人教版必修2生物第三章第三节《DNA的复制》教学设计

《DNA的复制》教学设计冯庙中学惠文波一、总体设计指导思想本节课的设计遵循生物课程的教育理念和教育理论，以学生为中心，强调学生对知识的主动探索，主动发现，突出对学生素质的培养，通过探究活动调动学生课堂主动参与是我设计本节课的基本指导思想。通过精心设计课堂教学，将科学研究的过程（发现问题——提出假设——试验验证——得出结论）作为本节课的教学主线，以求向学生介绍科学研究的一般过程和方法，并让学生亲身参与探究过程，从而培养学生科学工作的能力和方法。二、教材分析1、教材的地位《DNA的复制》是人教版《普通高中课程标准实验教科书（生物必修2）》第三章《基因的本质》中的第三节内容。这一节不仅与DNA的结构有密切关系，也与有丝分裂、减数分裂、生物的生殖、酶、ATP等知识有关。它既是对前面已学习的孟德尔遗传定律和减数分裂知识进一步的深化理解，同时也是对遗传规律进行科学解释的基础。学生在已有的知识基础上，通过这一节的学习，就能够理解DNA与其结构相适应的功能。因此，这节教材体现了结构与功能相适应的生物学观点。2、重点难点DNA的复制方式的发现虽然是选学内容，但是对学生的学会科学的探究，科学的思考有很大的帮助，有助于学生分析问题，解决问题能力的提高，所以把它作为探究的重点之一，但在知识层面上不作为重点。DNA复制过程完成了遗传信息的传递功能；对DNA复制过程的研究，蕴含着科学研究的过程和方法教育；DNA复制的过程具有微观、动态、连续、抽象的特点。因此，对DNA复制的过程的探讨既是本课时的教学重点，也是难点。三、学情分析高一学生，从能力方面分析，他们有一定的观察推理能力，能够掌握基本的思维方法，另外逻辑思维、创造思维有了较大的发展，认知能力也不断完善。因此，教学过程中应引导学生进行自主学习、探究学习、合作学习，以提高他们分析问题、解决问题的能力。

从知识储备情况看，学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识。在此基础上，本课将从分子水平来探讨生命的本质，由于内容具有较深的抽象性，属于肉眼看不到的抽象知识，学生们会感到困难，在教学中，除了引导学生自主、探究、合作学习以外，还需通过启发式教学，设置大量的问题情境，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。四、教学目标设计1、知识目标（1）记住DNA复制的概念（2）简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。（3）知道DNA复制在遗传上的意义2、能力目标（1）通过介绍Meselson、stehl的试验，引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。（2）通过引导学生观察拉链和DNA复制的比较，鼓励学生大胆想象、猜测，培养学生自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的能力。3、情感、态度、价值观目标通过分组探究活动，培养学生的协作意识和科学态度五、教法、学法设计教法设计结合教材的特点和学生实际，本课时主要采用启发式教学法，结合直观、比较、讨论、探究等教学方法。通过教师的引导，从知识的发生过程入手，教师把教材中的科学活动过程充分展开，着重引导学生自己去探索、观察、思考、分析、归纳、总结，使学生在教学活动中初步学会科学研究的一般方法，即发现问题——提出假说——试验验证——得出结论，培养学生的合作、探索的精神，发展学生的思维能力，为学生铺设符合知识规律的思维轨道，强化素质教育。充分体现教师的“主导”地位。学法设计教学的目的不仅仅是使学生简单的掌握知识，更重要的是教会学生学习的方法，“授之以渔”。本课时通过设疑导学，指导学生自主探索DNA复制的过程，发现知识，培养学生发现问题、解决问题、相互协作、自主学习的能力；通过点拨导议，启发学生思考、分析科学家的试验，概括、总结出正确结论，从而培养学生分析、推理、概括、总结的基本学习方法；通过展示小组提出的假设，培养学生的参与意识和创新意识，让学生学会在学习中进行交流的基本方法。充分体现学生的“主体”地位。六、实物展台1、展示教师提供的材料（色板）和自制的DNA模型2、展示学生模拟探索的DNA复制的方式七、教学程序设计学生利用教师提供的材料，自主探索DNA可能的复制方式，并用实物展台展示成果，提出假说。学生利用教师提供的材料，自主探索DNA可能的复制方式，并用实物展台展示成果，提出假说。复习DNA双螺旋结构，引入新课。引导所学的知识，发现问题讨论DNA复制的过程，讨论DNA复制的过程，小组结果对比，归纳总结，得出结论。生物小组动态演示DNA的复制过程引导学生进行课堂小结，强化知识的记忆和联系。引导学生进行课堂小结，强化知识的记忆和联系。介绍并分析科学家Meselson、Stehl的试验，验证假说（2）教学过程：程序教学活动设计意图教师活动学生活动复习旧知引入新课(3分钟)展示模型并提问：1、DNA化学组成的基本单位是什么？2、DNA分子的空间结构是什么样的？总结学生的回答之后，引出DNA复制的课题。思考回答：1、DNA化学组成的基本单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮的碱基组成。2、两条链盘旋成的双螺旋结构。学生已有的DNA双螺旋结构的知识是学习DNA复制的基础，由此引出新课题。引导回忆发现问题(3-5分钟)有关DNA复制，我们已经学习过哪些知识？你们觉得还有哪些疑问？（以此设问引导学生回忆已有知识，发现新的问题。）思考回答1、DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期2、由于DNA主要存在与细胞核内，因此DNA复制的场所主要是细胞核。发现问题关于DNA怎样复制？需要哪些条件？复制的结果怎样？有什么特点？等等是还没有解决的问题。发现问题是科学研究的第一步。问题使学生产生了强烈的求知解疑心理，教师此时抓住这一有利时机，提出紧扣主题的具有挑战性、探索性的问题，使学生主动去探索。DNA复制方式探讨(约10分钟)分组讨论模拟探索沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传进行复制的一种可能机理。”你能从DNA分子的双螺旋结构，设想出DNA复制的方式可能有哪几种吗？假如用15N标记母链，用14N标记子链，请同学们根据假设分组讨论复制一代和两代的结果是什么？用图形表示结果。学生通过色板组合，分组分析讨论，提出DNA复制的两种假设：全保留复制和半保留复制。学生根据假设讨论演绎并画图表示两种复制的结果小组间相互补充作出评价培养学生的参与意识和培养学生的合作、探索的精神。并进一步复习假说-演绎法。1958年Meselson和Stehl用含有15N的培养基培养大肠杆菌，经过多次细胞分裂，细菌细胞的DNA充分地被15N标记上。然后把这些细胞移入正常的含同位素14N的培养基中，然后，在不同时刻（复制不同代数后）收集细菌样本，从中提取DNA，再将提出的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。密度大的DNA在试管的上方还是下方，密度小的呢？中等的呢？请同学们思考用密度梯度离心之后试管中的DNA条带所在的位置。并画出示意图。请同学们思考用密度梯度离心之后试管中的DNA条带所在的位置。并画出示意图。巡视学生的活动，记录学生出现的问题。教师展示科学家的实际实验结果。并总结出科学发现的一般过程。在老师的启发引导下，学生们根据刚才演绎得结果，推导出这样的可能实验现象：如果是全保留复制，则离心后DNA条带应该只有两条；如果是半保留复制，则离心后DNA条带应该有三条，并画出条带的位置。本模拟探索试验的设计和运用，旨在激发学生探索和协作的兴趣，培养学生的动手能力和思维能力。DNA复制的条件和过程探讨(约20分钟)提问：请同学们思考DNA复制至少需要什么条件？学生阅读讨论并回答：模板：两条链分别作为模板原料：四种脱氧核苷酸能量：由ATP提供酶：解旋酶、聚合酶等科学家通过推导和实验知道的。学生可能说不全，老师引导学生补充完整。模拟探讨请同学们自学课本上有关DNA复制过程的内容，总结DNA复制大体上分为几个步骤。复制代数和DNA数目之间，及与含母链的DNA数目之间有什么关系？学生自学并总结，如不完整可由其他同学补充。解链——合成子链——螺旋培养学生分析问题的意识，加深对DNA复制的理解。DNA复制有什么意义？教师引导学生思考总结学生讨论后得出：传递遗传信息体现教师引导作用，学生的主体作用指导学生利用自制的DNA模型演示复制过程指导学生操作生物兴趣小组演示，其他学生观看活跃课堂气氛，加深学生对复制过程的认识实物演示引导学生概括总结学生总结本节课知识要点巩固基础知识课堂小结基础知识测评学生练习检验知识目标达标情况研究性小课题简单介绍PCR技术学生课外搜集与PCR有关的知识培养学生搜集信息，处理信息的能力八、课堂小结引导学生概括、总结本节课的知识要点，巩固基础知识，培养学生概括、总结的基本学习方法。九、教学评价设计为了检测本节课达标情况，教师从知识和能力不同层次设计练习题进行测评。1、DNA分子的复制是指以（）为模板来合成（）的过程。2、从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分子的（）结构能够为复制DNA提供精确的模板；它的（）保证了复制准确无误地进行。3、DNA复制的意义就在于复制过程使亲代的（）传递给子代，从而使前后代保持了一定的连续性。实验室里，让一个DNA分子（称第一代）连续复制三代，问：在第四代DNA分子中，有第一代DNA分子链的DNA分子占（）（A）100%(B)75%(C)50%(D)25%十、布置研究性小课题随着分子生物学技术的发展，利用DNA复制的原理，使DNA在体外完成复制成为现实，这就是著名的聚合酶链式反应（简称PCR）。PCR技术是怎样的？有什么应用？请大家课下研究这个问题。设计此作业的目的是培养学生查阅资料，收集信息，进行研究性学习的能力。十一、板书设计第三节、DNA的复制对DNA复制方式的推测4、过程：解旋---合成子链---再