《DNA分子的結(jié)構(gòu)》公開(kāi)課教案

8/8“DNA分子的結(jié)構(gòu)”的體驗(yàn)式教學(xué)設(shè)計(jì)編寫(xiě)：宜昌外國(guó)語(yǔ)學(xué)校李佩芝一、設(shè)計(jì)思路體驗(yàn)式教學(xué)是指教學(xué)中教師積極創(chuàng)設(shè)各種情境，引導(dǎo)學(xué)生由被動(dòng)到主動(dòng)、由依賴到自主、從接受性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造性學(xué)習(xí)，學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境中進(jìn)行體驗(yàn)和感受，并在體驗(yàn)中再認(rèn)識(shí)、再發(fā)現(xiàn)和再創(chuàng)造的一種教學(xué)方式。它強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，重視學(xué)生的參與、投入和親自感悟。能激活學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本課題從新課程理念出發(fā)，創(chuàng)設(shè)情境，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)和學(xué)生探究相結(jié)合的體驗(yàn)式教學(xué)方式，使學(xué)生建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展智力、提高能力。引導(dǎo)學(xué)生從已知到未知，由舊知引新知，在探究中，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)精神，提高生物科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。二、教材分析1、教材內(nèi)容本小節(jié)主要講述了DNA分子的結(jié)構(gòu)及其發(fā)現(xiàn)史。DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)容比較抽象，不容易理解，因此教材安排了“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”的實(shí)驗(yàn)，以加深學(xué)生對(duì)這一結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)和理解。此外，教材還安排了科學(xué)史部分的學(xué)習(xí)，重在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。2、教學(xué)目標(biāo)（1）知識(shí)目標(biāo)：說(shuō)出DNA分子的基本組成單位；概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。（2）能力目標(biāo)：通過(guò)多媒體課件、自己動(dòng)手構(gòu)建DNA分子模型并觀察來(lái)提高學(xué)生的觀察、分析和理解能力。以問(wèn)題為導(dǎo)向激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，主動(dòng)獲取新知識(shí)的能力。（3）情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：通過(guò)DNA結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，探索生物界豐富多彩的奧秘，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)，用科學(xué)，愛(ài)科學(xué)的求知欲望。通過(guò)學(xué)習(xí)科學(xué)家的探究歷程，學(xué)習(xí)科學(xué)家在探究過(guò)程中體現(xiàn)的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，認(rèn)同技術(shù)在科學(xué)發(fā)展中的重要作用。3、教學(xué)重點(diǎn)DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)；制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。4、教學(xué)難點(diǎn)DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。三、學(xué)情分析本節(jié)為高二下學(xué)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備以下學(xué)習(xí)基礎(chǔ)：首先是知識(shí)基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了遺傳信息的攜帶者——核酸，又學(xué)習(xí)了DNA是主要的遺傳物質(zhì)，以及DNA和染色體的關(guān)系，但仍然沒(méi)弄清楚DNA分子的結(jié)構(gòu)。其次是學(xué)生的能力基礎(chǔ)：高二的學(xué)生已有較強(qiáng)的動(dòng)手能力，具備了一定的觀察、分析、推理、獲取信息及探究能力，邏輯思維逐步成熟，可以較好地完成教師設(shè)置的任務(wù)。第三，情感、態(tài)度與價(jià)值觀基礎(chǔ)：高中生好奇心強(qiáng)，樂(lè)于合作、探究，具備實(shí)事求是的態(tài)度。四、教學(xué)方法1、教法分析（1）模型構(gòu)建法，用直觀模型進(jìn)行教學(xué)。（2）借助移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)的互聯(lián)網(wǎng)手段，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作探究和小組展示。（3）運(yùn)用微課等多媒體手段，展示DNA分子結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，感悟科學(xué)家探究DNA分子結(jié)構(gòu)的歷程。（4）以問(wèn)題啟發(fā)、游戲體驗(yàn)、資料分析，指導(dǎo)學(xué)生理解DNA分子的結(jié)構(gòu)，制作DNA分子模型。2、學(xué)法分析以沃森和克里克的探究歷程為主線，以“脫氧核苷酸的連接方式”、“兩條鏈的位置關(guān)系和堿基配對(duì)”、“DNA分子的特性”為主要內(nèi)容，以“微課學(xué)習(xí)”、“游戲體驗(yàn)”、“構(gòu)建模型”、“小組討論”、“資料分析”、“小組展示”等學(xué)生活動(dòng)為支點(diǎn)，以平板移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)為技術(shù)支持，通過(guò)觀察、建模、討論、分析去發(fā)現(xiàn)知識(shí)，逐漸形成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和能力，經(jīng)過(guò)合作探究和課上的交流，體驗(yàn)知識(shí)獲得的過(guò)程，感悟科學(xué)探究的方法，體會(huì)同學(xué)間合作的魅力，嘗到探究性學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。五、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖課前討論在移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)上發(fā)布討論話題：①沃森和克里克在構(gòu)建模型的過(guò)程中利用了他人的哪些經(jīng)驗(yàn)、成果和技術(shù)？對(duì)你有何啟示？②沃森和克里克的探究歷程體現(xiàn)了哪些科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度？自主學(xué)習(xí)“DNA分子探究歷程”部分內(nèi)容，發(fā)表觀點(diǎn)。用移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，滲透情感態(tài)度價(jià)值觀教育。引入以自制視頻《奇妙的雙螺旋》引入課題。展示世界各地的DNA雕塑和以DNA結(jié)構(gòu)為靈感設(shè)計(jì)的建筑。提問(wèn)：這些雕塑和建筑的設(shè)計(jì)原型是什么？觀看視頻，欣賞DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的對(duì)稱美。提升學(xué)習(xí)興趣，營(yíng)造課堂氛圍?；仡櫯f知微課《脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)》復(fù)習(xí)必修一“核酸”部分內(nèi)容，完成學(xué)案。為后續(xù)學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。脫氧核苷酸的連接方式游戲體驗(yàn)：體驗(yàn)脫氧核苷酸的連接方式構(gòu)建模型：指導(dǎo)學(xué)生用教具構(gòu)建一條脫氧核苷酸鏈。即學(xué)即用：【例題1】右圖是一條脫氧核苷酸鏈結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)該圖的正確描述是（）A.①②③分別構(gòu)成胸腺嘧啶脫氧核苷酸B.②和③交替連接，構(gòu)成DNA分子的基本骨架C.每個(gè)脫氧核糖上均連著一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基D.④是磷酸二酯鍵【答案】D游戲體驗(yàn)脫氧核苷酸的連接方式：磷酸（左手拳頭）和脫氧核糖（前一個(gè)同學(xué)的肩膀）交替連接。小組構(gòu)建脫氧核苷酸鏈模型，并拍照發(fā)送到公屏展示。在平板上完成例題1。用游戲和構(gòu)建模型的方式體驗(yàn)脫氧核苷酸的連接方式，突破重難點(diǎn)。即學(xué)即用，例題鞏固提升。兩條鏈的位置關(guān)系和堿基配對(duì)微課《X衍射照片——雙螺旋結(jié)構(gòu)》、《堿基配對(duì)方式》。資料一：如下圖，左側(cè)的脫氧核苷酸有疏水的堿基；右側(cè)為磷脂分子的結(jié)構(gòu)，磷脂分子有一個(gè)親水的磷酸頭部，和一個(gè)疏水的脂肪酸尾部。請(qǐng)結(jié)合磷脂分子在構(gòu)成磷脂雙分子層時(shí)的排布方式思考為什么堿基排列在外側(cè)的模型會(huì)被否定？資料三：請(qǐng)分析下表數(shù)據(jù)，同一種生物的四種堿基之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系，請(qǐng)大膽猜測(cè)堿基的配對(duì)方式：游戲體驗(yàn)“反相平行”即學(xué)即用：【例題2】關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述不正確的是（）A．每個(gè)DNA分子一般都含有四種脫氧核苷酸B．DNA分子是反相平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)C．DNA分子中的堿基、磷酸、脫氧核苷酸、脫氧核糖的數(shù)目是相等的D．雙鏈DNA分子中的一段，如果有40個(gè)腺嘌呤，就一定同時(shí)含有40個(gè)胞嘧啶【答案】D構(gòu)建模型：指導(dǎo)學(xué)生用教具構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)沃森和克里克的探究歷程。分小組討論完成資料分析。組間交流。小結(jié)：外側(cè)：磷酸-脫氧核苷酸骨架；內(nèi)側(cè)：堿基。小結(jié)：A與T配對(duì)，C與G配對(duì)。遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。游戲體驗(yàn)兩條鏈反相平行的位置關(guān)系。小結(jié)：兩條鏈按反向方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。在平板上完成例題2。小組構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并拍照發(fā)送到公屏展示。用微課的形式學(xué)習(xí)科學(xué)史，提升學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生大膽嘗試，勇于質(zhì)疑的科學(xué)精神，體會(huì)科學(xué)家不怕失敗，鍥而不舍的科學(xué)精神。資料分析獲知堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。培養(yǎng)獲取和處理信息的能力。即學(xué)即用，例題鞏固提升。DNA分子的特性小組展示：指導(dǎo)小組展示和交流，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。提問(wèn)：本小組的模型與其他小組有什么相同的結(jié)構(gòu)？又有什么不同的結(jié)構(gòu)？拓展：10個(gè)堿基對(duì)理論上能構(gòu)建多少種不同的DNA片段？小組展示DNA模型，描述DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。小結(jié)：堿基對(duì)的排列順序多種多樣，體現(xiàn)了DNA的多樣性。每種生物堿基對(duì)的排列順序不同，體現(xiàn)了DNA的特異性培養(yǎng)交流能力，在分享中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)DNA分子的特性，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。鞏固提升課堂小結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位進(jìn)行課堂小結(jié)。課前討論展示：展示學(xué)生課前討論DNA探究歷程的成果，評(píng)價(jià)總結(jié)。課堂練習(xí)（選做2到4題）1、DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈?zhǔn)牵ǎ?，排列在外?cè)的基本骨架是（），排列在內(nèi)側(cè)的（）通過(guò)氫鍵連接成（），堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。A．反向平行的，堿基，磷酸—脫氧核糖，堿基對(duì)B．反向平行的，磷酸—脫氧核糖，堿基，堿基對(duì)C．同向的，磷酸—脫氧核糖，堿基對(duì)，堿基D．多種位置關(guān)系，堿基，磷酸—脫氧核糖，堿基對(duì)【答案】B。2、下面是DNA分子的結(jié)構(gòu)模式圖，其中對(duì)2、5、7、9、10的描述最準(zhǔn)確的是（）A．腺嘌呤、五碳糖、脫氧核苷酸、氫鍵、一條脫氧核苷酸鏈B．腺嘌呤、脫氧核糖、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、磷酸二酯鍵、DNA分子C．腺嘌呤、脫氧核糖、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、氫鍵、一條脫氧核苷酸鏈D．胸腺嘧啶、脫氧核糖、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、氫鍵、一條脫氧核苷酸鏈【答案】C3、DNA分子中，穩(wěn)定不變的是（）A．堿基對(duì)的排列順序B．脫氧核苷酸的排列順序C．脫氧核糖和磷酸的交替連接D．堿基的排列順序【答案】C4、有一對(duì)氫鍵鏈接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)有一個(gè)腺嘌呤，則它的其他組成是（）A．3個(gè)磷酸、3個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胸腺嘧啶B．3個(gè)磷酸、2個(gè)脫氧核糖和1個(gè)腺嘌呤C．2個(gè)磷酸、3個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胸腺嘧啶D．2個(gè)磷酸、2個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胸腺嘧啶【答案】D結(jié)合“學(xué)習(xí)目標(biāo)”和DNA模型討論，寫(xiě)出本小組的課堂小結(jié)，并拍照發(fā)送到公屏。在平板上完成課堂練習(xí)。培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。強(qiáng)化情感態(tài)度價(jià)值觀教育。鞏固課堂知識(shí)，提升學(xué)習(xí)成就感。六、板書(shū)設(shè)計(jì)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)1、反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)2、外側(cè)：磷酸-脫氧核糖——基本骨架3、內(nèi)側(cè)：堿基對(duì)A-T、C-G——堿基互補(bǔ)配對(duì)4、堿基對(duì)的排列順序——多樣性、特異性七、教學(xué)預(yù)期1、DNA學(xué)生并不陌生，與