DNA分子的结构优秀教学设计

《DNA分子的结构》教学设计

石家庄市鹿泉区第二中学 薛惠莎

一、设计思路

新课标理念下的高中生物教学，要在面向全体学生的基础上，重视探究性学习和知识的获得过程，培养学生的动手能力。同时注重培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养。基于新课程的这些理念，在设计这节课时我先让学生依据4个科学研究资料，逐步探究如何构建脱氧核苷酸、单链、平面双链、立体空间结构，从而一步一步地构建出DNA双螺旋结构模型。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。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。

二、教学分析

1.教材分析：《DNA分子的结构》普通高中课程标准实验教科书（苏教版）生物必修模块Ⅱ第四章第二节的内容，它由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构特点以及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成。

2.学情分析：

学生已掌握核酸及脱氧核苷酸的相关知识，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。高中学生具备一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立，学生的学习能力和动手能力都比较强，具备实施探究式教学的条件。

三、教学目标

1.知识目标：

（1）概述DNA分子结构的主要特点

（2）了解模型构建的科学研究方法

2.能力目标：

（1）合作学习的能力

（2）正确制作DNA双螺旋结构模型的能力

3.情感、态度和价值观：（1）认同与人合作及锲而不舍的精神在科学研究中的重要性

（2）体验模型构建的科学研究方法

四、教学流程

教学环节

教师的组织和引导

创设情境

[多媒体展示]

沃森和克里克的图片 导入新课

提问：同学们知道这两位科学家吗？

师讲述：他们就是因研究DNA而获得诺贝尔奖的沃森和克里克。

今天就让我们一起来重温他们的研究过程，构建DNA模型并探究DNA分子的结构。

[多媒体展示]

资料1:20世纪30年代,科学家认识到:组成DNA分子的基本单位是_脱氧核苷酸

。

学生：脱氧核苷酸

学生活动

预习了的学生可以答出：沃森和克里克

教学设计意图

激发学生对DNA双螺旋结构的学习兴趣

一、DNA双螺旋结构模型的构建

师生共同回顾：每个脱氧核苷酸的学生积极回答

结构组成

体会科学家善于捕获和分析信息，合作研究及锲而不舍的科研精神。为自主探究做准备

师讲述：用圆形硬纸片代表磷酸基学生认真听讲

团，五边形代表脱氧核糖，4种不（1）脱氧

同颜色的长方形分别代表A、T、G、核苷酸

C 4种碱基。

师示范操作脱氧核苷酸的结构示意图。之后安排学生4人一组每人完成1种脱氧核苷酸模型（2个）的制作

学生思考，并从已准备的实验材料中，找出对应的纸板模型。分组制作DNA分子的基本单位模型。

（2）脱氧教师巡视学生制作情况，及时发现学生相互交流和自我评问题，并讲解提醒同学注意。

价

[多媒体展示]

资料2：DNA是由许多个

脱氧核苷酸连接而成的长链。

师讲述：由4种脱氧核苷酸连接成长

学生动手连接脱氧核苷链的方法；要求学合作完成5-7个核苷酸链

酸长链，并注意和教师脱氧核苷酸组成长链的模型制黑板演示的图比较

作。

学生相互交流和自我评组织学生比较各自制作的“脱氧核价

苷酸链”的模型，浅议长链中碱基的排列顺序有什么差异？

那么脱氧核苷酸长链是如何构成具

有独特双螺旋结构的DNA分子的呢？

[多媒体展示]

资料3: 1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱。确认ＤＮＡ为螺旋结构，并且是由不止一条链所构成的。

师讲述：根据上述资料克里克和沃森尝试了很多三螺旋结构和双螺旋结构模型，并且碱基都是位于螺旋的外部。但很快被否定了。同时[多媒体展示]沃森和克里克起初构建的模型图片（1）

创设情景，引导学生自主探究脱氧核苷酸链的连接方式

（3）DNA双链

学生学习资料，观察图片

学生观看模型图片，认真听讲

体会科学家善于捕获和分析信息，合作研究及锲而不舍的科研精神。

师讲述：重新构建了磷酸--脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋，并且相同碱基是进行配对的。但是，有化学家指出这种配对方式违反了化学规律，于是这个模型又被抛弃了。同时[多媒体展示]沃森和克里克起初构建的模型图片（2）

[多媒体展示]

资料4：１９５2年查哥夫（E.Chargaff)定量分析ＤＮＡ分子的碱基组成，发现腺嘌呤（Ａ）的量总是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量（A=T)，鸟嘌呤（Ｇ）的量总是等于胞嘧啶（Ｃ）的量(G=C)。

师在黑板用模型讲述碱基互补配对规律、氢键、碱基对的概念

学生体会科学探究的不易

学生根据资料学习碱基配对规律

学生认真听讲

创设新的情景，引导学生探究两条脱氧核苷酸链的构建方式

让学生体会成功的快乐，激发学生自主探究的主动性，增强成功信心。

体验成功的快乐

（4）DNA双螺旋结构

引发学生思考：“两条长链中的碱学生讨论并交流，完成基是怎样连接起来的？”，指导学DNA分子平面结构模型（5-7个碱基对）的制生继续构建模型。

作。

教师让完成得好的同学展示他们的学生积极主动回答问模型，给予肯定和鼓励。展示有问题，帮助同学改正错误

题的模型让学生讨论

[多媒体展示]DNA分子规则的双螺旋结

构

提问：应如何体现DNA的双螺旋结构呢？

学生讨论，得出结论：在平面双链的基础上旋转即可

二、DNA分子的结构特点

[多媒体展示]1.DNA分子中，外侧由什么连接而成？内侧是什么？

2.两条链之间的碱基连接有什么规律？

3.构成DNA的两条链有怎样的关系

师生共同总结DNA分子的结构特点

学生观察自制模型，讨论思考，并积极主动回答问题

[多媒体展示]（1）DNA分子是由

条 平行的脱氧核苷酸长链盘旋成的 结构。

（2）DNA分子中的 和 交替连接,排列在外侧,构成基本骨架; 排列在内侧。

（3）两条链上的碱基通过 连结起来,形成 ,且遵循 原则。

课堂小结

师生一起总结DNA双螺旋结构的发现历程，以及DNA结构的

学生积极回答问题

特点

课堂检测

完成课前发的课堂检测

学生解答、相互评价

五、板书设计：

DNA分子的结构

一、构建模型

1.基本单位：4种脱氧核苷酸

2. 脱氧核苷酸链

3.DNA双链

4.DNA双螺旋结构

二、DNA分子结构的主要特点

六、教学反思

1．

以新课程教学理念为指导，充分利用课程资源，引导学生以DNA分子结构的探索史为主线，将“制作DNA分子的结构模型”的活动有机地穿插其中。

在构建模型的探究活动中，引导学生学会合作学习、积极参与讨论交流，不断地发现问题和解决问题，让学生在“自我创造”中获取DNA分子结构的知识。

2.在教学中将DNA结构模型的构建分解，以“基本单位-单链-平面双链-立体空间结构”逐步深入，由简单到复杂，符合学生的认知规律，有助于学生理解脱氧核苷酸的结构和DNA的结构。

3.在整节课中，充分体现了学生的主体地位，尽量留给学生更多的空间，更多展示自己的机会，让学生体会成功的快乐，激发学生自主探究的主动性，增强成功信心。

4.本节课的不足之处，留给学生构建脱氧核苷酸模型的时间有些长，导致后面的课堂小测没有完成。