《DNA分子的结构》教学设计(含导学案、教学反思)

第2节DNA分子的结构教学设计四川省新津中学陈莉一、教学内容和教学对象分析1、教学内容本节为（人教版）《普通高中3章第2节的内容。由DNA双螺旋结构特点及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成。它既是对前面已学课程标准实验教科书生物必修2遗传与进模型的构建、DNA分子结构的主要习的孟德尔化》第遗传定律和减数分裂知识进一步的深化理解，也是整个遗传的基础。特别是碱基互补配对原则的应用更是为后面学习中心法则的学习做了铺垫。本节内容在结构体系上以故事叙述的形式介绍了美国生物学家沃森和英国物理学家克里克构建DNA双螺旋结构模型的研究过程。在教学中，应通过发挥教师的引导作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，让学生总结着两位科学家所运多种研究方法。另外，本节内容有模型构，这是学生进行科学探究很好的素材，让学生在动手，动脑的过程中完成对DNA分子结构的认识。2、教学对象学生通过前期的学分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，掌握了生物的学组成等相关知识。但高一的学生抽象思维还较差，缺乏一定的空间想象，对问题的探究还不到位。因此教师要注意在学生进行探究的过程中及时加以引导，最用的建部分习尽管已经掌握核酸的元素组成等相关知识，认识了有丝生殖过程、染色体的化后将知识及时进行归纳、比较、总结。二、教学目标1、知识目标（1）知识目标：概述DNA分子结构的主要特点（2）能力目标：制作DNA分子（3）情感态度与价值目标：体验DNA双螺旋结构悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。2、教学重难点（1）DNA分子结构的（2）制作DNA分子双螺旋结构模型双螺旋结构模型模型的构建历程，感主要特点。

三、教学设计的基本理念本节内容以DNA模型为依托，让学生在分析相关资料的基础上动手构建物理模型，最后通过小组间的交流、比较和归纳，水到渠成得出DNA分子结构的主要特点，同时体会科学发展史中科学方法和科学思想，达到在探究活动中获得知识的教学目标。四、教学方法和教学手段1、教学方法：实验探究法、讨论学习法、赏识性评价2、教学手段：多媒体、DNA分子结构教学模型盒五、教学流程开始草莓DNA提取视频，引入新课媒体阅读材料故事，思考相关问题教师提问绘图、对比、思考，重历科学家模型构建过程教师引导展示DNA双螺旋结构媒体利用模型盒，构建模型小组展示，自评，组间评价教师提问教师提问学生对比、讨论、分析、总结DNA结构特点小组再比较、讨论DNA分子多样性、特异性总结：词说DNA结束作业：课后探究六、教学过程教师活动过程导入学生活动设计意图激发学生学习兴趣媒体播放：草莓DNA提取实验观看视频，思考老师提问视频。教师提问：视频中提取的白色絮状物是什么？借此引出本节课的学习内容：DNA的结构是怎样的，有什么特点？教材资料分析回眸历史：DNA双螺旋结构模型阅读教材的提出，肯定沃森和克里克巨大贡献，在他们荣誉的背后，还有众多科学家无私奉献。了解科学发展史展示众多科学家图片，要求学生阅读教材47-48页小故事，思考49页思考与讨论。构建DNA分子引导学生对教材资料进行分模型析。适时加以引导，使学生对模型构建过程有一定认识，为接下来的模型制作做准备）：【模型建构1】:脱氧核苷酸（1）模型提出之前，科学家学生思考回答相关问题巩固旧知识让对DNA已有的认识是什么？学生都思考①DNA分子的基本单位是什么？②DNA分子的元素组成③绘制一个脱氧核苷酸绘制脱氧核苷酸的分子结构简图的分子结构简图并标示出碳原子的位置掌握DNA分子结【模型建构2】一条脱氧核苷酸链④绘制出连接三个相邻绘制出连接三个相邻脱氧核苷酸构模型构建的脱氧核苷酸的化学键的化学键位置正确顺序位置总结：DNA分子是双链结构。【模型建构3】（2）碱基排列在外侧还是内学生对比碱基排列位置不同的两DNA双链侧？如何解决碱基排列张图片，回答问题。在内侧，两两相对邻座同学将自己绘制题？酸链对比，寻求解决方法的问的脱氧核苷体会初次合作带来的成就感总结：DNA分子是两条反向平行的双链结构。（3）连接两条链的碱基如何学生思考后回答：配对?任意一种嘌呤和碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘧啶都可以配对吗？嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对总结：A-TC-G碱基互补配呢？对原则。【模型建构4】（4）DNA分子结构模型是否观看相关数据，体会、理解DNADNA双螺旋结构为平面结构？分子结构的规则性。总结：DNA分子是规则的空间双螺旋结构。DNA模型组装依据这则资料，你能试着构建动手操作出DNA分子的结构模型吗？任务：完成具有6个碱基对的DNA分子模型组装。培养学生的动手制作能力，引导学生尝试科学的研究方法要求：1.能准确说出每个塑料模具代表的结构名称。2.按照正确的组装顺序完成模型拼装。3.组装过程中体会DNA分子的结构特点。让学生再次小组展示制作模型，完成组内自会成功的快乐激发学生自主的主动性，成功信心体模型展示，自适时点评我分析，评，组间评价探究增强。让学生通过观察和对比，对DNA分子的结构形成更加感性的认识。学生对比自己所做模型，并思归纳总结，帮助考以下问题：学生完成“由感总结：DNA分子的结构特点（1）DNA分子中，外侧由什么性到理性、由具连接而成？内侧是什么（2）两条链之间碱基的连接动到直观到形有什么规律？象的思维”的认（3）构成DNA的两条链有怎样知过程的关系？？体到抽象、由生对比分析问题：DNA分子作为大多数生物思考回的遗传物质，它的稳定性体现学生回答在哪些方面？对教材内容升华，提炼。加深出示长短不一的两个DNA分子模型。学生对DNA分子的稳定性、多样性、特异性的理解，为后面的学问题：哪一个DNA分子结构更稳定？出示长短相同，C-G碱基对数目大于A-T碱基对数目的两个DNA分子模型。习做铺垫。问题：哪一个DNA分子结构更稳定？请同学们比较不同组学生构建认真分析比较的DNA模型，分析不同组的DNA观察对比，小组讨论后，回答。模型有什么不同？总结：DNA分子的特点。对于具有6个碱基对的DNA分子可能有多少种碱基对的排列方式？总结词说《长相思.DNA》齐声朗读加深学生对本节内容的理解作业：课后探鼓励学生课后总结在制作盒运究用DNA分子模型的过程中的经验得失，寻找更好的材料用具和方法，设计制作更科学、更美观、使用更方便的DNA双螺旋结构模型七、板书设计（一）、DNA双螺旋模型的构建脱氧核苷酸单链双链双螺旋（二）、DNA分子的结构特点1、整体：反向平行的双链2、外侧：磷酸+脱氧核糖——基本骨架3、内侧：碱基互补配对：A=T，C≡G（三）、DNA分子的特点1、稳定性2、多样性3、特异性高一生物预习案第二节DNA分子的结构【学习目标】１、概述DNA分子结构的主要特点。２、制作DNA分子双螺旋结构模型。３、讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。【学习重点】１、DNA分子结构的主要特点。２、制作DNA分子双螺旋结构模型。【学习难点】DNA分子结构的主要特点。【知识链接】DNA是主要的遗传物质【知识框架】DNA双螺旋结构模型的构建1、模型名称：模型2、构建者：美国生物学家和英国物理学家3、构建依据（1）DNA分子是以4种种碱基。为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有四（2）威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈结构。（3）查哥夫测定DNA的分子组成，发现腺嘌呤（A）的量总是等于的量；的量总是等于的量。4、模型构建历程：模型构建1：脱氧核苷酸P代表ATGCP代表代表代表名称：1高一生物预习案在DNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种（A、G、C、T），因此，构成DNA分子的脱氧核苷酸也有4种它们的名称是：1243模型构建2：脱氧核苷酸链（标出连接相邻脱氧核苷酸的化学键）模型构建3：DNA双链(平面结构)…1…ATACG1是：2是：TGC2模型构建4：DNA双螺旋结构（1）规则的双螺旋结构特点1>、2>、3>、（2）碱基互补配对原则：所以：DNA分子中A=TG=C（3）DNA特点①稳定性：脱氧核糖与磷酸交替排列形成的基本骨架和碱基互补配对的方式不变；碱基对之间的氢键和两条脱氧核糖核苷酸的空间螺旋加强了DNA的稳定性个最短的DNA分子也大约有4000个碱基对，可能的排列方式有4，排列顺序4000了DNA分子的4，n是碱基对的②多样性：一千变万化，构成多样性。（数目）n2高一生物预习案碱基对的这种排列顺序代表着③特异性：每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序构成了每个DNA分子的特异性。（4）碱基互补配对原则的应用规律一：互补碱基两两相等，即A＝T，C＝G规律二：两不互补的碱基之和比值相等，（A+G）/（T+C）＝（A+C）/（T+G）=1任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50％，即（A+C）％=（T+G）%=50%=a，（A+C）/（T+G）规律三：规律四：DNA分子的一条链上（A+T）／（C+G）＝b，则该链的互补链上相应比例应分别为a和1／b。【自我检测】1、四种脱氧核苷酸的不同取决于（）A五碳糖的种类B含氮碱基的种类C、磷酸分子的多少D、碱基对的排列顺序2、DNA分子的基本骨架是（）A、交替连接的脱氧核糖和磷酸B、通过氢键连接的碱基对C、通过氢键连接的脱氧核苷酸对D、通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基3、在DNA分子的两条链上排列顺序稳定不变的物质是（）A、四种脱氧核苷酸B、脱氧核糖和磷酸C、碱基对D、脱氧核苷4、能够组成脱氧核苷酸的三个小分子物质的连接方式是（）（）A、脱氧核糖—腺嘌呤—磷酸—胞嘧啶—脱氧核糖关于DNA的双螺旋结构的描述有误的是A、DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接成的生物——脱氧核糖交替连接在外侧构成基本骨架间通过氢键相连排在反向平行且游离的磷酸基在相同的一B、尿嘧啶—脱氧核糖—磷酸C、磷酸—脱氧核糖D、鸟嘌呤—磷酸5、大分子B、磷酸C、碱基对之双螺旋内部D、两条链端【视野之窗】被遗忘的英格兰玫瑰----富兰克林很多人都知道沃森和克里克发现DNA双螺旋结构的故事，然而，有多少以及她在这一历史性的发现中做出的贡献？富兰克林生于伦敦，早年毕业于剑桥大学。她利用在法国学X射线衍射技术，成功地拍摄了DNA晶体的X射线衍射照片。当时，沃森和克里克也在剑桥大学人记得罗莎琳德·富兰克林，习的进行DNA结构的研究，威尔金斯在富兰克林不知情的情况下给他们看了那张照片。根据照片，他们很快就领悟到了DNA的结构。沃森和克里克未经她的许可使用了这张照片，富兰克林并没在意，反而为他们的发现感到高兴，还在《自然》杂志上发表了一篇证实DNA双螺旋结构的文章。这个故事的结局有些伤感，当1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖的时候，富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。按照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外，同一奖项至多只能由3个人分享，假如富兰克林活着，她会得奖吗？性别差异是否会成为公平竞争的障碍？后人为了这个永远不能有答案的问题进行过许多猜测与争论，但富兰克林的贡献是无法磨灭的，与世长存。3第2节DNA分子的结构教学反思四川省新津中学陈莉一、教学小结本节课我在教学流程上做了一定改动，先分析资料，再制作模型，最后总结DNA分子的结构特点，这样的安排我认为更符合学生对事物的认知发展规律，是从具体到抽象的。从教学过程看，我先从容易引起学生关注的草莓DNA提取实验引入，提高学生的学习兴趣，自然过渡的教学过程中。课堂上，通过学生阅读，引导他们分析教材中科学家对DNA分子模型的构建过程的故事，适时进行情感教育，引导学生思考，科学家们正是善于利用他人的研究成果和验经；善于与他人交流和沟通；研究小组成员在知识背景上互补；对所从事的研究有兴趣和激情等，才取得了事业上的成功。学生亲自动手体验模型构科学研究方法，动手操作让学生自己发现问题，分析问题，解决问题，培养了学生物学素养和建的过程中生的分析解决问题的能力。二、教学反思新课标理念下的教学一定要注意把学生放在主体地位，关注每一位学生的发展。课堂不是老师一言堂，在这里，学生的每一个观点都会受到尊重，每一点努力都会受到赏识。这堂课充分体现了学作实验穿插在教学，让学生直观掌握DNA的