《DNA分子的結(jié)構(gòu)》-教學(xué)設(shè)計(jì)

第三章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)說明：教材分析：本節(jié)內(nèi)容是高中生物人教版必修2——《遺傳和變異》第三章第2節(jié)的內(nèi)容，主要學(xué)習(xí)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。在第一冊(cè)教材中，從物質(zhì)組成角度對(duì)DNA有過較基本的介紹，而本課時(shí)主要側(cè)重于對(duì)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的學(xué)習(xí)。理解DNA分子的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)對(duì)隨后教學(xué)中的《DNA的復(fù)制》、《基因的表達(dá)》、《基因突變》等生物的遺傳和變異相關(guān)的內(nèi)容有著重要的作用。學(xué)情分析：本校是省示范性高中，學(xué)生整體水平較好，主動(dòng)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)。因此，本課對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和整合，將實(shí)驗(yàn)：DNA分子模型的搭建與DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)這部分內(nèi)容融合在一起。在學(xué)生一邊搭建DNA模型的過程中逐步介紹DNA的結(jié)構(gòu)，最后根據(jù)學(xué)生搭建的模型來總結(jié)DNA分子的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)思路：以新課程教學(xué)理念為指導(dǎo)，本課將“DNA分子模型搭建”實(shí)驗(yàn)作為載體來引導(dǎo)學(xué)生自主探究DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，通過小組分工合作，體驗(yàn)搭建DNA分子物理模型的過程，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、建模能力。在建模過程中小坡度設(shè)置臺(tái)階，從構(gòu)建一個(gè)脫氧核苷酸的模型→一條脫氧核苷酸鏈模型→DNA雙鏈模型→DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，層層遞進(jìn)，將復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化；另外，在模型搭建過程中通過引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、思考糾錯(cuò)、反饋信息等，高密度地培養(yǎng)學(xué)生的思維。教學(xué)目標(biāo)：能力目標(biāo)：分組合作探究，尋找合適的材料,體驗(yàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的搭建過程。目知識(shí)標(biāo)：通過觀察各組制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型總結(jié)DNA分子結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要特性。（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：在模型搭建過程中體會(huì)小組合作探究和分享交流的快樂，感悟科學(xué)家們鍥而不舍的科學(xué)精神。三、教學(xué)重、難點(diǎn)：重點(diǎn)：制作DNA分子結(jié)構(gòu)的平面模型；總結(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。難點(diǎn)：構(gòu)建DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型；正確評(píng)價(jià)各小組制作的模型并指出其不足之處。四、教學(xué)準(zhǔn)備：本節(jié)內(nèi)容包含兩課時(shí)，第一課時(shí)主要是為模型搭建做下列準(zhǔn)備：分組：全班60個(gè)人，分成10個(gè)小組，每個(gè)小組6人，男女同學(xué)搭配。完成任務(wù)1：上網(wǎng)收集有關(guān)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的探究歷史，了解科學(xué)家們構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程。完成任務(wù)2：尋找身邊可利用的材料，初步嘗試脫氧核苷酸的模型構(gòu)建，為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建作準(zhǔn)備。五、教學(xué)過程：（一）導(dǎo)入新課，引發(fā)思考通過北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕塑，引導(dǎo)學(xué)生思考：DNA為什么夠成為高科技的標(biāo)志呢？從而引入DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)。（二）回顧DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的探索歷史【教師活動(dòng)1】老師課前制作學(xué)案，引導(dǎo)學(xué)生上網(wǎng)收集信息，了解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的探索歷程，完成相關(guān)填空。和在1951年率先采用X射線衍射技術(shù)拍攝到DNA的晶體照片。美國(guó)科學(xué)家和英國(guó)科學(xué)家推算出DNA分子呈。1952年定量分析ＤＮＡ分子的堿基組成，發(fā)現(xiàn)Ａ=Ｔ，Ｇ=Ｃ。沃森和克里克改變了配對(duì)方式：配，配，構(gòu)建ＤＮＡ分子的結(jié)構(gòu)模型，并在《自然》雜志上發(fā)表論文?！窘處熁顒?dòng)2】老師課堂上以提問的形式抽查學(xué)生的完成情況，并提出相關(guān)問題?！緦W(xué)生活動(dòng)】完成相關(guān)填空，并解答老師提出的疑問。（三）體驗(yàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的搭建過程：【教師活動(dòng)1】創(chuàng)設(shè)情境，引入活動(dòng)任務(wù)：假如你是沃森和克里克，你如何利用已知的條件構(gòu)建ＤＮＡ分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型呢？請(qǐng)利用你身邊可利用的材料構(gòu)建下列模型?！窘處熁顒?dòng)2】在學(xué)生構(gòu)建各種模型的過程中給予指導(dǎo)，并適時(shí)提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考分析。最后，對(duì)學(xué)生的作品作出公平的評(píng)價(jià)?！緦W(xué)生活動(dòng)】活動(dòng)一：搭建“脫氧核苷酸”模型說出組成DNA的基本單位是。完成活動(dòng)任務(wù)：請(qǐng)每個(gè)小組搭建一個(gè)脫氧核苷酸的模型，并派一名同學(xué)向大家展示和分享你們的成果?？偨Y(jié)歸納：由各組搭建的脫氧核苷酸可見，它是由一分子、和構(gòu)成。由于不同，可分為、、和四種。活動(dòng)二：搭建“脫氧核苷酸鏈”模型1、思考：兩個(gè)脫氧核苷酸之間是如何鏈接的呢？2、完成活動(dòng)任務(wù)：閱讀教材P40和P41的圖A，各組搭建一條由10個(gè)脫氧核苷酸構(gòu)成的“脫氧核苷酸鏈”模型。并派一名同學(xué)向大家展示和分享你們的成果?；顒?dòng)三：搭建“DNA平面結(jié)構(gòu)”模型1、思考：兩條脫氧核苷酸鏈之間又是如何鏈接的呢？2、完成活動(dòng)任務(wù)：閱讀教材P40和P41的圖A，各組搭建一個(gè)“DNA雙鏈平面結(jié)構(gòu)”模型，并派一名同學(xué)向大家展示和分享你們的成果。3、大家來找茬：對(duì)各組展示的DNA模型進(jìn)行觀察比較，找出是否存在不足的地方，每組派一名同學(xué)上臺(tái)指出并糾正。4、總結(jié)歸納：通過各組展示的DNA平面結(jié)構(gòu)圖，可以發(fā)現(xiàn)DNA分子的結(jié)構(gòu)都有什么特點(diǎn)呢？DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):DNA分子是由條平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈形成。DNA外側(cè)：和交替連接，形成基本骨架。DNA內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過連結(jié)起來形成堿基對(duì)，遵循原則?；顒?dòng)四：搭建“DNA雙螺旋”模型1、思考：DNA的空間結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？2、任務(wù)：閱讀教材P41的圖B和C，各組搭建一個(gè)“DNA雙螺旋”結(jié)構(gòu)模型，并派一名同學(xué)向大家展示和分享你們的成果。3、大家來找茬：對(duì)各組展示的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行觀察比較，找出是否存在不足的地方。（四）分析DNA分子的特性【教師活動(dòng)】提問：比較各組的DNA模型中什么地方始終沒有改變？各組堿基對(duì)的數(shù)量一樣，但是堿基對(duì)的排列順序一樣嗎？如果堿基對(duì)數(shù)量不一樣，形成的DNA分子一樣嗎？一個(gè)特定的DNA分子，它的堿基排列順序又如何呢？【學(xué)生活動(dòng)】回答老師提出的相關(guān)問題，并歸納總結(jié)：DNA分子的特性:①DNA分子具性②DNA分子具性③DNA分子具性課堂小結(jié)老師總結(jié)本節(jié)課的基本內(nèi)容：ＤＮＡ化學(xué)組成基本單位——脫氧核苷酸種類：4種ＤＮＡ的雙螺旋結(jié)構(gòu)：①由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成。②外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。③DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)。遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則3、DNA分子的特性：穩(wěn)定性、多樣性和特異性（五）課堂練習(xí)學(xué)生完成下列練習(xí)：下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1—10的名稱。（六）課后“DNA模型創(chuàng)意展”活動(dòng)的設(shè)計(jì)：課后我們舉行了“DNA