高中生物-DNA分子的结构教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE1PAGE《DNA分子的结构》教学设计一、设计思想新课程以“一切为了每位学生的发展”为最高宗旨和核心理念，突破和超越了学科本位的观念，真正把学生作为一个大写的“人”确立起来！这就意味着新的基础教育是“以人的发展为本”的教育，是目中有人的教育，是把学生看成是有理想、有情感、有权利、有尊严和正在成长发展中的人教育。这种教育观反映在教师身上，可以使学生逐渐形成本体意识、主体意识、个体意识；所以教师在教学中，要一切以学生为本，心中装着学生，装着学生的收益和困惑，装着学生的身心健康和能力发展。二、教材分析本节内容是新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第3章第2节的内容，主要包括DNA双螺旋结构模型构建的探索历程、DNA分子结构的主要特点及制作DNA双螺旋结构模型三部分。其中碱基互补配对原则是DNA结构、DNA复制以及DNA控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。DNA分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识；DNA独特的双螺旋结构保证了DNA具有多样性、特异性、稳定性的特征，它是学生理解生物的多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。地位上看，它是之前所学内容《核酸》《DNA是主要的遗传物质》等内容的深化，更是接下来遗传与变异核心内容《DNA的复制》《基因的表达》《基因突变》以及选修《DNA技术》《基因工程》的基础。因此，DNA分子结构在高中生物以及整个生物学科领域都占据了极其重要的位置。

内容上看，本节具有两个鲜明的特点。一是有丰富的生物学史。DNA分子结构发现的历程是一个引人入胜的故事。二是涉及到了学科交叉。DNA分子结构的发现是物理学家、化学家、生物学家共同努力的结果。学科交叉是当今学术界一大热点，因此学科交叉思想的渗透对学生具有积极意义。新课标在实施建议中明确提出”注意科学史的学习”以及”学科间的联系”。这两点在本节内容中都有充分的体现。学情分析学生已经掌握核酸的元素组成等相关知识，认识了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，懂得DNA是主要的遗传物质，这为新知识的学习奠定了认知基础。高中学生具备了一定的认知能力，对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，所以教师在学生探究的过程中要进行适当的引导。四、教学目标目标内容知识目标识记构成DNA分子的基本单位、核苷酸种类、碱基种类、元素种类。DNA分子的平面结构和空间结构。

碱基互补配对原则。能力目标1.构建DNA双螺旋结构模型。

2.就科学家探索基因的本质的过程和方法进行分析和讨论，领悟模型方法在这些研究中的应用。情感态度价值观1.认识到与人合作的在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。

2.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。五、教学重难点教学重点：1.DNA分子啥UN个螺旋结构模型的构建历程2.DNA分子双螺旋结构的主要特点教学难点：DNA分子啥UN个螺旋结构模型的构建历程六、教学过程教学环节教师活动学生活动教学意图课堂引入由真实的新闻“井中出现高度腐烂尸体，警方DNA对比破案”引发学生思考：DNA为什么可以作为鉴定依据？你想知道哪些关于DNA的知识？学生回答：因为每个人的DNA都不一样。为什么每个人的DNA都不一样？DNA怎么储存遗传信息的？DNA具有怎样的结构？引入课题，活跃课堂气氛，激发学生自己的求知欲，使学生主动的学习。一、DNA双螺旋结构的探究历程科学研究不都是一帆风顺的，DNA分子结构的研究也经历了十分曲折的过程，今天我们一起“重走科学之路”，揭开DNA的神秘面纱。自主阅读课本47-48页，回答以下四个问题：问题1：在当时科学界对DNA的认识是什么？问题2：一个个脱氧核苷酸怎么连接成长链呢？【模型建构1】构建一条含有6个脱氧核苷酸的脱氧核苷酸链，并画出连接脱氧核苷酸的化学键。问题3：DNA分子由几条链组成？具有怎样的空间结构？由什么资料分析得出？问题4：两条链之间的碱基是如何连接的？碱基配对遵循什么规律？由什么资料分析得出？【模型建构2】构建出DNA的另一条链，得到DNA分子的平面双链结构，并画出连接核苷酸的化学键。DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。化学家富兰克林通过数据计算，每个脱氧核苷酸之间是在磷酸和脱氧核糖的部位连接（磷酸二酯键）。【模型建构1】展示，讲解DNA分子呈螺旋结构→DNA分子呈双螺旋结构。A与T配对，G与C配对。【模型建构2】展示，点评学生通过自主阅读，提炼出各资料的信息，并自己进行推测，体会科学研究的思维方式，体会科学探究的优秀品质。通过问题的层层推进，使学生自己思考，自己推断出DNA的双螺旋模型，并通过两次动手构建模型，培养动手能力、合作精神、探索精神。二、DNA分子的结构特点根据手中的模型，结合课本，归纳总结DNA分子的结构特点：从总体上看，DNA是一种什么结构？是由几条链构成的？两条链的方向如何？【小活动：反向平行】两列学生起立，每一个人是一个脱氧核苷酸，举起左手当做磷酸基团，伸平右手当做碱基，身子当做脱氧核糖。一列同学朝前，另一列同学向后，碱基连接，形成反向平行的两条链。2.DNA分子中外侧排列的是什么？内侧排列的是什么？磷酸和脱氧核糖的排列有什么规律？哪一部分是DNA的基本骨架？3.DNA中的碱基是依靠什么结构连接起来的？遵循什么原则？整体：DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。排列：外侧磷酸和脱氧核糖交替连接——构成基本骨架。碱基排列在内测。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则。提高学生归纳总结的能力。并且通过小活动，使学生能够形象地理解反向平行。三、DNA分子结构的特性观察黑板上的三个DNA双链平面模型，思考他们之间的共同点是什么？不同点是什么？共同点体现出DNA分子的稳定性，不同点体现出DNA分子的多样性和特异性。共同点：都有一样的结构，即外侧磷酸和脱氧核糖交替连接——构成基本骨架。碱基排列在内测。不同点：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。让学生的个人思考与实际发生情况产生思维火花碰撞，进而引起深度思考四、课堂反馈随堂检测练一练，考察学生对本节课基本知识的掌握情况先自己思考，后小组讨论，再一起答题。巩固新学的知识，查漏补缺。五、小结梳理本节课所学知识，以知识树的形式写出来，后展示。学生梳理并展示六、作业固学案检测题学以致用，将知识转化为做提能力检测目标达成情况，用于课后反思七、板书设计3.2DNA分子的结构组成元素：C、H、O、N、P组成化合物：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基基本单位：四种脱氧核苷酸1.整体：平面结构特点：2.排列：3.碱基互补配对原则空间结构：双螺旋结构《DNA分子的结构》学情分析

学生已经掌握核酸的元素组成等相关知识，认识了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，懂得DNA是主要的遗传物质，这为新知识的学习奠定了认知基础。高中学生具备了一定的认知能力，对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，所以教师在学生探究的过程中要进行适当的引导。《DNA分子的结构》效果分析通过“重走科学之路”以及构建DNA双链模型，培养了学生自主探究的能力，团结合作的精神，课堂上以学生亲自动手体验模型建构的科学研究方法，动手操作过程中让学生自己发现问题，分析问题，解决问题，培养生物学素养和分析解决问题的能力。通过观察DNA结构模型及制作DNA双螺旋结构模型，培养学生的观察、分析和理解能力，通过分析DNA结构模型的建立过程，培养学生发现问题、解决问题的能力。知识间以问题串衔接，环环相扣，学生能跟随教师的思路，主动参与探究过程，在课堂中既动手又动脑，全方位调动感观，多媒体和模型使抽象知识形象化，提高课堂知识理解效率。互动的教学模式比较生动形象，学生也很感兴趣，体现了新课改理念。整节课学生表达流畅，师生配合融洽，学生展示积极，锻炼了学生的动手操作能力，教学效率高，效果较好。《DNA分子的结构》教材研究本节内容是新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第3章第2节的内容，主要包括DNA双螺旋结构模型构建的探索历程、DNA分子结构的主要特点及制作DNA双螺旋结构模型三部分。其中碱基互补配对原则是DNA结构、DNA复制以及DNA控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。DNA分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识；DNA独特的双螺旋结构保证了DNA具有多样性、特异性、稳定性的特征，它是学生理解生物的多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。地位上看，它是之前所学内容《核酸》《DNA是主要的遗传物质》等内容的深化，更是接下来遗传与变异核心内容《DNA的复制》《基因的表达》《基因突变》以及选修《DNA技术》《基因工程》的基础。因此，DNA分子结构在高中生物以及整个生物学科领域都占据了极其重要的位置。

内容上看，本节具有两个鲜明的特点。一是有丰富的生物学史。DNA分子结构发现的历程是一个引人入胜的故事。二是涉及到了学科交叉。DNA分子结构的发现是物理学家、化学家、生物学家共同努力的结果。学科交叉是当今学术界一大热点，因此学科交叉思想的渗透对学生具有积极意义。新课标在实施建议中明确提出”注意科学史的学习”以及”学科间的联系”。这两点在本节内容中都有充分的体现。《DNA分子的结构》评测练习1.下列哪一组物质是DNA的组成成分？（）A.脱氧核糖、磷酸、核酸B.脱氧核糖、碱基、磷酸B.核糖、碱基、磷酸D.核糖、嘧啶、嘌呤、磷酸2.下面是4位同学拼制的DNA分子部分平面结构模型，正确的是（）3.DNA分子中，稳定不变的是（）A.碱基对的排列顺序

B.脱氧核糖和磷酸的交替排列C.脱氧核苷酸的排列顺序

D.核糖和磷酸的交替排列4.在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的（）A．氢键B．—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—C．肽键D．—磷酸—脱氧核糖—磷酸—5.据报道，哈佛大学研究人员将一本大约有5.34万个单词的书籍编码进不到亿万分之一克的DNA微芯片中，然后成功利用DNA测序来阅读这本书。这是迄今为止人类使用DNA遗传物质储存数据量最大的一次实验。下列有关DNA的说法正确的是（）A．DNA测序实际就是确定基因在DNA中的排列顺序B．每个DNA分子不仅具有多样性，还具有特异性C．DNA的稳定性与胸腺嘧啶的含量成正相关D．大肠杆菌的DNA中每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团6.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数（）A．32.9%，17.1% B．31.3%，18.7%C．18.7%，31.3% D．17.1%，32.9%7.某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子（）A.含有4个游离的磷酸B.连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸210个C.四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7D.碱基对排列方式共有4100种《DNA分子的结构》课后反思一、学案使用及设计反思课前以预学案为抓手，引领学生自学课本内容，完成预学部分，对本节所学知识有大致了解。课堂中以导学案为抓手，通过学习任务的方式，一方面做好相关知识铺垫；另一方面将知识目标化，目标任务化，任务层次化。简单知识自主达成，重难点，为学生竖梯子，采用观看视频、模型建构，小组合作探究的方式引领学生突破，教师起引导者、点播者、组织者的作用。二、课堂教学反思1.导入以一则真实的新闻导入本课，让学生思考DNA能够作为鉴定依据的原因，学生此时只能有模糊的想法，并不能说出来，由此引发求知欲，让学生自己提出想要了解哪些关于DNA的知识，水到渠成地进入DNA分子结构的学习。2.课堂教学反思通过几段科学家进行DNA研究的历史材料来逐渐反映与展现DNA的结构，并在这个过程中体现了生物学科的核心素养，培养了学生的生物思维，通过两个【构建模型】的活动逐渐将它的一级结构到高级结构层次分明的建构出来。这样教学的好处是内容严谨，有条不紊，学生学习起来感觉有层次、有章法。学生能够在动手制作和上台展示的过程中收获成就感，更能够高效地进行学习和内化。

三、课堂效果反思以DNA模型为依托，以问题串衔接，环环相扣，学生能跟随教师的思路，主动参与，在课堂中既动手又动脑，老师要注意引导学生主动参与以及对模型的评价，共同讨论、及时纠正。对一些重要的知识点及时加以强调，如叫学生默写或做相关的巩固练习。通过亲自构建模型来体会科学家研究的方法和思路，体会其中的不易，达到相关情感教育的目标。四、存在的问题教学用具比较小，在讲台上展示的时候，后排学生看的不是很清楚。应该给学生更多展示的机会。教师要多加强指导。注意问题的提出，能有效的提出问题、解决问题。注重将抽象的知识形象