高中生物-DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGE1PAGE《DNA分子的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)思想新課程以“一切為了每位學(xué)生的發(fā)展”為最高宗旨和核心理念，突破和超越了學(xué)科本位的觀念，真正把學(xué)生作為一個(gè)大寫的“人”確立起來！這就意味著新的基礎(chǔ)教育是“以人的發(fā)展為本”的教育，是目中有人的教育，是把學(xué)生看成是有理想、有情感、有權(quán)利、有尊嚴(yán)和正在成長(zhǎng)發(fā)展中的人教育。這種教育觀反映在教師身上，可以使學(xué)生逐漸形成本體意識(shí)、主體意識(shí)、個(gè)體意識(shí)；所以教師在教學(xué)中，要一切以學(xué)生為本，心中裝著學(xué)生，裝著學(xué)生的收益和困惑，裝著學(xué)生的身心健康和能力發(fā)展。二、教材分析本節(jié)內(nèi)容是新課標(biāo)教材人教版必修二《遺傳與進(jìn)化》第3章第2節(jié)的內(nèi)容，主要包括DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建的探索歷程、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型三部分。其中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是DNA結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制以及DNA控制蛋白質(zhì)合成過程中遵循的重要原則。DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是學(xué)生學(xué)習(xí)和理解遺傳學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)；DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)保證了DNA具有多樣性、特異性、穩(wěn)定性的特征，它是學(xué)生理解生物的多樣性、特異性、物種穩(wěn)定性本質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。地位上看，它是之前所學(xué)內(nèi)容《核酸》《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》等內(nèi)容的深化，更是接下來遺傳與變異核心內(nèi)容《DNA的復(fù)制》《基因的表達(dá)》《基因突變》以及選修《DNA技術(shù)》《基因工程》的基礎(chǔ)。因此，DNA分子結(jié)構(gòu)在高中生物以及整個(gè)生物學(xué)科領(lǐng)域都占據(jù)了極其重要的位置。

內(nèi)容上看，本節(jié)具有兩個(gè)鮮明的特點(diǎn)。一是有豐富的生物學(xué)史。DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的歷程是一個(gè)引人入勝的故事。二是涉及到了學(xué)科交叉。DNA分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)家、化學(xué)家、生物學(xué)家共同努力的結(jié)果。學(xué)科交叉是當(dāng)今學(xué)術(shù)界一大熱點(diǎn)，因此學(xué)科交叉思想的滲透對(duì)學(xué)生具有積極意義。新課標(biāo)在實(shí)施建議中明確提出”注意科學(xué)史的學(xué)習(xí)”以及”學(xué)科間的聯(lián)系”。這兩點(diǎn)在本節(jié)內(nèi)容中都有充分的體現(xiàn)。學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)掌握核酸的元素組成等相關(guān)知識(shí)，認(rèn)識(shí)了有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，懂得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)生具備了一定的認(rèn)知能力，對(duì)事物的探究有激情，但往往對(duì)探究的目的性及過程，結(jié)論的形成缺乏理性的思考，所以教師在學(xué)生探究的過程中要進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。四、教學(xué)目標(biāo)目標(biāo)內(nèi)容知識(shí)目標(biāo)識(shí)記構(gòu)成DNA分子的基本單位、核苷酸種類、堿基種類、元素種類。DNA分子的平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。

堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。能力目標(biāo)1.構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

2.就科學(xué)家探索基因的本質(zhì)的過程和方法進(jìn)行分析和討論，領(lǐng)悟模型方法在這些研究中的應(yīng)用。情感態(tài)度價(jià)值觀1.認(rèn)識(shí)到與人合作的在科學(xué)研究中的重要性，討論技術(shù)的進(jìn)步在探索遺傳物質(zhì)奧秘中的重要作用。

2.認(rèn)同人類對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過程。五、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1.DNA分子啥UN個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程2.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：DNA分子啥UN個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程六、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖課堂引入由真實(shí)的新聞“井中出現(xiàn)高度腐爛尸體，警方DNA對(duì)比破案”引發(fā)學(xué)生思考：DNA為什么可以作為鑒定依據(jù)？你想知道哪些關(guān)于DNA的知識(shí)？學(xué)生回答：因?yàn)槊總€(gè)人的DNA都不一樣。為什么每個(gè)人的DNA都不一樣？DNA怎么儲(chǔ)存遺傳信息的？DNA具有怎樣的結(jié)構(gòu)？引入課題，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生自己的求知欲，使學(xué)生主動(dòng)的學(xué)習(xí)。一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的探究歷程科學(xué)研究不都是一帆風(fēng)順的，DNA分子結(jié)構(gòu)的研究也經(jīng)歷了十分曲折的過程，今天我們一起“重走科學(xué)之路”，揭開DNA的神秘面紗。自主閱讀課本47-48頁，回答以下四個(gè)問題：?jiǎn)栴}1：在當(dāng)時(shí)科學(xué)界對(duì)DNA的認(rèn)識(shí)是什么？問題2：一個(gè)個(gè)脫氧核苷酸怎么連接成長(zhǎng)鏈呢？【模型建構(gòu)1】構(gòu)建一條含有6個(gè)脫氧核苷酸的脫氧核苷酸鏈，并畫出連接脫氧核苷酸的化學(xué)鍵。問題3：DNA分子由幾條鏈組成？具有怎樣的空間結(jié)構(gòu)？由什么資料分析得出？問題4：兩條鏈之間的堿基是如何連接的？堿基配對(duì)遵循什么規(guī)律？由什么資料分析得出？【模型建構(gòu)2】構(gòu)建出DNA的另一條鏈，得到DNA分子的平面雙鏈結(jié)構(gòu)，并畫出連接核苷酸的化學(xué)鍵。DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長(zhǎng)鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、C、G四種堿基。化學(xué)家富蘭克林通過數(shù)據(jù)計(jì)算，每個(gè)脫氧核苷酸之間是在磷酸和脫氧核糖的部位連接（磷酸二酯鍵）。【模型建構(gòu)1】展示，講解DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)→DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)。A與T配對(duì)，G與C配對(duì)?！灸Ｐ徒?gòu)2】展示，點(diǎn)評(píng)學(xué)生通過自主閱讀，提煉出各資料的信息，并自己進(jìn)行推測(cè)，體會(huì)科學(xué)研究的思維方式，體會(huì)科學(xué)探究的優(yōu)秀品質(zhì)。通過問題的層層推進(jìn)，使學(xué)生自己思考，自己推斷出DNA的雙螺旋模型，并通過兩次動(dòng)手構(gòu)建模型，培養(yǎng)動(dòng)手能力、合作精神、探索精神。二、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)根據(jù)手中的模型，結(jié)合課本，歸納總結(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：從總體上看，DNA是一種什么結(jié)構(gòu)？是由幾條鏈構(gòu)成的？?jī)蓷l鏈的方向如何？【小活動(dòng)：反向平行】?jī)闪袑W(xué)生起立，每一個(gè)人是一個(gè)脫氧核苷酸，舉起左手當(dāng)做磷酸基團(tuán)，伸平右手當(dāng)做堿基，身子當(dāng)做脫氧核糖。一列同學(xué)朝前，另一列同學(xué)向后，堿基連接，形成反向平行的兩條鏈。2.DNA分子中外側(cè)排列的是什么？?jī)?nèi)側(cè)排列的是什么？磷酸和脫氧核糖的排列有什么規(guī)律？哪一部分是DNA的基本骨架？3.DNA中的堿基是依靠什么結(jié)構(gòu)連接起來的？遵循什么原則？整體：DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成的。排列：外側(cè)磷酸和脫氧核糖交替連接——構(gòu)成基本骨架。堿基排列在內(nèi)測(cè)。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。提高學(xué)生歸納總結(jié)的能力。并且通過小活動(dòng)，使學(xué)生能夠形象地理解反向平行。三、DNA分子結(jié)構(gòu)的特性觀察黑板上的三個(gè)DNA雙鏈平面模型，思考他們之間的共同點(diǎn)是什么？不同點(diǎn)是什么？共同點(diǎn)體現(xiàn)出DNA分子的穩(wěn)定性，不同點(diǎn)體現(xiàn)出DNA分子的多樣性和特異性。共同點(diǎn)：都有一樣的結(jié)構(gòu)，即外側(cè)磷酸和脫氧核糖交替連接——構(gòu)成基本骨架。堿基排列在內(nèi)測(cè)。不同點(diǎn)：堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性。堿基對(duì)的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。讓學(xué)生的個(gè)人思考與實(shí)際發(fā)生情況產(chǎn)生思維火花碰撞，進(jìn)而引起深度思考四、課堂反饋隨堂檢測(cè)練一練，考察學(xué)生對(duì)本節(jié)課基本知識(shí)的掌握情況先自己思考，后小組討論，再一起答題。鞏固新學(xué)的知識(shí)，查漏補(bǔ)缺。五、小結(jié)梳理本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，以知識(shí)樹的形式寫出來，后展示。學(xué)生梳理并展示六、作業(yè)固學(xué)案檢測(cè)題學(xué)以致用，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為做提能力檢測(cè)目標(biāo)達(dá)成情況，用于課后反思七、板書設(shè)計(jì)3.2DNA分子的結(jié)構(gòu)組成元素：C、H、O、N、P組成化合物：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基基本單位：四種脫氧核苷酸1.整體：平面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：2.排列：3.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則空間結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)《DNA分子的結(jié)構(gòu)》學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)掌握核酸的元素組成等相關(guān)知識(shí)，認(rèn)識(shí)了有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，懂得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)生具備了一定的認(rèn)知能力，對(duì)事物的探究有激情，但往往對(duì)探究的目的性及過程，結(jié)論的形成缺乏理性的思考，所以教師在學(xué)生探究的過程中要進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)?！禗NA分子的結(jié)構(gòu)》效果分析通過“重走科學(xué)之路”以及構(gòu)建DNA雙鏈模型，培養(yǎng)了學(xué)生自主探究的能力，團(tuán)結(jié)合作的精神，課堂上以學(xué)生親自動(dòng)手體驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?gòu)的科學(xué)研究方法，動(dòng)手操作過程中讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題，培養(yǎng)生物學(xué)素養(yǎng)和分析解決問題的能力。通過觀察DNA結(jié)構(gòu)模型及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析和理解能力，通過分析DNA結(jié)構(gòu)模型的建立過程，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。知識(shí)間以問題串銜接，環(huán)環(huán)相扣，學(xué)生能跟隨教師的思路，主動(dòng)參與探究過程，在課堂中既動(dòng)手又動(dòng)腦，全方位調(diào)動(dòng)感觀，多媒體和模型使抽象知識(shí)形象化，提高課堂知識(shí)理解效率?；?dòng)的教學(xué)模式比較生動(dòng)形象，學(xué)生也很感興趣，體現(xiàn)了新課改理念。整節(jié)課學(xué)生表達(dá)流暢，師生配合融洽，學(xué)生展示積極，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，教學(xué)效率高，效果較好?！禗NA分子的結(jié)構(gòu)》教材研究本節(jié)內(nèi)容是新課標(biāo)教材人教版必修二《遺傳與進(jìn)化》第3章第2節(jié)的內(nèi)容，主要包括DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建的探索歷程、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型三部分。其中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是DNA結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制以及DNA控制蛋白質(zhì)合成過程中遵循的重要原則。DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是學(xué)生學(xué)習(xí)和理解遺傳學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)；DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)保證了DNA具有多樣性、特異性、穩(wěn)定性的特征，它是學(xué)生理解生物的多樣性、特異性、物種穩(wěn)定性本質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。地位上看，它是之前所學(xué)內(nèi)容《核酸》《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》等內(nèi)容的深化，更是接下來遺傳與變異核心內(nèi)容《DNA的復(fù)制》《基因的表達(dá)》《基因突變》以及選修《DNA技術(shù)》《基因工程》的基礎(chǔ)。因此，DNA分子結(jié)構(gòu)在高中生物以及整個(gè)生物學(xué)科領(lǐng)域都占據(jù)了極其重要的位置。

內(nèi)容上看，本節(jié)具有兩個(gè)鮮明的特點(diǎn)。一是有豐富的生物學(xué)史。DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的歷程是一個(gè)引人入勝的故事。二是涉及到了學(xué)科交叉。DNA分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)家、化學(xué)家、生物學(xué)家共同努力的結(jié)果。學(xué)科交叉是當(dāng)今學(xué)術(shù)界一大熱點(diǎn)，因此學(xué)科交叉思想的滲透對(duì)學(xué)生具有積極意義。新課標(biāo)在實(shí)施建議中明確提出”注意科學(xué)史的學(xué)習(xí)”以及”學(xué)科間的聯(lián)系”。這兩點(diǎn)在本節(jié)內(nèi)容中都有充分的體現(xiàn)?！禗NA分子的結(jié)構(gòu)》評(píng)測(cè)練習(xí)1.下列哪一組物質(zhì)是DNA的組成成分？（）A.脫氧核糖、磷酸、核酸B.脫氧核糖、堿基、磷酸B.核糖、堿基、磷酸D.核糖、嘧啶、嘌呤、磷酸2.下面是4位同學(xué)拼制的DNA分子部分平面結(jié)構(gòu)模型，正確的是（）3.DNA分子中，穩(wěn)定不變的是（）A.堿基對(duì)的排列順序

B.脫氧核糖和磷酸的交替排列C.脫氧核苷酸的排列順序

D.核糖和磷酸的交替排列4.在DNA分子的一條單鏈中，相鄰的堿基A與T是通過下列哪種結(jié)構(gòu)連接起來的（）A．氫鍵B．—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—C．肽鍵D．—磷酸—脫氧核糖—磷酸—5.據(jù)報(bào)道，哈佛大學(xué)研究人員將一本大約有5.34萬個(gè)單詞的書籍編碼進(jìn)不到億萬分之一克的DNA微芯片中，然后成功利用DNA測(cè)序來閱讀這本書。這是迄今為止人類使用DNA遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)量最大的一次實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)DNA的說法正確的是（）A．DNA測(cè)序?qū)嶋H就是確定基因在DNA中的排列順序B．每個(gè)DNA分子不僅具有多樣性，還具有特異性C．DNA的穩(wěn)定性與胸腺嘧啶的含量成正相關(guān)D．大腸桿菌的DNA中每個(gè)脫氧核糖均連接兩個(gè)磷酸基團(tuán)6.已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%。則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)（）A．32.9%，17.1% B．31.3%，18.7%C．18.7%，31.3% D．17.1%，32.9%7.某雙鏈DNA分子含有200個(gè)堿基，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則該DNA分子（）A.含有4個(gè)游離的磷酸B.連續(xù)復(fù)制兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸210個(gè)C.四種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7D.堿基對(duì)排列方式共有4100種《DNA分子的結(jié)構(gòu)》課后反思一、學(xué)案使用及設(shè)計(jì)反思課前以預(yù)學(xué)案為抓手，引領(lǐng)學(xué)生自學(xué)課本內(nèi)容，完成預(yù)學(xué)部分，對(duì)本節(jié)所學(xué)知識(shí)有大致了解。課堂中以導(dǎo)學(xué)案為抓手，通過學(xué)習(xí)任務(wù)的方式，一方面做好相關(guān)知識(shí)鋪墊；另一方面將知識(shí)目標(biāo)化，目標(biāo)任務(wù)化，任務(wù)層次化。簡(jiǎn)單知識(shí)自主達(dá)成，重難點(diǎn)，為學(xué)生豎梯子，采用觀看視頻、模型建構(gòu)，小組合作探究的方式引領(lǐng)學(xué)生突破，教師起引導(dǎo)者、點(diǎn)播者、組織者的作用。二、課堂教學(xué)反思1.導(dǎo)入以一則真實(shí)的新聞導(dǎo)入本課，讓學(xué)生思考DNA能夠作為鑒定依據(jù)的原因，學(xué)生此時(shí)只能有模糊的想法，并不能說出來，由此引發(fā)求知欲，讓學(xué)生自己提出想要了解哪些關(guān)于DNA的知識(shí)，水到渠成地進(jìn)入DNA分子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)。2.課堂教學(xué)反思通過幾段科學(xué)家進(jìn)行DNA研究的歷史材料來逐漸反映與展現(xiàn)DNA的結(jié)構(gòu)，并在這個(gè)過程中體現(xiàn)了生物學(xué)科的核心素養(yǎng)，培養(yǎng)了學(xué)生的生物思維，通過兩個(gè)【構(gòu)建模型】的活動(dòng)逐漸將它的一級(jí)結(jié)構(gòu)到高級(jí)結(jié)構(gòu)層次分明的建構(gòu)出來。這樣教學(xué)的好處是內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)，有條不紊，學(xué)生學(xué)習(xí)起來感覺有層次、有章法。學(xué)生能夠在動(dòng)手制作和上臺(tái)展示的過程中收獲成就感，更能夠高效地進(jìn)行學(xué)習(xí)和內(nèi)化。

三、課堂效果反思以DNA模型為依托，以問題串銜接，環(huán)環(huán)相扣，學(xué)生能跟隨教師的思路，主動(dòng)參與，在課堂中既動(dòng)手又動(dòng)腦，老師要注意引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與以及對(duì)模型的評(píng)價(jià)，共同討論、及時(shí)糾正。對(duì)一些重要的知識(shí)點(diǎn)及時(shí)加以強(qiáng)調(diào)，如叫學(xué)生默寫或做相關(guān)的鞏固練習(xí)。通過親自構(gòu)建模型來體會(huì)科學(xué)家研究的方法和思路，體會(huì)其中的不易，達(dá)到相關(guān)情感教育的目標(biāo)。四、存在的問題教學(xué)用具比較小，在講臺(tái)上展示的時(shí)候，后排學(xué)生看的不是很清楚。應(yīng)該給學(xué)生更多展示的機(jī)會(huì)。教師要多加強(qiáng)指導(dǎo)。注意問題的提出，能有效的提出問題、解決問題。注重將抽象的知識(shí)形象