DNA分子地結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)課題

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)貴州省貴陽市第六中學(xué)周紅一、設(shè)計(jì)思路新課標(biāo)理念下的高中生物教學(xué)， 要在面向全體學(xué)生的基礎(chǔ)上，重視探究性學(xué)習(xí)和知識的獲得過程， 培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。 基于新課程的這些理念，在設(shè)計(jì)這節(jié)課時(shí)我沒有照搬教材順序，而是大膽將學(xué)生的動手實(shí)驗(yàn)分解成詳細(xì)的很多步驟，同時(shí)融入科學(xué)家的科學(xué)研究過程，逐步探究， 讓學(xué)生在認(rèn)識脫氧核苷酸的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)現(xiàn)如何構(gòu)建單鏈， 進(jìn)一步構(gòu)建平面雙鏈和立體空間結(jié)構(gòu)，同時(shí)總結(jié)出 DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。探究活動和討論均以生物小組為單位進(jìn)行，然后進(jìn)行小組間的發(fā)言和交流。 在邊探究邊動

2、手制作模型的過程中，還使學(xué)生親身體驗(yàn)了模型構(gòu)建這一科學(xué)研究方法。模型制作完畢后通過小組間模型的比較分析，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性和 DNA的遺傳信息就是堿基對的排序。二、教學(xué)分析1. 教材分析 DNA分子的結(jié)構(gòu)既是對已學(xué)孟德爾遺傳定律和減數(shù)分裂知識的進(jìn)一步深入，更是學(xué)習(xí)整個(gè)遺傳部分的基礎(chǔ)。該內(nèi)容幾乎每年高考都有涉及。課本首先用較大篇幅介紹了科學(xué)家們構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的故事，旨在使學(xué)生了解科學(xué)家的研究過程， 學(xué)習(xí)和體會科學(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。之后是 DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)介紹， 最后是制作 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)是

3、：DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作。2. 學(xué)情分析學(xué)生已掌握核酸及脫氧核苷酸的相關(guān)知識，懂得 DNA是主要的遺傳物質(zhì)，這為新知識的學(xué)習(xí)奠定了認(rèn)知基礎(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)性和邏輯性已初步建立， 加上我校是市屬重點(diǎn)高中，而我任教的班級又是理科實(shí)驗(yàn)班，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和動手能力都比較強(qiáng)，具備實(shí)施探究式教學(xué)的條件。三、教學(xué)目標(biāo)1. 知識目標(biāo)概述 DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)了解模型構(gòu)建的科學(xué)研究方法2. 能力目標(biāo)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案對圖片及模型的觀察和分析能力合作學(xué)習(xí)的能力用文字和圖形表達(dá)觀點(diǎn)的能力正確制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的能力3. 情感、態(tài)度、價(jià)值觀目

4、標(biāo)認(rèn)同與人合作及鍥而不舍的精神在科學(xué)研究中的重要性體驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建的科學(xué)研究方法體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)和交流在知識、技能學(xué)習(xí)中的重要性四、教學(xué)策略組織學(xué)生自主探究和充分的課堂交互活動五、教學(xué)流程精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案六、教學(xué)過程教設(shè)計(jì)學(xué)教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動環(huán)意圖節(jié)展開討論投影圖片：DNA雕學(xué)生代表：是這樣，北大向某公司定了座塑“ DNA雕塑” ， 并按雙方選定的圖紙簽了導(dǎo)合同。后來公司如期交付安裝，北大也支入引言：熒幕上展示的是 “DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)雕塑” ，付了全部費(fèi)用。但雕塑參展一段時(shí)間后，新它是矗立在北京中關(guān)村高科技園的標(biāo)志性雕一位北大教授發(fā)現(xiàn)雙螺旋雕塑的螺旋方課塑。而在北京大學(xué)生

5、命科學(xué)學(xué)院，也有一座類向反了。后來公司為北大重做了雕塑，并似的雕塑，可北大的這個(gè)雕塑卻因旋轉(zhuǎn)方向的要求北大支付二次制作的成本費(fèi)，北大拒問題，使北京大學(xué)惹上了官司，這是怎么回事！絕。該公司就把北大告上了法庭。同學(xué)們有沒有聽說過這個(gè)案件？（教師對下列兩個(gè)問題簡要說明，然后引出本節(jié)課題） 1、北大制作DNA結(jié)構(gòu)雕塑的原因？2 、該公司制作的雕塑螺旋方向有何不妥？同學(xué)們的桌子上， 有事先分類整理好的制作DNA布雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的材料和用具。本次課要以生置物小組為單位，進(jìn)行自主探究和討論，并動手任制作DNA的結(jié)構(gòu)模型。在完成模型的過程中，務(wù)總結(jié)出 DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)等相關(guān)知識。激 發(fā)學(xué) 生對DNA雙

6、 螺旋 結(jié)構(gòu) 的學(xué) 習(xí)興趣明 確探 究任務(wù)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（課件展示文字：在德國生化學(xué)家米歇爾最早發(fā)現(xiàn) DNA存在之后的近一個(gè)世紀(jì)里，許多科學(xué)家投身到 DNA的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的研究中。在沃森和克里克創(chuàng)建 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)之前，科學(xué)界對 DNA的認(rèn)識是：以 4 種脫氧核苷酸為單位研讀連接而成的長鏈。 隨后課件又展圖：）科學(xué)利用圖片帶領(lǐng)學(xué)生回顧脫氧核苷酸的相關(guān)知家識，請同學(xué)上黑板寫出另三種脫氧核苷酸的中的文名稱及簡圖。其他同學(xué)完成學(xué)案相應(yīng)內(nèi)容。同學(xué)書寫，如圖：、體 會科 學(xué)家 善于 捕獲 和分 析信息 ，合 作研 究及 鍥而 不舍 的研究之后，引導(dǎo)閱讀關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建歷的故事。并

7、思考和分組討論48 頁的兩個(gè)旁欄思8 分（學(xué)生分組討論，教師巡視并參與，程考題，還有49 頁方框內(nèi)的思考與討論題，然后鐘后隨機(jī)抽檢三個(gè)組的學(xué)案，并請一個(gè)完完成學(xué)案相應(yīng)內(nèi)容。成較好的組闡述。）討論結(jié)束后，在黑板上從上到下依次畫上6 個(gè)游離的脫氧核苷酸（涵蓋4 個(gè)種類，且堿基排序與課本平面圖不同，為探究DNA結(jié)構(gòu)的多樣創(chuàng)設(shè)探究情景性做鋪墊，如圖：），一設(shè)問：黑板上畫有6 個(gè)游離的脫氧核苷酸，應(yīng)怎樣將它們連接成一條脫氧核苷酸鏈？是把這學(xué)生開始小聲討論；個(gè)脫氧核苷酸的堿基和下一個(gè)脫氧核苷酸的堿基連接，還是把磷酸基團(tuán)連接，再或者是連接五碳糖？（邊指圖中相應(yīng)部位，邊提出疑問）科 研精神 。為 自主 探究

8、做準(zhǔn)備創(chuàng) 設(shè)情景 ，引 導(dǎo)學(xué) 生自 主探 究脫 氧核 苷酸 鏈的 連接 方式精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案要學(xué)生用1 分鐘研究并討論課本圖3-11 的 DNA分子平面結(jié)構(gòu)模式圖。之后請同學(xué)將黑板板圖上 6 個(gè)游離的脫氧核苷酸連接成一條脫氧核苷實(shí)酸鏈。其他同學(xué)完成學(xué)案相應(yīng)內(nèi)容。施探（隨機(jī)抽查三組學(xué)案后，刻意先請出錯(cuò)的同學(xué)究上黑板連接，其他同學(xué)點(diǎn)評后請正確點(diǎn)評的同并學(xué)上黑板更正，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)連接方式：進(jìn)磷酸與五碳糖交替連接。）行交（學(xué)案完成后，要求學(xué)生用2 分鐘將桌上材料流制作一條脫氧核苷酸鏈的模型，強(qiáng)調(diào)只要構(gòu)建總方式正確，長度等可與學(xué)案不同）結(jié)（分組制作時(shí)， 教師巡視并指導(dǎo)，2 分鐘后， 檢查各組模型

9、，并隨機(jī)展示、點(diǎn)評1到2個(gè)作品）在板圖已有脫氧核苷酸鏈的右邊，畫一條相同創(chuàng)設(shè)探究情的鏈，如圖：）。景二設(shè)問：黑板上這兩條鏈，可否構(gòu)成DNA分子？追問：到底行不行哦？為 學(xué)生 的研讀課本后展開討論；自 主探 究活 動指 明方 向并 做好 恰當(dāng) 的組 織將板圖正確連接，如圖：引導(dǎo) ，制作單鏈模型避 免盲 目探究創(chuàng) 設(shè)新 的情一部分同學(xué)回答：可以景 ，引 導(dǎo)學(xué) 生探 究追問后很多同學(xué)再次研究圖 3-11兩 條并討論，之后大聲回答：不行脫 氧核 苷所有同學(xué)把目光轉(zhuǎn)向圖 3-11 。酸 鏈的七嘴八舌地回答：堿基的位置不對、兩條構(gòu) 建方式鏈堿基配對關(guān)系不對等。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案要求學(xué)生用1 分鐘整理板圖

10、的錯(cuò)誤之小組代表： 一、右邊這條鏈堿基方向不對，處，派代表闡述。應(yīng)轉(zhuǎn)過來和左鏈的堿基挨在一起；二、兩條鏈上堿基的配對是錯(cuò)的； 另外五碳糖也應(yīng)上下顛倒一下。大家指出兩條鏈方向不對。那如果用一個(gè)向上的箭頭（隨即在板圖旁畫上“” ）表示左鏈的方向，那右鏈該怎樣表示？學(xué)生：向下的箭頭。帶（學(xué)生回答后， 教師隨即在 “”旁邊畫上 “”，領(lǐng)并將右鏈按正確方向重新畫上，但堿基種類暫學(xué)未填寫，如圖，教師邊畫圖邊總結(jié)：兩條鏈反生向平行，磷酸和五碳糖交替連接位于外側(cè)，構(gòu)實(shí)成 DNA 分子結(jié)構(gòu)的基本骨架，而堿基則成對位施于內(nèi)側(cè)。）探究3-11 ，關(guān)注內(nèi)側(cè)的堿基，（引導(dǎo)學(xué)生再聚焦圖并小組討論后上黑板將未填堿基的地方填

11、上正確學(xué)生代表 到黑板上完成板圖：如圖進(jìn)的堿基符號。并總結(jié)堿基互補(bǔ)配對原則）為 學(xué)行生 的交探 究流活 動總指 明結(jié)方 向并 做好 組精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案要求學(xué)生用 2 分鐘制作第二條鏈的模型，并提織 引醒：第二條鏈要與制作的第一條的堿基互補(bǔ)。導(dǎo) ，（模型制作過程中教師巡視并適當(dāng)指導(dǎo)，制作制作第二條鏈的模型避 免完成后，引導(dǎo)學(xué)生從DNA分子結(jié)構(gòu)的整體性和盲 目穩(wěn)定性角度出發(fā)，思考得出：已制作好的兩條探究脫氧核苷酸鏈現(xiàn)在是彼此獨(dú)立的，須用某種特定方式將二者連接固定才能構(gòu)成DNA分子。）要求學(xué)生用 5 分鐘研讀并討論課本49 頁的文字以小組為單位研究課本并展開討論和圖 3-11 ，以及 51 頁課

12、后練習(xí)題1，告知學(xué)生練習(xí)題 1 的結(jié)構(gòu) 9 中每條虛線代表一個(gè)氫鍵。學(xué)生：構(gòu)成 DNA分子的脫氧核苷酸間， 上、下關(guān)系是由磷酸和五碳糖連接形成化學(xué)鍵；而左、右關(guān)系是由配對的堿基間形成氫鍵連接。另外，通過對圖3-11 和練習(xí)（討論時(shí)教師巡視并至少參與2 個(gè)組的討論， 5題 1 的仔細(xì)研究和討論， 我們還明白了為什么堿基互補(bǔ)配對時(shí)， 總是 A 與 T，G與 C分鐘后隨機(jī)抽取 3 組派代表闡述。其中有個(gè)小配對。是因?yàn)猷堰史肿哟笥卩奏し肿?，而組的觀點(diǎn)既全面又有新意）構(gòu)成 DNA的兩條鏈?zhǔn)瞧叫械模?要保持兩條鏈平行，只有嘌呤和嘧啶配對，堿基對的長度才一樣。 還因?yàn)?A 和 T 都剛好能形成兩個(gè)氫鍵， G

13、和 C 能形成三個(gè)，就好比一部梯子上的橫踏板， 拼成一個(gè)踏板的兩塊板，其形狀和結(jié)構(gòu)得相互匹配, 就像圖3-11 上的那樣，不然橫踏板就不穩(wěn)了。追問：要求把“梯子”的穩(wěn)定有賴于橫踏板長學(xué)生：橫踏板好比 DNA堿基對，長度一致是說不能用嘌呤和嘌呤配，因?yàn)樗麄兘Y(jié)構(gòu)度一致和形狀匹配的問題講得更具體些？大，也不能用嘧啶和嘧啶配，因?yàn)樗麄兘Y(jié)構(gòu)小，而只能一個(gè)嘌呤和一個(gè)嘧啶配對，才能使上、下堿基對的長度基本一致。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案學(xué)生：（板圖）而拼鼓勵該同學(xué)上黑板將所講內(nèi)容以板圖形式展示接的兩塊板形狀要匹配，是說 G和 C剛好能形成三個(gè)氫鍵,A 和 T 能形成兩個(gè)，這說明配對的雙方形狀是相互匹配的, 就像圖

14、 3-11 畫的那樣（板圖）（給予高度評價(jià)，鼓掌以示鼓勵。）分組完成模型制作引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)DNA分子結(jié)構(gòu)的三個(gè)主要特點(diǎn)，并完成學(xué)案，然后引導(dǎo)完成模型制作。組間進(jìn)行模型的比較、觀察和討論各組模型完成后，引導(dǎo)學(xué)生觀察不同小組制作的模型是否完全一樣。教師進(jìn)行規(guī)范性點(diǎn)評，指出：長度不同應(yīng)表達(dá)學(xué)生：長度不同，中間的堿基對也不同為 DNA 分子所含脫氧核苷酸的數(shù)量不同，堿基對不同應(yīng)表達(dá)為堿基對的排序不同。并總結(jié)出：DNA分子結(jié)構(gòu)具多樣性。引導(dǎo)學(xué)生討論50 頁模型制作后的討論題1、2。討論后發(fā)言， 并總結(jié)出堿基對的排序就是遺傳信息突 出總教師對整節(jié)課的學(xué)生探究活動開展情況和探究強(qiáng) 調(diào)學(xué)生參與總結(jié)結(jié)成果進(jìn)行總結(jié)，并完成板書。重 點(diǎn)知識板書：DNA