资源简介

《DNA的结构》教学设计
一、教材分析
《DNA分子的结构》是人教版必修二第3章《基因的本质》第2节内容。本节以故事叙述的形式，介绍了美国生物学家沃森和英国物理学家克里克构建DNA双螺旋结构模型的历程。通过对这一过程的分析让学生体验科学家的科研精神，总结科学家的科学方法。然后在必修1所学内容的基础上展开对DNA分子结构的分析，概述DNA分子的结构特点。最后让学生动手制作 DNA双螺旋结构模型模型，提高学生对文本内容的转化能力，培养学生动手操作能力，在制作DNA分子结构模型中，体会DNA分子的结构特点和特性。DNA分子双螺旋结构的特点是本节学习的重点和难点，需要学生通过空间想象才能理解。
本节在教材中起着承前启后的作用，是学生学习遗传学知识的重要基础；是培养学生从分子的角度认识生命的本质和现象，形成结构决定功能观的重要内容；是培养学生理性思维、科学探究意识、团队合作意识等核心素养的重要的教学资源。
二、教学策略
在教学策略上以引导学生分析沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的过程为导入，让学生体会这一过程中科学家对待科学孜孜以求、不畏困难、相互借鉴、互相学习的科学精神和态度；总结科学家在研究过程中运用X射线衍射技术、模型构建、数据分析等的科学方法，鼓励学生在学习和生活中学习科学家们的科学思想和科学精神。以DNA模型为依托，培养学生的空间想象能力、动手操作能力。通过创设情境，引导学生形成结构与功能观，能够从DAN分子的角度理解并解释生物的多样性、特异性。
三、学情分析
在知识层面上，学生在必修1中已学习了DNA分子组成元素、基本单位等基础知识，通过上一节内容的学习，也已经掌握了DNA是主要的遗传物质这一知识，这为本节新内容的学习奠定了一定的基础。
在实践能力上，高中学生已初步具备了一定的空间想象能力、动手操作能力及观察能力，但还不完善，教师需要在此过程中进行适当的引导。
四、教学目标及重难点
目标：
DNA的双螺旋结构及其特点的分析。
DNA双螺旋结构模型的制作。
教学重点：DNA的双螺旋结构及其特点的分析。
教学难点：DNA双螺旋结构模型的制作。
五、课前准备
DNA双螺旋立体模型、DNA双螺旋模型组件、多媒体课件
六、教法与学法
1、 教法
DNA双螺旋结构比较抽象，需要一定的生物化学知识和空间想象能力，教学程序采用了“DNA双螺旋结构模型的构建—DNA分子的结构特点—DNA双螺旋结构模型的制作—DNA分子的特性”知识结构顺序，完成对DNA双螺旋结构的认识。学生在制作DNA双螺旋结构模型的过程中加深对DNA双螺旋结构的理解。
2、 学法
在本节学习中，学生将动手绘制DNA结构逐步构建的过程，并与同学合作制作DNA双螺旋结构模型，观察模型和图像，归纳总结知识点，与同学进行合作学习与交流来完成这次探究性学习。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
一、新课导入： 通过上一节内容的学习，我们知道DNA是主要的遗传物质，同学们可能会产生疑问：DNA为什么能起到遗传作用呢？根据结构决定功能的理论，DNA分子所具有的遗传作用，必然与其结构密不可分，DNA究竟具有什么样的结构呢？请同学们仔细观察课本问题探讨中 “中关村的DNA雕塑”，DNA为什么是这样的结构？这样的结构是由谁研究出来的呢？展示“学习目标”： 1讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程 2概述DNA分子结构的主要特点 3制作DNA分子双螺旋结构模型 观察图片，引起思考，产生兴趣 开门见山： 回顾旧知，引入新知 带着目标学习，明确学习方向，有效提高学习效率
二、DNA模型的构建 首先，阅读课本P47——48页内容，让我们追随科学家的足迹，回顾这一段漫长而又曲折的科研历程，并思考与讨论问题： 1、DNA模型的构建者是 和 ， 该模型称 模型。 2、在模型构建过程中涉及到 、 、 、 以及 、 、 、 等学科的知识，运用的方法有 。DNA模型属于 。 3、沃森和克里克的工作方式给予我们哪些启示？ 三、构建DNA双螺旋结构模型 （一）模型构建一：脱氧核苷酸 回忆复习： 1、DNA的中文名？ 2、DNA的组成元素有哪些？ 3、DNA的组成单位是？其成分是？ 教师讲解一个脱氧核苷酸的连接方式以及脱氧核糖的5个碳原子分布，引导学生完成活动 单人完成脱氧核苷酸的绘制（提示：五边形代表脱氧核糖，圆形代表磷酸，长方形代表碱基） 启发思考：构成脱氧核苷酸的碱基有多少种 能够形成多少种核苷酸？ （二）模型构建二：一条脱氧核苷酸链 提问： 四种脱氧核苷酸如何连接成脱氧核苷酸链？ 活动：先让学生在纸上画出四种脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链的方式，教师给予点评，讲解正确的连接方式 （三）模型构建三：DNA双链 学生自学：阅读课本P49页内容尝试构建DNA双链平面结构 展示： DNA分子结构的平面结构模式图，并引导总结DNA分子结构的特点。 展示：图片和DNA 双螺旋结构模型 （四）动手制作： DNA双螺旋结构模型模型 根据总结出的DNA结构特点，每4人一组，合作完成DNA模型的制作。 请其中两组同学将他们制作好的 DNA双螺旋结构模型拿到讲台前展示，让下面同学仔细观察并评价其制作的模型是否正确 评价学生的制作成果并作小结 创设情境：我们经常在影视剧中看到警察办案的情节，有很多案件是根据DNA确定罪犯的，警察的依据是什么？好，现在就有一个刑事案件，从受害者体内提取到了受害者本人和另外一个人DNA样本，请从以下3个嫌疑人中找出真正的罪犯是谁？ 延伸：引导学生总结出DNA分结构具有多样性、特异性和稳定性、 学生通过阅读课本，认真分析，讨论、总结、整理 学生回顾思考： 1 脱氧核糖核酸 2 C、H、O、N、P 3磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 动手绘制脱氧核苷酸模型并展示 引起思考 （答：碱基有4种，可以构成4种脱氧核苷酸，他们分别是：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸） 学生回顾思考 动笔画图 学生画图 学生思考并说出DNA结构的特点 亲手制作 DNA双螺旋结构模型 让学生去评价他人制作的模型并提出自己的观念 创设情境，激发学生兴趣， 归纳总结出DNA分子的特性 让学生体验科学家的科研精神，总结科学家的科学方法。 复习巩固，为新知识学习奠定基础 培养学生动手操作能力 引导学生从实际操作中找到答案 引起学生思考 完成必修一相关知识的回顾 将理论与实践相结合 引起学生深入思考，引发学生去探究，并体会科学家是如何进行探索新知的 培养学生阅读理解归纳能力 培养观察能力 亲手操作验证理论知识 让学生去评价他人制作的模型更能加深对 DNA双螺旋结构特点的理解 培养学生观察能力 理论与实践相结合，培养学生学以致用的能力
四、课堂小结 引导学生对本节内容进行归纳总结 提示：“五、四、三、二、一” 五种元素、四种基本单位、三种物质、二条长链、一种结构 “一原则；三特性” 学生在老师引导下归纳总结课堂内容 培养学生主动思考及归纳总结的能力
四、课堂反馈练习 1.考查DNA结构各部分识别 2.考查DNA的特性 3.考查DNA的结构特点 学生思考完成练习 及时巩固
五、课后作业布置 1.完成配套练习册的作业； 2.尝试利用身边的废弃材料制作一个DNA双螺旋结构模型。 课后练习强化知识的学习 增加知识的应用，同时培养环保意识
九、板书设计
第2节 DNA分子的结构
1、DNA分子结构的构建：
2、DNA分子的结构特点：“五种元素、四种基本单位、三种物质、二条长链、一种结构”
3、DNA分子的特性：稳定性、多样性、特异性
十、教学反思
本节课内容比较抽象，需要很好的空间想象能力才能更好的把握DNA双螺旋结构的特点，所以在这节课上，转化抽象为形象，利用几个逐层递进的模型构建，让学生自己把DNA的结构呈现在纸上和眼前，能很好的突破本节内容的重难点。同时在构建模型的过程中，也进一步培养了学生的动手能力、合作探究的能力、空间想象力等，更有利于接下来对下一节内容“DNA的复制”的学习。
另外，从学生的反应上来看，对必修一“核酸”一节的内容遗忘较多，课堂中需要不时的帮助学生回忆相关的知识，让他们更好的把握DNA的结构。
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