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文檔簡介
“DNA的結(jié)構(gòu)”教學(xué)設(shè)計
一.設(shè)計思想
本節(jié)教學(xué)以DNA結(jié)構(gòu)模型建構(gòu)為主線,采用體驗一合作探究教學(xué)模式,通過
科學(xué)史引導(dǎo)學(xué)生不斷思考建構(gòu)修正DNA結(jié)構(gòu)模型,總結(jié)出DNA的結(jié)構(gòu)特點,并在
此基礎(chǔ)上組織學(xué)生制作簡易的DNA結(jié)構(gòu)模型,讓學(xué)生體會DNA的結(jié)構(gòu)特點及DNA
結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性,以調(diào)動學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力、動手能
力和合作精神。
二.教學(xué)目標
知識目標:概述DNA結(jié)構(gòu)的主要特點。
能力目標:制作簡易的DNA結(jié)構(gòu)模型;通過制作模型學(xué)會解釋DNA的多樣性和
特異性。
情感態(tài)度與價值觀目標:通過探究DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建過程,體會科學(xué)方法,
認同與人合作的重要性。
三.教學(xué)重點:(1)DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。
(2)制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。
四.教學(xué)難點:制作DNA結(jié)構(gòu)模型
五.教學(xué)策略:本節(jié)采取體驗一一合作探究的教學(xué)模式。從構(gòu)建DNA模型中獲取
知識,通過資料分析討論,對模型不斷修正和完善,構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),通過
動手制作DNA結(jié)構(gòu)模型,讓學(xué)生體會DNA的結(jié)構(gòu)特點,能解釋DNA的多樣性、穩(wěn)
定性和特異性,將DNA特異性與生活案例相聯(lián)系,使抽象的知識具體化。
六.教學(xué)過程
DNA作為遺傳物質(zhì)是怎樣儲存遺傳信息的?這與DNA的結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。
活動一:回顧脫氧核甘酸的結(jié)構(gòu)模型
問題探討:(1)組成DNA的基本單位是什么?有幾種?它是由哪幾種物質(zhì)構(gòu)成
的?這3種物質(zhì)在什么部位連接的?
(2)請你畫出它的示意圖,并說出它們的名稱。
活動二:嘗試構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型
問題探討1:脫氧核甘酸是怎樣形成長鏈的?試畫出它的平面示意圖。
PPT展示:脫氧核甘酸形成長鏈的方式,即脫氧核糖與磷酸交替連接。
問題探討2:DNA到底是幾條鏈構(gòu)成的?
PPT展示:富蘭克林照片以及X射線衍射照片。沃森和克里克通過對DNA衍射圖
譜分析計算,確定DNA是右手雙螺旋結(jié)構(gòu),且DNA的直徑為2nm。
問題探討3:DNA雙鏈中各基團處于什么位置?
教師點撥:已知堿基是疏水性,脫氧核糖和磷酸是親水性,而DNA在細胞中始終
處于一個水環(huán)境中。
思考討論:修正模型1,提出模型2(略)。
PPT展示模型2:脫氧核糖和磷酸排列在外側(cè),而堿基排在內(nèi)側(cè)。
問題探討4:DNA雙鏈中堿基配對的規(guī)律?
學(xué)生觀察模型2,教師作出分析:
①如果噪吟堿與噂吟堿基配對,DNA的直徑均大于2nm。因為喋吟堿是雙環(huán)結(jié)構(gòu),
雙環(huán)結(jié)構(gòu)之間配對會使雙鏈之間距離過大;②如果喀咤堿與喀咤堿基配對,DNA
的直徑均小于2nm。因為喀咤堿是單環(huán)結(jié)構(gòu),單環(huán)結(jié)構(gòu)之間配對會使雙鏈之間距
離過小。而實際的DNA直徑是2nm,只有喋吟和嘴咤配對才能保證雙鏈之間距離
相等。
接著,PPT展示查哥夫的一組實驗數(shù)據(jù),引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)得出DNA中堿基
含量規(guī)律:腺喋吟(A)的量總是等于胸腺喀咤(T)的量;鳥喋吟(G)的量總是
等于胞嗓咤(C)的量。
問題探討5:DNA兩條鏈之間的走向?
角色扮演:課堂上要求每個學(xué)生模擬成一個脫氧核甘酸,即左手握拳代表磷酸分
子,軀干代表脫氧核糖,右手代表堿基。讓走道一側(cè)的6位同學(xué)分別將左手搭在
前一位同學(xué)的左肩上,模擬磷酸二酯鍵,右手臂平舉,并與身體在同一平面上,
模擬堿基。走道另一側(cè)的6位同學(xué)同樣做。
思考討論:如果代表DNA的2條鏈學(xué)生站立方向相同,學(xué)生的右手(代表堿基)
位于同一側(cè),他們之間能''握手"嗎?(即堿基互補配對)。只有2列平行站立
的同學(xué)方向相反才能實現(xiàn)右手“握手”,即DNA的2條鏈是反向的,才能實現(xiàn)DNA
2條鏈之間的堿基互補配對。
PPT展示:DNA雙螺旋是反向平行的。
讓學(xué)生根據(jù)探究的歷程自主總結(jié)DNA的結(jié)構(gòu)特點,完成教師設(shè)置的填空。
(略)
活動三:嘗試制作DNA的結(jié)構(gòu)模型
1.思考問題:(1)組成脫氧核甘酸的3種物質(zhì)在什么部位相互連接?
(2)每個脫氧核甘酸之間是在什么部位相互連接成長鏈的?
(3)DNA分子兩條鏈的方向是怎樣的?它們之間的堿基是怎樣連
接的?DNA分子的立體構(gòu)型是怎樣的?
2.活動步驟:組裝4種脫氧核甘酸一將脫氧核甘酸連接成長鏈一雙鏈的平面結(jié)
構(gòu)組裝f扭成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
3.制作要求:每組制作至少含10個堿基對的DNA片段。各小組比一比,賽一賽,
看哪個小組制作的模型最有創(chuàng)意?
4.時間控制:約15mino在模型制作過程中出現(xiàn)這樣或那樣的問題,教師巡視
給予適當?shù)狞c撥。
5.成果匯報:選2個有代表性的小組進行成果匯報,學(xué)生互評。小組匯報的內(nèi)
容:本小組的制作方法?有哪些創(chuàng)新之處?存在哪些問題?
6.根據(jù)學(xué)情推測,學(xué)生的問題可能有:①部分學(xué)生制作模型跟拼積木一樣,雖
然形狀一樣,但不能體現(xiàn)思維過程;②2條鏈的朝向不正確;③模型中的螺
旋方向不符合實際情況等。
活動四:DNA的多樣性和特異性
問題討論:讓學(xué)生比較本組和其他組制作的模型,其堿基對排列順序是否相同?
師生交流,認識DNA分子的多樣性和特異性的原因。
七.教學(xué)反思:
本節(jié)采用體驗一一合作探究的教學(xué)模式,通過問題探討和資料分析,組織
學(xué)生層層推進,在不斷思考和修改模型的過程中逐步總結(jié)出DNA的結(jié)構(gòu)特點,體
會科學(xué)史中蘊含的
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