高中生物 《DNA的復(fù)制》教學(xué)設(shè)計(jì)

《DNA的復(fù)制》教學(xué)設(shè)計(jì)

河南省新鄉(xiāng)市第二中學(xué)（453000）張軍

一、總體設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

科學(xué)的本質(zhì)是探究，學(xué)習(xí)科學(xué)的中心環(huán)節(jié)也是探究。因此，通過

探究活動(dòng)調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂主動(dòng)參與是我設(shè)計(jì)本節(jié)課的基本指導(dǎo)思想。本

節(jié)課突出對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，將科學(xué)研究的

過程（發(fā)現(xiàn)問題一一提出假設(shè)一一試驗(yàn)驗(yàn)證一一得出結(jié)論）作為本節(jié)

課的教學(xué)主線，以求向?qū)W生介紹科學(xué)研究的一般過程和方法，并讓學(xué)

生親身參與探究過程，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)工作的能力和方法。

二、教材分析

1、內(nèi)容地位

本節(jié)課內(nèi)容是人教版高級(jí)中學(xué)課本生物全一冊必修本第五章第…節(jié)。DNA分

子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制是遺傳學(xué)的基本理論?！癉NA的復(fù)制”一課時(shí)，在聯(lián)系DNA

結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡明DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息的功能。具體內(nèi)

容有：復(fù)制的概念、時(shí)間、場所、條件、過程、特點(diǎn)、意義。學(xué)好這一課

時(shí)，對(duì)于學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)遺傳的本質(zhì)是非常重要的。

2、前后聯(lián)系

DNA的復(fù)制與細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂以及基因突變等內(nèi)容有

密切的聯(lián)系，因此本節(jié)課在教材中占有重要的地位。

3、重點(diǎn)難點(diǎn)

DNA復(fù)制過程完成了遺傳信息的傳遞功能；對(duì)DNA復(fù)制過程的

研究,蘊(yùn)含著科學(xué)研究的過程和方法教育；DNA復(fù)制的過程具有微觀、

動(dòng)態(tài)、連續(xù)、抽象的特點(diǎn)。因此，DNA復(fù)制的過程既是本課時(shí)的教學(xué)

重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。

三、學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)具有了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂的基本知識(shí)，

在此基礎(chǔ)上，本課時(shí)將要從分子水平來探討生命的本質(zhì)，屬于肉眼看不到

的抽象知識(shí)。高中學(xué)生的認(rèn)知體系基本形成，認(rèn)知結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，認(rèn)知能

力不斷完善。他們能夠掌握基本的思維方法，特別是抽象邏輯思維、辯證

思維、創(chuàng)造思維有了較大的發(fā)展。觀察力、記憶力、想象力有了明顯的提

高，認(rèn)知活動(dòng)的自覺性，認(rèn)知系統(tǒng)的自我評(píng)價(jià)和自我控制能力也有了相應(yīng)

的發(fā)展。

由于本課時(shí)內(nèi)容具有較深的抽象性，學(xué)生們會(huì)感到困難，因此在教學(xué)

中，除了引導(dǎo)學(xué)生自主、探索、合作學(xué)習(xí)以外，還通過啟發(fā)式教學(xué)，設(shè)置

大量的問題情境，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進(jìn)一步培養(yǎng)他們分析、歸納、

概括能力。

四、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

知識(shí)目標(biāo)

1、記住DNA復(fù)制的概念

2、簡述DNA復(fù)制的過程，并分析、歸納出DNA復(fù)制過程的特點(diǎn)。

3、知道DNA復(fù)制在遺傳上的意義

能力目標(biāo)

1通過介紹、Kornberg的試驗(yàn)以及Meselson、stehl的試驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)

生分析、比較、推理、歸納，培養(yǎng)科學(xué)的思維。

2、通過引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)模擬DNA的復(fù)制過程，鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象、猜

測，培養(yǎng)學(xué)生自主探索、合作學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力。

情感目標(biāo)

1、通過分組探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識(shí)和科學(xué)態(tài)度。

五、教法、學(xué)法設(shè)計(jì)

(-)教法設(shè)計(jì)

結(jié)合教材的特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際，本課時(shí)主要采用啟發(fā)式教學(xué)法,

結(jié)合直觀、比較、討論、探究等教學(xué)方法。通過教師的引導(dǎo)，從

知識(shí)的發(fā)生過程入手，教師把教材中的科學(xué)活動(dòng)過程充分展開，

著重引導(dǎo)學(xué)生自己去探索、觀察、思考、分析、歸納、總結(jié)，使

學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中初步學(xué)會(huì)科學(xué)研究的一般方法，即發(fā)現(xiàn)問題一

一提出假說一一試驗(yàn)驗(yàn)證一一得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的合作、探索

的精神，發(fā)展學(xué)生的思維能力，為學(xué)生鋪設(shè)符合知識(shí)規(guī)律的思維

軌道，強(qiáng)化素質(zhì)教育。充分體現(xiàn)教師的“主導(dǎo)”地位。

(二)學(xué)法設(shè)計(jì)

教學(xué)的目的不僅僅是使學(xué)生簡單的掌握知識(shí)，更重要的是教

會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，“授之以漁”。本課時(shí)通過設(shè)疑導(dǎo)學(xué)，指導(dǎo)學(xué)

生自主探索DNA復(fù)制的過程，發(fā)現(xiàn)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、

解決問題、相互協(xié)作、自主學(xué)習(xí)的能力；通過點(diǎn)撥導(dǎo)議，啟發(fā)學(xué)

生思考、分析科學(xué)家的試驗(yàn)，概括、總結(jié)出正確結(jié)論，從而培養(yǎng)

學(xué)生分析、推理、概括、總結(jié)的基本學(xué)習(xí)方法；通過展示小組提

出的假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)在學(xué)習(xí)

中進(jìn)行交流的基本方法。充分體現(xiàn)學(xué)生的“主體”地位。

六、媒體選擇

1、多媒體課件

(1)用3DSMAX制作的DNA復(fù)制過程的三維動(dòng)畫

(2)用PowerPoint制作的演示文稿

2、實(shí)物展臺(tái)

（1）展示教師提供的材料和自制的DNA模型

（2）展示學(xué)生模擬探索的DNA復(fù)制的過程

3、自制DNA模型

利用四種彩色塑料夾子、絲帶制作（方法見教學(xué)程序）。

七、教學(xué)程序設(shè)計(jì)

（2）教學(xué)過程:

教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

程序教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)意圖

展示課件并提問：思考回答：學(xué)生已

1、DNA化學(xué)組成的基1、DNA化學(xué)組成的基有的DNA雙

本單位是什么？本單位是脫氧核昔螺旋結(jié)構(gòu)的

2、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的酸，每個(gè)脫氧核甘酸知識(shí)是學(xué)習(xí)

特點(diǎn)和性質(zhì)是什是由一分子磷酸、一DNA復(fù)制的

么？分子脫氧核糖、一分基礎(chǔ)，同時(shí)利

總結(jié)學(xué)生的回答之后，引子含氮的堿基組成。用DNA結(jié)構(gòu)

出DNA復(fù)制的課題。堿基有四種，它們是與功能的密

腺嚓吟（A）、鳥喋切關(guān)系，培養(yǎng)

吟（G）、胞嗜咤（C）、學(xué)生辯證的

復(fù)習(xí)舊知胸腺喀咤（T）。思維過程。

引入新課2、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的

主要特點(diǎn)是：DNA

分子結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定

性、多樣性、特異性。

關(guān)于DNA復(fù)制，我思考回答發(fā)現(xiàn)問

引導(dǎo)回憶們已經(jīng)學(xué)習(xí)過哪些有關(guān)1、DNA復(fù)制發(fā)生在有題是科學(xué)研

發(fā)現(xiàn)問題的知識(shí)？還有哪些問題絲分裂間期和減數(shù)究的第一步。

沒有解決？第一次分裂前的間問題使學(xué)生

以次設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生期產(chǎn)生了強(qiáng)烈

回憶已有知識(shí)，發(fā)現(xiàn)新的2、由于DNA主要存在的求知解疑

問題。與細(xì)胞核內(nèi)，因此，心理，教師此

DNA復(fù)制的場所主時(shí)抓住這一

要是細(xì)胞核。有利時(shí)機(jī)，提

發(fā)現(xiàn)問題出緊扣主題

關(guān)于DNA怎樣復(fù)的具有挑戰(zhàn)

制？需要哪些條件？復(fù)性、探索性的

制的結(jié)果怎樣？有什么問題，使學(xué)生

特點(diǎn)？等等是還沒有解主動(dòng)去探索。

決的問題。

引導(dǎo)學(xué)生分組自學(xué)本模擬

課本內(nèi)容和通過模擬試探索試驗(yàn)的

驗(yàn)主動(dòng)探索DNA的復(fù)制設(shè)計(jì)和運(yùn)用，

過程。旨在激發(fā)學(xué)

分材料：紅色、黃色、生探索和協(xié)

組藍(lán)色、綠色塑料夾子，絲作的興趣，培

自討帶。養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)

主論簡介材料的用途：塑手能力和思

探模料夾子有四種顏色，分別學(xué)生4人一組，合作維能力。

索擬代表四種脫氧核昔酸，用學(xué)習(xí)，利用所提供的材料

提探絲帶把它們連起來表示做出DNA的模型，并共

出索脫氧核甘酸鏈，兩條鏈之同探討DNA復(fù)制的基本

假間用夾子連結(jié)表示堿基過程。

設(shè)互補(bǔ)配對(duì)。

展示教師做的DNA討論老師提出的問題：

模型。DNA復(fù)制過程發(fā)生哪些

巡視學(xué)生的活動(dòng)，記變化？結(jié)果怎樣？

錄學(xué)生出現(xiàn)的問題。

討論：DNA復(fù)制過

程中發(fā)生的基本變化？

展分組活動(dòng)結(jié)束后，讓部分學(xué)生利用實(shí)物展示成

示有代表性的小組成員發(fā)展臺(tái)展示他們模擬的果的目的在

成言，報(bào)告它們學(xué)習(xí)和探索DNA復(fù)制的過程，并進(jìn)于讓學(xué)生樹

果的過程和結(jié)果。行交流。立自信心，大

學(xué)膽提出自己

習(xí)的假設(shè)，培養(yǎng)

交學(xué)生的參與

流意識(shí)和創(chuàng)新

意識(shí)，學(xué)會(huì)在

學(xué)習(xí)中如何

交流。

1958年美國生化學(xué)在老師的啟發(fā)引導(dǎo)本程序

家Kornberg在試管中用下，學(xué)生分析、推理，得使學(xué)生的對(duì)

介脫氧核甘酸合成DNA。出結(jié)論，即DNA可以進(jìn)比、分析能力

紹他將大腸桿菌中提取的行復(fù)制，復(fù)制時(shí)必需具備得到了進(jìn)一

介試DNA聚合酶加入到含有四個(gè)基本條件——原料、步的培養(yǎng)，知

紹驗(yàn)四種豐富的脫氧核甘酸模板、能量、酶。道了科學(xué)實(shí)

試1和適量的Mg2+的人工體驗(yàn)的技巧和

驗(yàn)系中，并沒有發(fā)生DNA方法。

科的合成，當(dāng)加入少量的

學(xué)DNA作引子和ATP作為

驗(yàn)?zāi)茉次镔|(zhì)，經(jīng)保溫孵育

證后，測定其中DNA的含

量。發(fā)現(xiàn)其中的DNA的

含量增加了，并且新合成

的DNA性質(zhì)完全決定于

加入的作為引物的DNA。

1958年Meselson和Stehl在老師的啟發(fā)引導(dǎo)

把大腸桿菌培養(yǎng)在含有下，學(xué)生們分析試驗(yàn)，得

重同位素（N”）的培養(yǎng)出子代DNA的雙鏈中，

介基中，在細(xì)菌的生長過程一條來自親代（bP）,-

紹中，N”進(jìn)入含氮堿基，條是新合成的的

試經(jīng)過多次細(xì)胞分裂，細(xì)菌結(jié)論，總結(jié)出DNA復(fù)制

驗(yàn)細(xì)胞的DNA充分地被的特點(diǎn)是半保留復(fù)制。

2N6標(biāo)記上。然后把這些

細(xì)胞移入正常的輕同位

素（ND的培養(yǎng)基中，

經(jīng)過一次細(xì)胞分裂，抽取

細(xì)菌樣本，從中提取

DNA,通過熱變性，使

DNA雙鏈分開，然后離

心。這是他們觀察到兩條

帶，一條是重的，一條是

輕的。

觀察分析組織學(xué)生觀看DNA學(xué)生總結(jié)DNA復(fù)制的概利用課

得出結(jié)論復(fù)制的動(dòng)畫課件，引導(dǎo)學(xué)念、過程、特點(diǎn)、意義。件的優(yōu)越性，

生概括總結(jié)DNA復(fù)制的反復(fù)播放

概念、過程、特點(diǎn)、意義。DNA復(fù)制的

動(dòng)畫，使學(xué)生

完成由感性

到理性的知

識(shí)過渡達(dá)到

突出重點(diǎn)、突

破難點(diǎn)的目

的.

課堂小結(jié)利用多媒體課件引導(dǎo)學(xué)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課知鞏固基礎(chǔ)知

生概括總結(jié)識(shí)要點(diǎn)識(shí)

課堂測評(píng)基礎(chǔ)知識(shí)測評(píng)學(xué)生練習(xí)檢驗(yàn)知識(shí)目

標(biāo)達(dá)標(biāo)情況

八、課后小結(jié)

利用多媒體課件，引導(dǎo)學(xué)生概括、總結(jié)本節(jié)課的知識(shí)要點(diǎn)，鞏固基礎(chǔ)

知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生概括、總結(jié)的基本學(xué)習(xí)方法。

DNA復(fù)制

時(shí)間

場所

條件

原則

結(jié)果

特點(diǎn)

九、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

為了檢測本節(jié)課達(dá)標(biāo)情況，教師從知識(shí)和能力不同層次設(shè)計(jì)練習(xí)題進(jìn)

行測評(píng)。

1、DNA分子的復(fù)制是指以（）為模板來合成（）

的過程。

2、從DNA分子的復(fù)制過程可以看出，DNA分子的（）結(jié)

構(gòu)能夠?yàn)閺?fù)制DNA提供精確的模板；它的（）保

證了復(fù)制準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行。

3、DNA復(fù)制的意義就在于復(fù)制過程使親代的（）傳遞給

子代，從而使前后代保持了一定的連續(xù)性。

4、DNA分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的()：

(A)分裂前期(B)分裂中期

(C)分裂后期(D)分裂間期

5、DNA分子的復(fù)制是以周圍游離的()為原料？

(A)脫氧核甘酸(B)磷酸

(C)脫氧核糖