DNA的分子結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、人教版高中生物遺傳與進(jìn)化第三章第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：鄭蘭萍選送單位：廈門市海滄中學(xué)基于電子書包的DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析DNA分子的結(jié)構(gòu)是在學(xué)習(xí)孟德爾遺傳定律及DNA是遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)上對遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步探討，也是學(xué)習(xí)DNA復(fù)制的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，在本章節(jié)中起著承上啟下的重要作用。本節(jié)內(nèi)容由DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型三部分內(nèi)容構(gòu)成。教材開篇采用了故事形式，以科學(xué)研究歷程為主線，逐步呈現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)，旨在使學(xué)生通過科學(xué)史了解科學(xué)家的研究過程，學(xué)習(xí)和體會(huì)科學(xué)家們善于捕獲和分析信息，合作研究及鍥而不舍的科研精神。第

2、二部分DNA分子結(jié)構(gòu)模型主要介紹雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)，是對探究歷程的高度總結(jié)和概括。第三部分制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是學(xué)生動(dòng)手能力提升的重要契機(jī)。本節(jié)課應(yīng)恰當(dāng)?shù)慕M織教材，運(yùn)用多樣化的教學(xué)手段，以提升教學(xué)的有效性。二、學(xué)情分析學(xué)生通過必修一的學(xué)習(xí)，已經(jīng)基本掌握DNA的基本組成，在該章第一節(jié)的學(xué)習(xí)中學(xué)生也明確了DNA是主要的遺傳物質(zhì)，這均為本節(jié)課學(xué)習(xí)DNA的雙螺旋打下基礎(chǔ)。高中學(xué)生具備一定的認(rèn)知能力，思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立。因此本節(jié)課可讓學(xué)生提前閱讀科學(xué)史料，通過分析科學(xué)史料在平板電腦上體驗(yàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建過程。三、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)(1)概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)；(

3、2)闡明堿基互補(bǔ)配對原則；(3)說明DNA多樣性的原因。2.能力目標(biāo)(1)通過DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究歷程分析，構(gòu)建DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型；(2)通過圖形拼接及DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的實(shí)物組裝，提升觀察、分析及動(dòng)手能力；3.情感態(tài)度價(jià)值觀感受生命(DNA分子)“有序”的美，并通過分析DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立過程，認(rèn)同科學(xué)探索需要鍥而不舍、互助合作的科學(xué)精神。四、教學(xué)重難點(diǎn)1 .教學(xué)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2 .教學(xué)難點(diǎn)DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)五、教學(xué)策略1 .落實(shí)智慧學(xué)習(xí)，讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考和探究。本節(jié)課利用“理想學(xué)堂”設(shè)計(jì)的電子學(xué)案

4、，能夠展示出學(xué)生的自主學(xué)習(xí)思維過程，教師通過“理想學(xué)堂”的交互式功能實(shí)時(shí)觀察學(xué)生自學(xué)情況，便于督導(dǎo)；同時(shí)，在鞏固練習(xí)的環(huán)節(jié)也可以通過“理想學(xué)堂”的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能及時(shí)收到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況反饋，便于教師提供有針對性地指導(dǎo)。2 .采用翻轉(zhuǎn)課堂模式讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)自學(xué)本節(jié)的部分內(nèi)容，明確本節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)，這樣學(xué)生就有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備和時(shí)間完成課堂活動(dòng)，成為課堂的主人。3 .強(qiáng)調(diào)模擬和體驗(yàn)。對于DNA雙鏈中兩條鏈的反向平行，通過讓學(xué)生通過課堂活動(dòng)體驗(yàn)?zāi)M該結(jié)構(gòu)，真正理解和認(rèn)同DNA中兩條鏈的反相平行原理。認(rèn)同科學(xué)探索需要互助合作、科學(xué)的發(fā)展是在曲折中前進(jìn)的，體驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建是依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的邏輯推理與大膽想象的有機(jī)結(jié)

5、合，同時(shí)學(xué)生通過實(shí)物拼接構(gòu)建模型，提升動(dòng)手操作的能力。六、課前準(zhǔn)備1 .制作導(dǎo)學(xué)案，給學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù)；2 .準(zhǔn)備DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)實(shí)物模型、模型組件；3 .課件、電子學(xué)案。七、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課利用多媒體展示生命交織1953系列首飾，設(shè)問：這套首飾的設(shè)計(jì)靈感來源于什么？又為什么取名為如此有詩意的“生命交織1953”？展示其他以DNA為靈感的設(shè)計(jì)佳作。引課：好的設(shè)計(jì)是最“有序”的設(shè)計(jì)，生活中的許多設(shè)計(jì)靈感往往來自有序的生命本身，生命本身就充滿著美感，這節(jié)課我們一起來研究DNA這件出自造物主之手的工藝品它的結(jié)構(gòu)之美。觀察，感受通過預(yù)習(xí)回答問題創(chuàng)設(shè)情境，引出新

6、課。引導(dǎo)學(xué)生感受生命之美，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。新知學(xué)習(xí),模型構(gòu)建【模型構(gòu)建一】脫氧核糖核甘酸引導(dǎo)學(xué)生回顧必修一中關(guān)于DNA的知識(shí)并完成導(dǎo)學(xué)案中的資料一：DNA分子由磷酸、脫氧核糖、堿基構(gòu)成。引導(dǎo)學(xué)生利用電子學(xué)案在平板電腦上構(gòu)建脫氧核糖核甘酸的結(jié)構(gòu)。利用“理想學(xué)堂”的交互功能展示多位同學(xué)構(gòu)建過程，觀察學(xué)生學(xué)習(xí)情況，有必要時(shí)，針對性指導(dǎo)。展示學(xué)生構(gòu)建的模型，請學(xué)生表述構(gòu)建理由?！灸Ｐ蜆?gòu)建二】脫氧核糖核甘酸鏈提供資料二：DNA是多個(gè)脫氧核糖核甘酸連接而成的長鏈。引導(dǎo)學(xué)生利用電子學(xué)案在平板電腦上構(gòu)建脫氧分析資料一，在電子學(xué)案中利用磷酸、脫氧核糖、堿基拼接出脫氧核糖核甘酸的結(jié)構(gòu)，并交流構(gòu)建理由。分析資料二，在

7、資料一的基礎(chǔ)上利用電子學(xué)案中的材料構(gòu)建脫氧核糖核甘酸鏈的模型。學(xué)生代表展示在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上通過科學(xué)史料的閱讀與分析，自主構(gòu)建DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，體驗(yàn)科學(xué)家探索DNA分子結(jié)構(gòu)的歷程，認(rèn)同科學(xué)的發(fā)展是在曲折中前進(jìn)的，科學(xué)發(fā)現(xiàn)需要鍥而/、舍和互助合作的科學(xué)精神，從而實(shí)現(xiàn)情感態(tài)度價(jià)值觀教育。核糖核甘酸單鏈的結(jié)構(gòu)。利用“理想學(xué)堂”的交互功能展示同學(xué)們的構(gòu)建過程，觀察學(xué)生學(xué)習(xí)情況，有必要時(shí)，針對性指導(dǎo)?！灸Ｐ蜆?gòu)建三】雙鏈DNA提供資料三、四、五供學(xué)生自主學(xué)習(xí)：DNA分子是磷酸-脫氧核糖骨架在外，堿基在內(nèi)的雙鏈結(jié)構(gòu)。引導(dǎo)學(xué)生利用電子學(xué)案在平板電腦上構(gòu)建平面雙鏈DNA。引導(dǎo)學(xué)生思考：對于DNA的兩條鏈來

8、說，相對應(yīng)的堿基是相同還是隨機(jī)，又或者遵循著某種規(guī)律？利用“理想學(xué)堂”的交互功能展示同學(xué)們的構(gòu)建過程，觀察學(xué)生學(xué)習(xí)情況，有必要時(shí)，針對性指導(dǎo)。有化學(xué)家從化學(xué)結(jié)構(gòu)上分析指出：在DNA的兩條鏈中，相同的堿基進(jìn)行配對違反了化學(xué)規(guī)律。1952年沃森克里克從奧地利生物學(xué)家查哥夫那得知：腺喋吟（A）的量總是等于胸腺喀咤（T）的量，鳥喋吟（G）的量總是等于胞喀咤（C）的量。思考：DNA中的兩條鏈?zhǔn)侨绾闻鋵υ谝黄鸬哪?？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，DNA分子兩條鏈的互補(bǔ)堿基通過氫鍵連接。并且G和C之間形成三個(gè)氫鍵，A和T之間形成2個(gè)氫鍵?！灸Ｐ蜆?gòu)建四】DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供資料六：1951年，英國科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供的

9、DNA的X射線衍射圖片?？茖W(xué)家推斷出DNA應(yīng)該呈現(xiàn)立體的雙螺旋結(jié)構(gòu)。模型并交流構(gòu)建理由。分析資料三，帶著問題構(gòu)建平面雙鏈DNA模型。小組代表展示模型并交流構(gòu)建理由。根據(jù)資料四，總結(jié)堿基互補(bǔ)配對原則，修正自己構(gòu)建的模型。小組代表展示模型并交流構(gòu)建理由。根據(jù)資料五進(jìn)一步完善模型并進(jìn)行展示。分析資料，思考；如構(gòu)建的模型不符合實(shí)際，應(yīng)該在平面雙鏈基礎(chǔ)上螺旋成為立體結(jié)構(gòu)課下作業(yè)：以小組為單位進(jìn)行立體模型的在自主分析構(gòu)建模型的過程中培養(yǎng)學(xué)生思考、分析、討論、交流、歸納及知識(shí)遷移應(yīng)用的能力。將課堂行延伸，通過拼接聯(lián)系，鍛煉學(xué)生的思維及動(dòng)手操作能力。提醒學(xué)生觀察構(gòu)建的模型是否符合實(shí)際，如不符合，考慮修改辦法。

10、以小組為單位分發(fā)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型組件，布置課后任務(wù)?！居懻摗课稚涂死锟四跖浜习l(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋的過程被科學(xué)界傳為佳話，你從中得到什么啟示？組裝。學(xué)生以小組為單位討論并發(fā)言。通過分析討論DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程，領(lǐng)悟科學(xué)發(fā)現(xiàn)的特點(diǎn)。展示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型教具，引導(dǎo)學(xué)生初步思考回答問題，得出通過角色扮演，活躍歸納DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、二。課堂氛圍，同時(shí)通過分析歸【活動(dòng)】請8個(gè)學(xué)生進(jìn)行角色扮演，模擬DNA分子的雙鏈，直觀感受構(gòu)成DNA的兩條鏈的反向平行關(guān)系。角色扮演，模擬堿基互補(bǔ)配對和DNA雙鏈活動(dòng)及模型觀察學(xué)生更直觀深刻地理解DNA雙鏈的反向平行納思考回答問題，得出及堿基互

11、補(bǔ)配對原思考：鏈與鏈之間的堿基連接有規(guī)律嗎？貝U。深進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，推算DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三。入學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)語百描述思DNA分子中的堿基比例：總結(jié)DNA分子中的堿生命現(xiàn)象?？糀+G=C+T;(A+G)/(C+T)=1根據(jù)DNA的結(jié)構(gòu)引導(dǎo)學(xué)生嘗試說明DNA儲(chǔ)存的遺傳信息多種多樣的原因?；鶖?shù)量規(guī)律。進(jìn)一步認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)與功能相適生物觀念。思考回答問題。梳引導(dǎo)學(xué)生完成概念圖(必要時(shí)提醒學(xué)生注意關(guān)關(guān)聯(lián)舊知，梳理新知，通過概念圖歸納總結(jié)理聯(lián)舊知)教師觀察學(xué)生繪制的過程，繪制完成后請自主完成概念圖的設(shè)本節(jié)知識(shí)，有助于學(xué)總學(xué)生代表分享展示交流。計(jì)和繪制；生理清課堂思路，深結(jié)教師點(diǎn)評(píng)。交流展示?；R(shí)理解。組織學(xué)生利用電子學(xué)案答題，