīng)；善于與他人交流和溝通；研究小組成員在知識背景上互補(bǔ)；對所從事的研究有興趣和激情等，才取得了事業(yè)上的成功。學(xué)生親自動手體驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)科學(xué)研究方法，動手操作讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題，培養(yǎng)了學(xué)生物學(xué)素養(yǎng)和建的過程中生的分析解決問題的能力。二、教學(xué)反思新課標(biāo)理念下的教學(xué)一定要注意把學(xué)生放在主體地位，關(guān)注每一位學(xué)生的發(fā)展。課堂不是老師一言堂，在這里，學(xué)生的每一個(gè)觀點(diǎn)都會受到尊重，每一點(diǎn)努力都會受到賞識。這堂課充分體現(xiàn)了學(xué)作實(shí)驗(yàn)穿插在教學(xué)，讓學(xué)生直觀掌握DNA的