DNA的分子结构教学设计.doc

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人教版高中生物《遗传与进化》第三章第2节

《DNA分子的结构》

教学设计

授课教师：

郑兰萍

选送单位：

厦门市海沧中学

基于电子书包的《DNA分子的结构》教学设计

一、教材分析

《DNA分子的结构》是在学习孟德尔遗传定律及DNA是遗传物质基础上对遗传物质结构的进一步探讨，也是学习DNA复制的结构基础，在本章节中起着承上启下的重要作用。

本节内容由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构特点以及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成。

教材开篇采用了故事形式，以科学研究历程为主线，逐步呈现DNA双螺旋结构模型的要点，旨在使学生通过科学史了解科学家的研究过程，学习和体会科学家们善于捕获和分析信息，合作研究及锲而不舍的科研精神。

第二部分DNA分子结构模型主要介绍双螺旋结构的要点，是对探究历程的高度总结和概括。

第三部分制作DNA双螺旋结构模型是学生动手能力提升的重要契机。

本节课应恰当的组织教材，运用多样化的教学手段，以提升教学的有效性。

二、学情分析

学生通过必修一的学习，已经基本掌握DNA的基本组成，在该章第一节的学习中学生也明确了DNA是主要的遗传物质，这均为本节课学习DNA的双螺旋打下基础。

高中学生具备一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立。

因此本节课可让学生提前阅读科学史料，通过分析科学史料在平板电脑上体验DNA双螺旋结构模型的构建过程。

三、教学目标

1.知识目标

（1）概述DNA分子结构的主要特点；

（2）阐明碱基互补配对原则；

（3）说明DNA多样性的原因。

2.能力目标

（1）通过DNA双螺旋结构的研究历程分析，构建DNA分子双螺旋结构模型；

（2）通过图形拼接及DNA双螺旋结构模型的实物组装，提升观察、分析及动手能力；

3.情感态度价值观

感受生命（DNA分子）“有序”的美，并通过分析DNA双螺旋结构模型的建立过程，认同科学探索需要锲而不舍、互助合作的科学精神。

四、教学重难点

1.教学重点

（1）DNA分子结构的主要特点

（2）制作DNA分子双螺旋结构模型

2.教学难点

DNA分子结构的特点

五、教学策略

1.落实智慧学习，让学生带着问题学习，以任务驱动学生思考和探究。

本节课利用“理想学堂”设计的电子学案，能够展示出学生的自主学习思维过程，教师通过“理想学堂”的交互式功能实时观察学生自学情况，便于督导；同时，在巩固练习的环节也可以通过“理想学堂”的数据统计功能及时收到学生的学习情况反馈，便于教师提供有针对性地指导。

2.采用翻转课堂模式让学生通过预习自学本节的部分内容，明确本节的学习任务，这样学生就有足够的知识储备和时间完成课堂活动，成为课堂的主人。

3.强调模拟和体验。

对于DNA双链中两条链的反向平行，通过让学生通过课堂活动体验模拟该结构，真正理解和认同DNA中两条链的反相平行原理。

认同科学探索需要互助合作、科学的发展是在曲折中前进的，体验模型的构建是依据实验结果的逻辑推理与大胆想象的有机结合，同时学生通过实物拼接构建模型，提升动手操作的能力。

六、课前准备

1.制作导学案，给学生布置预习任务；

2.准备DNA的双螺旋结构实物模型、模型组件；

3.课件、电子学案。

七、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

创

设

情

境

，

导

入

新

课

利用多媒体展示生命交织1953系列首饰，设问：

这套首饰的设计灵感来源于什么？

又为什么取名为如此有诗意的“生命交织1953”？

展示其他以DNA为灵感的设计佳作。

引课：

好的设计是最“有序”的设计，生活中的许多设计灵感往往来自有序的生命本身，生命本身就充满着美感，这节课我们一起来研究DNA这件出自造物主之手的工艺品它的结构之美。

观察，感受

通过预习回答问题

创设情境，引出新课。

引导学生感受生命之美，激发学习热情。

新

知

学

习

模

型

构

建

【模型构建一】脱氧核糖核苷酸

引导学生回顾必修一中关于DNA的知识并完成导学案中的资料一：

DNA分子由磷酸、脱氧核糖、碱基构成。

引导学生利用电子学案在平板电脑上构建脱氧核糖核苷酸的结构。

利用“理想学堂”的交互功能展示多位同学构建过程，观察学生学习情况，有必要时，针对性指导。

展示学生构建的模型，请学生表述构建理由。

【模型构建二】脱氧核糖核苷酸链

提供资料二：

DNA是多个脱氧核糖核苷酸连接而成的长链。

引导学生利用电子学案在平板电脑上构建脱氧核糖核苷酸单链的结构。

利用“理想学堂”的交互功能展示同学们的构建过程，观察学生学习情况，有必要时，针对性指导。

【模型构建三】双链DNA

提供资料三、四、五供学生自主学习：

DNA分子是磷酸-脱氧核糖骨架在外，碱基在内的双链结构。

引导学生利用电子学案在平板电脑上构建平面双链DNA。

引导学生思考：

对于DNA的两条链来说，相对应的碱基是相同还是随机，又或者遵循着某种规律？

利用“理想学堂”的交互功能展示同学们的构建过程，观察学生学习情况，有必要时，针对性指导。

有化学家从化学结构上分析指出：

在DNA的两条链中，相同的碱基进行配对违反了化学规律。

1952年沃森克里克从奥地利生物学家查哥夫那得知:

腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。

思考：

DNA中的两条链是如何配对在一起的呢？

科学家发现，DNA分子两条链的互补碱基通过氢键连接。

并且G和C之间形成三个氢键，A和T之间形成2个氢键。

【模型构建四】DNA的双螺旋结构

提供资料六：

1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA的X射线衍射图片。

科学家推断出DNA应该呈现立体的双螺旋结构。

提醒学生观察构建的模型是否符合实际，如不符合，考虑修改办法。

以小组为单位分发DNA双螺旋结构的模型组件，布置课后任务。

【讨论】

沃森和克里克默契配合发现DNA双螺旋的过程被科学界传为佳话，你从中得到什么启示？

分析资料一，在电子学案中利用磷酸、脱氧核糖、碱基拼接出脱氧核糖核苷酸的结构，并交流构建理由。

分析资料二，在资料一的基础上利用电子学案中的材料构建脱氧核糖核苷酸链的模型。

学生代表展示模型并交流构建理由。

分析资料三，带着问题构建平面双链DNA模型。

小组代表展示模型并交流构建理由。

根据资料四，总结碱基互补配对原则，修正自己构建的模型。

小组代表展示模型并交流构建理由。

根据资料五进一步完善模型并进行展示。

分析资料，思考；

如构建的模型不符合实际，应该在平面双链基础上螺旋成为立体结构

课下作业：

以小组为单位进行立体模型的组装。

学生以小组为单位讨论并发言。

在预习的基础上通过科学史料的阅读与分析，自主构建DNA分子的双螺旋结构模型，体验科学家探索DNA分子结构的历程，认同科学的发展是在曲折中前进的，科学发现需要锲而不舍和互助合作的科学精神，从而实现情感态度价值观教育。

在自主分析构建模型的过程中培养学生思考、分析、讨论、交流、归纳及知识迁移应用的能力。

将课堂行延伸，通过拼接联系，锻炼学生的思维及动手操作能力。

通过分析讨论DNA结构的发现历程，领悟科学发现的特点。

分

析

归

纳

，

深

入

思

考

展示DNA双螺旋结构模型教具，引导学生初步归纳DNA分子结构的特点。

【活动】

请8个学生进行角色扮演，模拟DNA分子的双链，直观感受构成DNA的两条链的反向平行关系。

思考：

链与链之间的碱基连接有规律吗？

进一步引导学生根据碱基互补配对原则，推算DNA分子中的碱基比例：

A+G=C+T;（A+G）/（C+T）=1

根据DNA的结构引导学生尝试说明DNA储存的遗传信息多种多样的原因。

思考回答问题，得出DNA结构特点一、二。

角色扮演，模拟碱基互补配对和DNA双链

思考回答问题，得出DNA结构特点三。

总结DNA分子中的碱基数量规律。

思考回答问题。

通过角色扮演，活跃课堂氛围，同时通过活动及模型观察学生更直观深刻地理解DNA双链的反向平行及碱基互补配对原则。

学会用数学语言描述生命现象。

进一步认识结构与功能相适生物观念。

梳

理

总

结

引导学生完成概念图（必要时提醒学生注意关联旧知）教师观察学生绘制的过程，绘制完成后请学生代表分享展示交流。

教师点评。

关联旧知，梳理新知，自主完成概念图的设计和绘制；

交流展示。

通过概念图归纳总结本节知识，有助于学生理清课堂思路，深化知识理解。

巩

固

反

馈

组织学生利用电子学案答题，根据实时数据分析掌握学生课堂学习效果，并针对性点拨。

做题，发现并反馈问题。

借助理想学堂的数据分析功能，反馈学生学习情况。

作业：

利用网络或其他工具查阅DNA分子结构的拓展知识，以组为单位构建DNA分子实物模型（教师提供模型组件）。

查阅资料，构建模型。

下节课展示分享。

借助信息技术丰富学生个性化学习内容；完成DNA分子食物模型的构建，巩固所学。