高中生物人教版遺傳與進(jìn)化第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)（省一等獎(jiǎng)）

《DNA分子的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)課題DNA分子的結(jié)構(gòu)課型活動(dòng)課章節(jié)必修二第三章第2節(jié)年級(jí)班級(jí)教學(xué)目標(biāo)1)知識(shí)與技能：①簡(jiǎn)述DNA分子的化學(xué)組成和雙螺旋結(jié)構(gòu)；②概述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)。(2)過(guò)程和方法：①體驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?gòu)在科學(xué)研究中的過(guò)程；②初步知曉科學(xué)探究的基本方法（如模型建構(gòu)法，學(xué)科知識(shí)的交叉應(yīng)用）。(3)情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)：①體驗(yàn)合作在科學(xué)研究中的重要性；②認(rèn)同人類(lèi)對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過(guò)程。重點(diǎn)難點(diǎn)①重點(diǎn)：DNA分子的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)②難點(diǎn)：DNA分子中堿基對(duì)的連接方式一定是A和T配對(duì)，G和C配對(duì)教材分析教材的地位和作用：本節(jié)課是人教版高中生物必修2《第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA分子》內(nèi)容。DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型已經(jīng)成為分子生物學(xué)的象征。它不僅使我們清楚認(rèn)識(shí)DNA分子，而且是學(xué)習(xí)DNA分子的復(fù)制、基因及其表達(dá)的基礎(chǔ)；也是現(xiàn)代生物遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。本節(jié)教材中豐富的生物學(xué)史：①威爾金斯（）和富蘭克林（）的DNA結(jié)晶的X射線(xiàn)衍射圖譜。②查哥夫（）得出的重要規(guī)律。③沃森（）和克里克（）首先發(fā)現(xiàn)的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。這些科學(xué)史均為探究活動(dòng)的思維訓(xùn)練提供依據(jù)幫助學(xué)生了解科學(xué)家的研究過(guò)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。DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是對(duì)這段生物科學(xué)史的總結(jié)，通過(guò)邊探究邊制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，幫助學(xué)生掌握DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。學(xué)情分析通過(guò)必修一的學(xué)習(xí)，學(xué)生在已掌握核酸及脫氧核苷酸的相關(guān)知識(shí)，通過(guò)必修二認(rèn)識(shí)DNA是主要的遺傳物質(zhì)，這為新知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。高中學(xué)生具備一定的閱讀分析能力，動(dòng)手能力，思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性已初步建立，通過(guò)體驗(yàn)探究，重走科學(xué)家之路成為可能。學(xué)生雖然相對(duì)學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力都不太強(qiáng)，但是本節(jié)課通過(guò)問(wèn)題鏈和分步實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，使得探究式教學(xué)的實(shí)施成為可能。教學(xué)策略在設(shè)計(jì)這節(jié)課時(shí),充分利用教材資源，通過(guò)生物科學(xué)史再現(xiàn)科學(xué)探究過(guò)程，讓學(xué)生“走上探究之路”——分步構(gòu)建DNA雙螺旋模型。每一步都以科學(xué)家的科學(xué)研究過(guò)程為指導(dǎo)，提出問(wèn)題，逐步探究，讓學(xué)生親身體驗(yàn)，進(jìn)行模型建構(gòu)——呈現(xiàn)以“基本單位—脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈—平面脫氧核苷酸雙鏈—立體雙螺旋結(jié)構(gòu)”的知識(shí)鏈。模型建構(gòu)完，讓學(xué)生根據(jù)模型總結(jié)出DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。最后，通過(guò)課本課后習(xí)題鞏固。探究活動(dòng)和討論均以合作小組為單位進(jìn)行，然后進(jìn)行小組間的發(fā)言和交流，讓學(xué)生學(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。教學(xué)資源人教版高中生物必修2教材教學(xué)媒體PPT課件、實(shí)物物投影儀教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)了DNA是遺傳物質(zhì)，作為遺傳物質(zhì)，要具備什么樣的結(jié)構(gòu)才可以攜帶遺傳信息呢？今天我們將一起揭示DNA結(jié)構(gòu)的探究歷程，并且嘗試像科學(xué)家一眼建構(gòu)DNA模型。兩個(gè)任務(wù)都非常重要，相信每一位同學(xué)都不會(huì)顧此失彼。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。復(fù)習(xí)引入構(gòu)建模型【20世紀(jì)40-50年代科學(xué)界關(guān)于DNA的證據(jù)】回憶思考：1、組成DNA的基本單位是什么？（脫氧核苷酸）

2、每個(gè)脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)組成是什么？3、組成DNA的堿基有哪幾種？請(qǐng)學(xué)生完成課本p51一、基礎(chǔ)題3【課堂活動(dòng)1】布置學(xué)生制作DNA基本單位--脫氧核苷酸模型4、4種脫氧核苷酸又是怎樣構(gòu)成DNA分子呢？【課堂活動(dòng)2】制作一條脫氧核苷酸鏈(含８?jìng)€(gè)脫氧核苷酸)回憶知識(shí)，并回答獨(dú)立制作DNA基本單位思考回答并解釋以2人合作小組為單位制作一條DNA鏈片段讓學(xué)生溫故知新，并提高動(dòng)手能力探究歷程--DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建成思考、討論和合作能力檢驗(yàn)同學(xué)們手上的模型就和當(dāng)時(shí)沃森和克里克制作的模型一樣，沃森和克里克所構(gòu)建的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是否科學(xué)？怎么檢驗(yàn)？他們把金屬制作的模型與DNA衍射圖對(duì)照，發(fā)現(xiàn)兩者一模一樣。得出結(jié)論：DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)。學(xué)生歸納DNA特點(diǎn)投影學(xué)生DNA模型，思考9、DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)有哪些？①兩條長(zhǎng)鏈按反向平行方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。②脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在DNA分子的外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。③堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，且堿基配對(duì)有一定的規(guī)律：A—T、G—C（A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)）。學(xué)生回答完再指導(dǎo)看書(shū)P49，肯定學(xué)生的總結(jié)歸納能力。學(xué)生展示模型，并且進(jìn)行討論后發(fā)言拓展學(xué)生思維，更好理解新知識(shí)交流評(píng)價(jià)投影2組模型10、不同小組制作的DNA模型有何不同？由此可以推測(cè)DNA分子結(jié)構(gòu)什么特性？DNA分子是由幾十個(gè)乃至上億個(gè)脫氧核苷酸組成的，同學(xué)們小組合作的僅僅是DNA的一個(gè)片段。學(xué)生進(jìn)行模型的比較、觀(guān)察和討論把4個(gè)合作小組的模型連接成一個(gè)整體。2位同學(xué)上來(lái)展示。思維啟迪11、沃森和克里克在構(gòu)建模型中，利用了其他哪些科學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)和成果？要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗(yàn)；要善于與他人交流和溝通，閃光的思想是在交流與撞擊中獲得的；研究小組成員在知識(shí)背景上最好是互補(bǔ)的，對(duì)所從事的研究要有興趣和激情等。課堂檢測(cè)課本P51一、基礎(chǔ)題1課后延伸

總結(jié)在制作和運(yùn)用DNA分子模型的過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)得失，要求學(xué)生在課外尋找更好的材料用具和方法，設(shè)計(jì)制作更科學(xué)、更美觀(guān)、使用更方便的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，在班級(jí)交流展出。學(xué)會(huì)構(gòu)建模型七、板書(shū)提綱第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)磷酸主要特點(diǎn)特性脫氧核糖脫氧核苷酸脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特性含氮堿基八、教學(xué)反思往屆在本節(jié)教學(xué)都是“先學(xué)知識(shí)后做模型”先讓學(xué)生閱讀教材資料學(xué)習(xí)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建過(guò)程，之后通過(guò)掛圖和模型總結(jié)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，最后制作模型以加深對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解。但是卻發(fā)現(xiàn)學(xué)生在課堂上能明白DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，課后的鞏固還是靠死記硬背，沒(méi)法真正讓知識(shí)掌握牢固。因此，這節(jié)課我采用“做中學(xué)”的模式上課，我這樣設(shè)計(jì)這節(jié)課：利用教材資源，通過(guò)生物科學(xué)史再現(xiàn)科學(xué)探究過(guò)程，讓學(xué)生“走上探究之路”——分步構(gòu)建DNA雙螺旋模型。每一步都以科學(xué)家的科學(xué)研究過(guò)程為指導(dǎo)，提出問(wèn)題，逐步探究，讓學(xué)生親身體驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而解決問(wèn)題——逐步呈現(xiàn)以“基本單位—脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈—平面脫氧核苷酸雙鏈—立體雙螺旋結(jié)構(gòu)”的知識(shí)鏈。模型建構(gòu)完，讓學(xué)生根據(jù)模型自己總結(jié)出DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。最后，通過(guò)課本課后習(xí)題鞏固。整節(jié)課通過(guò)學(xué)生獨(dú)立、2人小組合作、4人小組合作，最終全班同學(xué)一起構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,讓學(xué)生體會(huì)分工與合作。課堂上，學(xué)生能跟隨教師的思路，主動(dòng)參與探究過(guò)程，在課堂中既動(dòng)手又動(dòng)腦，全方位調(diào)動(dòng)感觀(guān)，使抽象知識(shí)形象化，提高課堂知識(shí)理解效率。在活動(dòng)過(guò)程中，我及時(shí)捕捉細(xì)節(jié)，如學(xué)生拼接時(shí)堿基之間的配對(duì)等，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)展示、共同討論、及時(shí)糾正。在討論和糾錯(cuò)中擦出火花，在理論和實(shí)踐的思維碰撞中獲得知識(shí)，得到結(jié)