第3章第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu) -2023-2024學年高一生物同步教學設計+分層作業(yè)（人教版2019必修2）

第3章第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)-2023-2024學年高一生物同步教學設計+分層作業(yè)（人教版2019必修2）課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設計思路本節(jié)課以“第3章第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)”為主題，通過人教版2019版高中生物必修2教材內(nèi)容，結(jié)合高一學生的認知特點，設計了一系列與課本緊密相關(guān)的教學活動。課程旨在幫助學生掌握DNA的基本結(jié)構(gòu)、功能及其在遺傳信息傳遞中的作用，培養(yǎng)學生運用科學思維分析問題的能力，提高學生的生物科學素養(yǎng)。二、核心素養(yǎng)目標分析培養(yǎng)學生生物學科學思維，理解DNA作為遺傳物質(zhì)的分子基礎；提升學生運用科學探究方法分析生物現(xiàn)象的能力；增強學生對生物科學、技術(shù)、社會、環(huán)境相互關(guān)聯(lián)性的認識，培養(yǎng)社會責任感；激發(fā)學生對生物學知識的興趣，樹立科學探究精神和終身學習的理念。三、重點難點及解決辦法重點：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程及其模型構(gòu)建的原理。

難點：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與遺傳信息穩(wěn)定性的關(guān)系。

解決辦法：通過歷史資料介紹DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的過程，引導學生理解科學探究的方法和模型構(gòu)建的重要性。結(jié)合實驗現(xiàn)象和分子生物學知識，分析DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，強調(diào)其與遺傳信息穩(wěn)定性的關(guān)聯(lián)。通過小組討論和模型構(gòu)建活動，幫助學生直觀理解DNA結(jié)構(gòu)，突破難點。四、教學資源軟硬件資源：顯微鏡、投影儀、電腦、DNA結(jié)構(gòu)模型、實驗記錄本。

課程平臺：人教版高中生物必修2電子教材平臺。

信息化資源：DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)相關(guān)視頻、分子生物學教學軟件。

教學手段：多媒體教學、實驗演示、小組合作探究、模型構(gòu)建活動。五、教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求，如要求學生預習DNA的基本概念和結(jié)構(gòu)模型。

設計預習問題：圍繞DNA結(jié)構(gòu)，設計問題如“DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是如何發(fā)現(xiàn)的？”和“DNA結(jié)構(gòu)對遺傳信息的傳遞有何意義？”引導學生自主思考。

監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

自主閱讀預習資料：學生閱讀相關(guān)資料，理解DNA的基本結(jié)構(gòu)和遺傳信息傳遞的概念。

思考預習問題：學生針對預習問題進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：學生通過自主閱讀和思考，培養(yǎng)自主學習能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺和微信群，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示DNA分子結(jié)構(gòu)的圖片或視頻，引出DNA結(jié)構(gòu)這一課題，激發(fā)學生的學習興趣。

講解知識點：詳細講解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程、結(jié)構(gòu)特點和功能，結(jié)合DNA復制實驗的實例。

組織課堂活動：設計小組討論，讓學生分析DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的原因，以及其與遺傳信息穩(wěn)定性的關(guān)系。

學生活動：

聽講并思考：學生認真聽講，思考DNA結(jié)構(gòu)的特點及其生物學意義。

參與課堂活動：學生積極參與小組討論，通過合作學習理解DNA結(jié)構(gòu)的復雜性。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解DNA結(jié)構(gòu)的復雜性。

實踐活動法：通過小組討論，培養(yǎng)學生的合作意識和解決問題的能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：布置設計DNA結(jié)構(gòu)模型的作業(yè)，要求學生運用所學知識設計并制作模型。

提供拓展資源：推薦相關(guān)書籍和在線資源，如DNA結(jié)構(gòu)的3D模型網(wǎng)站，供學生進一步學習。

學生活動：

完成作業(yè)：學生設計并制作DNA結(jié)構(gòu)模型，鞏固對DNA結(jié)構(gòu)的理解。

拓展學習：學生利用推薦資源，進行更深入的DNA結(jié)構(gòu)研究。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：學生通過完成作業(yè)和拓展學習，提高自主學習能力。

反思總結(jié)法：學生在完成作業(yè)后，反思自己的學習過程，提出改進建議。六、知識點梳理1.DNA的化學組成

-DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸。

-每個脫氧核苷酸由三部分組成：一個磷酸基團、一個脫氧核糖和一個含氮堿基。

-DNA中的四種含氮堿基分別是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鳥嘌呤（G）。

2.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)

-DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，由兩條反向平行的鏈組成。

-兩鏈之間的堿基通過氫鍵連接，形成堿基對。

-堿基對的配對規(guī)則為A-T（兩個氫鍵）和C-G（三個氫鍵）。

3.DNA的復制

-DNA復制是一個半保留復制過程，每個子代DNA分子包含一個來自親代DNA分子的鏈和一個新合成的鏈。

-DNA復制酶負責解開雙鏈，合成新的互補鏈。

-DNA復制過程中，需要模板、原料（四種游離的脫氧核苷酸）、能量（ATP）和酶的參與。

4.DNA的轉(zhuǎn)錄

-DNA轉(zhuǎn)錄是將DNA信息轉(zhuǎn)移到RNA的過程，產(chǎn)生信使RNA（mRNA）。

-轉(zhuǎn)錄過程中，RNA聚合酶識別DNA模板鏈上的啟動子序列，開始合成RNA鏈。

-轉(zhuǎn)錄后的mRNA離開細胞核，進入細胞質(zhì)，作為蛋白質(zhì)合成的模板。

5.DNA的翻譯

-翻譯是蛋白質(zhì)合成的過程，根據(jù)mRNA上的密碼子序列，將氨基酸依次連接成多肽鏈。

-核糖體是翻譯的場所，tRNA攜帶氨基酸，與mRNA上的密碼子互補配對。

-翻譯過程中，tRNA上的氨基酸按照mRNA上的密碼子序列連接，形成多肽鏈。

6.DNA的變異

-DNA變異是指DNA序列的改變，分為基因突變和染色體變異。

-基因突變可以是點突變、插入突變、缺失突變等，導致基因表達異常。

-染色體變異包括染色體數(shù)目變異和結(jié)構(gòu)變異，可能影響基因的表達和個體發(fā)育。

7.DNA在遺傳中的作用

-DNA是生物遺傳信息的載體，負責傳遞遺傳信息。

-DNA的結(jié)構(gòu)和功能保證了遺傳信息的穩(wěn)定性和準確性。

-DNA的變異是生物進化的基礎，通過自然選擇和基因重組，使生物適應環(huán)境變化。

8.DNA技術(shù)的應用

-DNA技術(shù)包括PCR、基因克隆、基因測序等，廣泛應用于生物學、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

-PCR技術(shù)可以快速擴增目的DNA片段，用于基因檢測、病原體診斷等。

-基因克隆技術(shù)可以將目的基因插入載體，用于基因表達、蛋白質(zhì)研究等。

-基因測序技術(shù)可以測定DNA序列，用于基因發(fā)現(xiàn)、疾病診斷等。七、作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.完成課后練習題：要求學生獨立完成教材中的課后練習題，包括選擇題、填空題和簡答題，以鞏固對DNA結(jié)構(gòu)、復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等知識點的理解。

2.設計DNA結(jié)構(gòu)模型：學生需根據(jù)所學知識，設計并制作一個DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型，展示DNA的堿基配對規(guī)則和螺旋結(jié)構(gòu)。

3.研究報告：選擇一個與DNA相關(guān)的生物學問題，如“DNA技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域的應用”，進行文獻調(diào)研，撰寫一份研究報告，包括問題的背景、研究方法、結(jié)果和結(jié)論。

4.實驗報告：針對教材中的DNA復制實驗，學生需詳細記錄實驗步驟、觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析，撰寫實驗報告。

作業(yè)反饋：

1.及時批改：教師應在課后及時批改學生的作業(yè)，確保作業(yè)的反饋能夠及時傳達給學生。

2.指出問題：在批改作業(yè)時，教師應詳細指出學生在作業(yè)中存在的問題，如概念混淆、計算錯誤、實驗操作不規(guī)范等。

3.改進建議：針對學生作業(yè)中的問題，教師應給出具體的改進建議，如查閱相關(guān)資料、重新設計實驗步驟、加強基礎知識學習等。

4.個性化反饋：對于不同學生的學習情況，教師應提供個性化的反饋，鼓勵學生根據(jù)自己的學習進度和能力水平進行自我提升。

5.課堂討論：在下一節(jié)課的開始，教師可以組織學生針對作業(yè)中的問題進行課堂討論，讓學生在交流中學習，共同進步。

6.定期回顧：教師可以定期組織學生對作業(yè)內(nèi)容進行回顧，幫助學生鞏固知識點，提高解題能力。

7.成績記錄：教師應將學生的作業(yè)成績記錄在成績冊中，作為學生平時成績的一部分，激勵學生努力學習。八、課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《DNA的故事：基因如何塑造我們的生命》（作者：詹姆斯·D.沃森）

這本書是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者的自傳，詳細描述了DNA的發(fā)現(xiàn)過程和科學家們的研究歷程，對于理解DNA的發(fā)現(xiàn)背景和科學家的研究方法有很好的幫助。

-視頻資源：《DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者的故事》

這是一段介紹DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者沃森和克里克生平及其發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的視頻，適合學生觀看以增強對DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)歷史的了解。

-在線課程：《分子生物學導論》

學生可以通過在線平臺找到相關(guān)的分子生物學課程，這些課程通常包含DNA結(jié)構(gòu)和功能的深入講解，有助于學生更全面地理解相關(guān)概念。

2.拓展要求：

-鼓勵學生閱讀《DNA的故事：基因如何塑造我們的生命》，并撰寫讀書筆記，總結(jié)書中關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)和基因研究的要點。

-觀看《DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者的故事》視頻，思考科學家們在研究過程中的創(chuàng)新思維和團隊合作精神，并討論這些品質(zhì)對科學研究的重要性。

-學生可以嘗試在線學習《分子生物學導論》課程，選擇其中與DNA結(jié)構(gòu)相關(guān)的章節(jié)進行學習，并在課堂上分享自己的學習心得。

-鼓勵學生利用網(wǎng)絡資源，如科學雜志的在線文章、教育視頻等，尋找與DNA結(jié)構(gòu)相關(guān)的最新研究進展，并撰寫簡要的綜述報告。

-學生可以參與學校的科學俱樂部或研究小組，與其他對生物學感興趣的同學一起討論DNA的相關(guān)問題，并嘗試設計簡單的實驗來探究DNA的特性。

-教師可以提供一些DNA結(jié)構(gòu)相關(guān)的互動網(wǎng)站或應用程序，如DNA螺旋模擬器，讓學生通過虛擬實驗加深對DNA結(jié)構(gòu)的理解。板書設計①本文重點知識點：

-脫氧核苷酸

-DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)

-堿基對

-堿基互補配對原則

-DNA復制

-轉(zhuǎn)錄

-翻譯

②關(guān)鍵詞：

-脫氧核糖

-磷酸

-含氮堿基

-螺旋

-氫鍵

-半保留復制

-信使RNA

-核糖體

-密碼子

③重點句子：

-“DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸?！?/p>

-“DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，由兩條反向平行的鏈組成?！?/p>

-“堿基對的配對規(guī)則為A-T和C-G?！?/p>

-“DNA復制是一個半保留復制過程?！?/p>

-“轉(zhuǎn)錄是將DNA信息轉(zhuǎn)移到RNA的過程。”

-“翻譯是蛋白質(zhì)合成的過程?！?/p>

-“基因突變是DNA序列的改變?！?/p>

-“DNA是生物遺傳信息的載體?！狈此几倪M措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實驗教學：在講解DNA復制過程時，我嘗試引入實驗室的DNA復制實驗，讓學生親自動手操作，這樣不僅能夠加深他們對理論知識的理解，還能提高他們的實驗技能。

2.案例教學：我選取了一些與DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)和遺傳學相關(guān)的真實案例，如沃森和克里克的DNA結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建過程，通過案例教學，激發(fā)學生的學習興趣，并培養(yǎng)他們的批判性思維。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生參與度不足：在課堂討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學生參與度不高，可能是由于對某些知識點理解不深或者缺乏自信。

2.教學節(jié)奏把握不當：在講解DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)時，我發(fā)現(xiàn)教學節(jié)奏過快，導致部分學生跟不上進度，需要調(diào)整教學節(jié)奏，確保每個學生都能跟上教學步伐。

3.評價方式單一：目前主要依賴書面作業(yè)和期末考試來評價學生的學習效果，這種評價方式可能無法全面反映學生的學習情況，需要探索更多元化的評價方式。

反思改進措施（三