资源简介

普通高中课程标准实验教科书·人教版·必修2
第三章 基因的本质
第2节《DNA分子的结构》
教学设计
《DNA分子的结构》教学设计
基本信息 课题名称 DNA分子的结构
分册 必修二 课时数 1
教学内容分析 课程标准
概述DNA分子结构的主要特点。本节是由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构模型以及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成的。
三级概念
大概念3：遗传信息控制生物性状，并代代相传。 重要概念3.1: 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上。 次位概念3.1.2 ： 概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的长链，一般由两条反向平行的长链上的碱基互补配对形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。
知识结构
教学对象分析 教学对象分析
DNA分子的结构具有微观性的特点，学生在学习的过程中感觉有一定的难度，因此掌握的不扎实，同时也造成了遗传部分衔接困难，给教师的后续教学带来困扰。 让学生自己制作，培养他们的观察能力、分析和解决问题以及协同配合的能力，并使他们在科学探究和具体制作的过程中体验发现的乐趣、成功的愉悦，充分地体会到科学探讨过程的渐进性和艰巨性。 通过对DNA分子双螺旋结构简明、和谐、流畅和对称美的欣赏，让学生领悟生物科学理论的内在美感，激发起学习的动机。
教学目标 核心素养与教学目标
（1）生命观念：说出DNA分子基本组成单位的化学组成概述DNA分子的结构特点。 （2）科学思维：通过计算机多媒体课件和对DNA分子直观结构模型的观察来提高观察能力、分析和理解能力。 （3）科学探究：以问题为导向激发独立思考，主动获取新知识的能力。 （4）社会责任：通过DNA的结构学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学，用科学，爱科学的求知欲望。
教学重点和难点
项 目 内 容 解 决 措 施
教学重点 1.DNA分子结构 2.碱基互补配对原则 1.制作DNA分子双螺旋结构模型 2.通过模型和讲解计算题，加深学生的理解
教学难点 1.DNA分子的结构特点 1.DNA双螺旋结构模型的观察，通过讨论交流、提高学生的识图能力、思维能力，配合适当的练习，将知识化难为易。
课堂教学过程设计
教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 时长
创设情境，导入 新课 播放“韩国梨泰院踩踏事故”，该事故中警方运用“DNA鉴定”技术，进行遇难者身份的确定。 教师借势问出“为什么DNA可以作为区别人和人之间的标志呢？”，根据“结构和功能”观，要想知道问题的答案，必须了解DNA的结构。从而引出本节课的主题“DNA分子的结构”。 思考并猜测 启发学生的思维，激发学生的热情和求知欲。 2分钟
结构特征 点 温故1: 组成 DNA 分子的基本单位是脱氧核苷酸。 任务1:辨别四种脱氧核苷酸 教师报出脱氧核苷酸的组4人，每种脱氧核苷酸各8个。分好组名称后，从材料包中快速取出该脱氧核苷酸。并自行组队，一后，将脱氧核苷酸共享，每人拥有4种脱氧核苷酸各2个，作为后续模型构建的材料。 体会复习的重要性，用前概念引出新概念 3分钟
课堂教学过程设计
教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 时长
结构特征 线 温故2：DNA是由许多脱氧核苷酸连接而成的长链。 任务2：构建脱氧核苷酸单链 材料：4种脱氧核苷酸（磁性贴片），每种2个；8个磷酸二酯键（红色磁片）；磁性白板（作为底板）。 要求：每人构建2条脱氧核苷酸单链，每条单链含4个脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸各1个。每组派出一位代表在黑板上进行连接。 比比看，哪个小组的速度快。速度最快的小组，可获得神秘大奖一份。 使学生从“点”走向“线” 3分钟
面 问题1：DNA的双链之间怎么连接的呢？ 猜想： （1）磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧，碱基在内侧。 （2）磷酸和脱氧核糖交替排列在内侧，碱基在外侧。 激发学生的求知欲，设置悬念，引出“面”。 1分钟
课堂教学过程设计
教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 时长
结构特征 面 资料1： Ⅰ.细胞膜磷脂双分子层模型中，亲水的磷酸头部排列在外和疏水的尾部排列在内。 Ⅱ.脱氧核糖具有亲水性，碱基相对难溶于水。DNA分布在细胞核基质和线粒体、叶绿体基质中，基质是一种水环境。 结论：磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧，碱基在内侧。 呈现科学史实，引导学生用证据说话。 2分钟
任务3：构建DNA的平面结构 内容:在DNA单链的基础上将两条链进行连接,形成平面结构。 要求：每人构建1个DNA的平面结构。两位同学代表上黑板连接，勇敢走到台前的同学有神秘奖品。 学生分小组构建模型，学生代表在黑板上构建模型。 培养学生的动手能力，空间想象能力。 3分钟
课堂教学过程设计
教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 时长
结构特征 面 问题2：碱基之间如何配对？ 猜想： （1）A-A,T-T,G-G,C-C （2）A-T,G-C （3）A-C,G-T 激发学生发散思维，集思广益，头脑风暴。 1分钟
资料2： Ⅰ.嘌呤的长度较长，嘧啶的长度较短，但DNA具有稳定的直径，两条链之间恒定在2nm。 Ⅱ. 结论：A与T配对,G与C配对。 呈现科学史实，引导学生用证据进行合理推测。 2分钟
课堂教学过程设计
教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 时长
结构特征 问题3：两条链是同向还是反向连接？ 猜想： （1）同向； （2）反向。 激发学生发散思维，集思广益，头脑风暴。 1分钟
资料3： 富兰克林给DNA拍了多张X射线衍射图谱，发现DNA在翻转180°后图谱看起来还是一样的。 结论：反向。 呈现科学史实，引导学生用证据进行合理推测。 2分钟
面 任务4：修整DNA的平面结构 内容:在任务2的基础上，进行模型的修整。 要求：两位同学代表上黑板连接，其余在下面连接，勇敢走到台前的同学有神秘奖品。 学生分小组完成模型的修整，学生代表进行黑板演示 完成“面”构建，为“体”的构建过渡 3分钟
体 问题4：DNA的空间结构是怎样的？ 猜想： 球形； 纺锤形； 螺旋形； 引导学生发散思考。 1分钟
课堂教学过程设计
教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 时长
结构特征 体 资料4：X射线衍射图谱的视频解析 结论：DNA分子呈双螺旋结构模型 呈现事实，引导学生用事实进行合理推测。 2分钟
任务5：感知DNA的双螺旋结构 内容：借助材料包中的DNA球棍平面模型，体验与构建双螺旋模型。 学生分小组借完成DNA球棍平面模型，体验与构建双螺旋模型。 完成“体”的构建。 3分钟
功能特性 任务6：小组合作，总结 DNA 的结构特征。 （1）DNA 是由 组成的，这两条链 方式盘旋成 。 （2）DNA 中的 交替连接，排列在 ，构成基本骨架。碱基排列在 。 （3）两条链上的碱基通过 连接成碱基对： 配对； 配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。 小组合作，总结 DNA 的结构特征。 3分钟
课堂教学过程设计
教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 时长
任务7：基于结构特点，完成学案，尝试提炼DNA 分子的特点。 a.反向平行的双螺旋稳定不变； b脱氧核糖与磷酸交替排列稳定不变； c.碱基互补配对方式稳定不变； d.碱基对的排列顺序千变万化。 e.每个生物体的DNA分子的碱基对 排列顺序一定，其排列顺序代表着遗传信息。 基于结构特点，完成学案，尝试提炼DNA 分子的特点。 使学生理解“结构与功能相适应”的观点。 3分钟
创意拓展 活动名称：“我的DNA双螺旋模型” 活动内容： 依据教材 P51 的提示，利用身边材料，发散思维，尝试制作 DNA 的双螺旋结构模型。 学生展示课前准备好的 DNA 的双螺旋结构模型。 引导学生从日常生活中发现科学，体味生物之美。 3分钟
课堂教学过程设计
教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 时长
总结梳理 教师对整节课的学生探究活动开展情况和探究成果进行总结和点评。 学生参与总结，学生代表绘制概念图。 突出强调重点知识，知识系统化网络化。 2分钟
反馈评价 习题巩固： (2021·漳州一模)如图为某双链DNA(由甲链和乙链组成)的局部结构简图，图中数字①～⑥表示不同物质或化学键。下列叙述正确的是(　　) A．图中⑤为氢键，且③与④可为A—T碱基对或G—C碱基对 B．图中①为腺嘌呤，②为胸腺嘧啶，①②通过氢键连接 C．图中⑥为磷酸基团，此DNA片段中含有2个游离的磷酸基团 D．图中甲链与乙链方向相反，但两条链碱基排列顺序相同 学生完成习题。 巩固本节知识，深化理解。 3分钟
课堂教学过程设计
教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 时长
反馈评价 反思评价： 要求学生根据学案完成课后反思。 对自我的总体评价： 本节课我没听懂的地方： 错题原因分析与更正： 根据学案完成填写，进行本次课堂的复盘与反思 让学生意识到知识的学习不只是课堂的45分钟。 2分钟
板书设计
见最后一页
教学反思
通过探究构建模型的过程，学生就会自然地了解DNA双螺旋结构的基本内容，同时还体验了科学家的研究历程，能够学习到科学家善于捕获分析信息和严谨的思维品质及持之以恒的科研精神。然后以构建好的DNA模型为依托，让学生根据老师提出的问题分析模型、主动探究得出DNA结构的有关知识，再由学生总结出DNA双螺旋结构的主要特点。基于教材内容和编排，学生自主学习获取有效信息、独立思考，以“探究合作”为课堂教学的主要教学方法，培养学生的科学素养和理性思维能力。 在活动过程中，注意捕捉细节，如学生拼接时（碳）原子的位置接错、违反空间学现象等，现场发现、现场展示、共同讨论、及时纠正。在讨论中擦出火花，在理论和实践的思维碰撞中获得知识，得到结论。 互动的教学模式比较生动形象，学生也很感兴趣，但要注意：课堂调控引导能力对教师是一大考验。课堂最后对学生进行了知识的梳理和课后知识巩固，我觉得这是相当重要的，否则很容易造成课堂气氛虽活跃，但课后知识没掌握牢固的情况。

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