人教版高中生物必修2 DNA的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)

“DNA的結(jié)構(gòu)”教學(xué)設(shè)計(jì)

一.設(shè)計(jì)思想

本節(jié)教學(xué)以DNA結(jié)構(gòu)模型建構(gòu)為主線，采用體驗(yàn)一合作探究教學(xué)模式，通過

科學(xué)史引導(dǎo)學(xué)生不斷思考建構(gòu)修正DNA結(jié)構(gòu)模型，總結(jié)出DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并在

此基礎(chǔ)上組織學(xué)生制作簡(jiǎn)易的DNA結(jié)構(gòu)模型，讓學(xué)生體會(huì)DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及DNA

結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力、動(dòng)手能

力和合作精神。

二.教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：概述DNA結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

能力目標(biāo)：制作簡(jiǎn)易的DNA結(jié)構(gòu)模型；通過制作模型學(xué)會(huì)解釋DNA的多樣性和

特異性。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過探究DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建過程,體會(huì)科學(xué)方法,

認(rèn)同與人合作的重要性。

三.教學(xué)重點(diǎn)：(1)DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

(2)制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

四.教學(xué)難點(diǎn)：制作DNA結(jié)構(gòu)模型

五.教學(xué)策略：本節(jié)采取體驗(yàn)一一合作探究的教學(xué)模式。從構(gòu)建DNA模型中獲取

知識(shí)，通過資料分析討論，對(duì)模型不斷修正和完善，構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，通過

動(dòng)手制作DNA結(jié)構(gòu)模型，讓學(xué)生體會(huì)DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能解釋DNA的多樣性、穩(wěn)

定性和特異性，將DNA特異性與生活案例相聯(lián)系，使抽象的知識(shí)具體化。

六.教學(xué)過程

DNA作為遺傳物質(zhì)是怎樣儲(chǔ)存遺傳信息的？這與DNA的結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。

活動(dòng)一：回顧脫氧核甘酸的結(jié)構(gòu)模型

問題探討：(1)組成DNA的基本單位是什么？有幾種？它是由哪幾種物質(zhì)構(gòu)成

的？這3種物質(zhì)在什么部位連接的？

(2)請(qǐng)你畫出它的示意圖，并說出它們的名稱。

活動(dòng)二：嘗試構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

問題探討1:脫氧核甘酸是怎樣形成長(zhǎng)鏈的？試畫出它的平面示意圖。

PPT展示：脫氧核甘酸形成長(zhǎng)鏈的方式，即脫氧核糖與磷酸交替連接。

問題探討2：DNA到底是幾條鏈構(gòu)成的？

PPT展示：富蘭克林照片以及X射線衍射照片。沃森和克里克通過對(duì)DNA衍射圖

譜分析計(jì)算，確定DNA是右手雙螺旋結(jié)構(gòu)，且DNA的直徑為2nm。

問題探討3：DNA雙鏈中各基團(tuán)處于什么位置？

教師點(diǎn)撥：已知堿基是疏水性，脫氧核糖和磷酸是親水性，而DNA在細(xì)胞中始終

處于一個(gè)水環(huán)境中。

思考討論：修正模型1,提出模型2（略）。

PPT展示模型2：脫氧核糖和磷酸排列在外側(cè)，而堿基排在內(nèi)側(cè)。

問題探討4：DNA雙鏈中堿基配對(duì)的規(guī)律？

學(xué)生觀察模型2,教師作出分析：

①如果噪吟堿與噂吟堿基配對(duì)，DNA的直徑均大于2nm。因?yàn)猷┮鲏A是雙環(huán)結(jié)構(gòu)，

雙環(huán)結(jié)構(gòu)之間配對(duì)會(huì)使雙鏈之間距離過大；②如果喀咤堿與喀咤堿基配對(duì)，DNA

的直徑均小于2nm。因?yàn)榭鍓A是單環(huán)結(jié)構(gòu)，單環(huán)結(jié)構(gòu)之間配對(duì)會(huì)使雙鏈之間距

離過小。而實(shí)際的DNA直徑是2nm,只有喋吟和嘴咤配對(duì)才能保證雙鏈之間距離

相等。

接著，PPT展示查哥夫的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)得出DNA中堿基

含量規(guī)律：腺喋吟（A）的量總是等于胸腺喀咤（T）的量；鳥喋吟（G）的量總是

等于胞嗓咤（C）的量。

問題探討5：DNA兩條鏈之間的走向？

角色扮演：課堂上要求每個(gè)學(xué)生模擬成一個(gè)脫氧核甘酸，即左手握拳代表磷酸分

子，軀干代表脫氧核糖，右手代表堿基。讓走道一側(cè)的6位同學(xué)分別將左手搭在

前一位同學(xué)的左肩上，模擬磷酸二酯鍵，右手臂平舉，并與身體在同一平面上，

模擬堿基。走道另一側(cè)的6位同學(xué)同樣做。

思考討論：如果代表DNA的2條鏈學(xué)生站立方向相同，學(xué)生的右手（代表堿基）

位于同一側(cè)，他們之間能''握手"嗎？（即堿基互補(bǔ)配對(duì)）。只有2列平行站立

的同學(xué)方向相反才能實(shí)現(xiàn)右手“握手”，即DNA的2條鏈?zhǔn)欠聪虻?，才能?shí)現(xiàn)DNA

2條鏈之間的堿基互補(bǔ)配對(duì)。

PPT展示：DNA雙螺旋是反向平行的。

讓學(xué)生根據(jù)探究的歷程自主總結(jié)DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，完成教師設(shè)置的填空。

（略）

活動(dòng)三：嘗試制作DNA的結(jié)構(gòu)模型

1.思考問題：（1）組成脫氧核甘酸的3種物質(zhì)在什么部位相互連接？

（2）每個(gè)脫氧核甘酸之間是在什么部位相互連接成長(zhǎng)鏈的？

（3）DNA分子兩條鏈的方向是怎樣的？它們之間的堿基是怎樣連

接的？DNA分子的立體構(gòu)型是怎樣的？

2.活動(dòng)步驟：組裝4種脫氧核甘酸一將脫氧核甘酸連接成長(zhǎng)鏈一雙鏈的平面結(jié)

構(gòu)組裝f扭成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

3.制作要求：每組制作至少含10個(gè)堿基對(duì)的DNA片段。各小組比一比，賽一賽,

看哪個(gè)小組制作的模型最有創(chuàng)意？

4.時(shí)間控制：約15mino在模型制作過程中出現(xiàn)這樣或那樣的問題，教師巡視

給予適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥。

5.成果匯報(bào)：選2個(gè)有代表性的小組進(jìn)行成果匯報(bào)，學(xué)生互評(píng)。小組匯報(bào)的內(nèi)

容：本小組的制作方法？有哪些創(chuàng)新之處？存在哪些問題？

6.根據(jù)學(xué)情推測(cè)，學(xué)生的問題可能有：①部分學(xué)生制作模型跟拼積木一樣，雖

然形狀一樣，但不能體現(xiàn)思維過程；②2條鏈的朝向不正確；③模型中的螺

旋方向不符合實(shí)際情況等。

活動(dòng)四：DNA的多樣性和特異性

問題討論：讓學(xué)生比較本組和其他組制作的模型，其堿基對(duì)排列順序是否相同？

師生交流，認(rèn)識(shí)DNA分子的多樣性和特異性的原因。

七.教學(xué)反思：

本節(jié)采用體驗(yàn)一一合作探究的教學(xué)模式，通過問題探討和資料分析，組織

學(xué)生層層推進(jìn)，在不斷思考和修改模型的過程中逐步總結(jié)出DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，體

會(huì)科學(xué)史中蘊(yùn)含的