DNA分子的结构教学实录与评析

《DNA分子的结构》教学设计 1．教材分析

《DNA分子的结构》是苏教版必修二第4章第2节的内容，由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构及制作DNA双螺旋结构模型三部分构成。其中碱基互补配对是DNA结构和复制、基因控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则；DNA分子的双螺旋结构及特点是遗传变异的基础，是蛋白质分子多样性和特异性的根本原因，是物种多样性和稳定性的物质基础。

1．1教学目标：

知识目标：概述DNA分子的结构及特点。

能力目标：领悟假说——演绎法、模型构建法在探究DNA分子结构过程中的作用；动手制作DNA模型。 价值观目标：通过DNA结构探索过程的学习，认同科技发展、学科综合运用、承前启后、协同合作在科学研究中的巨大作用。

1.2教学重点：

DNA分子的结构及特点；制作DNA分子双螺旋结构模型。

1.3教学难点：

DNA分子的结构及特点。

1.4与其它章节的联系：

必修一已经从化合物角度对DNA分子有所描述，本节从分子水平详细描述其结构及特点；它也是认识必修二基因的表达、生物的遗传变异、生物进化实质的基础。

2．学情分析：

学生经过初中和必修一的学习，对DNA有了粗浅的认识；通过媒体的渲染，更觉DNA神秘；因年龄特点又有着强烈的探索欲望；由于缺乏相应的生化知识和空间想象能力，对DNA空间结构的理解和接受有一定的障碍。这就要求教师结合实际精心设计教学过程以及学生活动，以实现突破难点的目的。

3．本节内容的编排是进行探究式教学的好素材之一，是培养发现问题、分析问题、解决问题能力的好渠道之一，是培养动手能力的最佳载体之一。

教学策略：教师激励、引导；学生探究讨论、小组合作完成模型构建。

4．教学用具设计：

课前教师准备：多媒体课件、DNA立体结构模型；代表脱氧核糖的五边形硬纸片、代表磷酸的圆形硬纸片、代表胞嘧啶C、胸腺嘧啶T的短矩形硬纸片、代表腺嘌呤A、鸟嘌呤G的长矩形硬纸片若干，其中代表A与T、G与C的硬纸片形状凹凸互补。课前向每位学生分发五边形、圆形和矩形硬纸片各一个。学生准备若干段长度相等的胶带纸或者其他替代连接的材料。

5．教学过程设计：

核心思路：DNA的化学组成—基本单位—平面结构—空间结构—结构特点。

5.1问题导入：探讨北京中关村高科技园区的标志—DNA雕塑的含义。[意图：激发兴趣导入新课] 5.2科学史学习：阅读讨论沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的科学史，沿着科学家的脚步领悟假说—演绎法、模型构建法、多学科交叉、合作和坚持等在科学探索中的作用。 [意图：通过自主学习培养搜集、甄别和处理信息的能力；了解DNA的大致结构，完成情感的提升、科学态度和价值观的认同] 5.3组成DNA的化学成分：结合科学史和必修一有关知识，多媒体展示组成DNA的化学成分——脱氧核糖、含氮碱基和磷酸的模式图，并与学生手中的纸片模型对比。 [意图：为构建DNA结构模型做好铺垫] 5.4组成DNA的单位：多媒体展示脱氧核苷酸的结构、种类示意图。引导学生将手中代表化学成分的纸质模具连接成脱氧核苷酸模型并画出其结构示意图，总结脱氧核苷酸的种类。 [意图：构建DNA的组成单位模型] 5.5 DNA的平面结构：参照教材内容和插图，结合DNA分子的结构知识，两个学习小组八个同学相互合作，以胶带纸代表磷酸二酯键交替连接相邻脱氧核苷酸之间的脱氧核糖与磷酸；再用胶带纸代表碱基之间的氢键，按照碱基互补配对原则，建构一条含四个碱基对的双链DNA分子并扭转成双螺旋模型。教师展示DNA立体结构模型。[意图：在教师的引导下，通过互动合作深刻体会DNA两条链之间碱基互补配对原则，完成DNA空间结构模型的构建，强调重点，突破空间想象障碍，达成教学目标] 组间展示交流自制模型的异同，理解DNA分子结构的特点；并利用多媒体对其进行分析和总结，对模型制做的过程及结果进行鼓励性评价。 [意图：通过交

流评价分享互动的乐趣，培养合作精神。] 5.6 小结：总结DNA分子结构的要点，强调碱基配对原则。

5.7 课堂练习设计：[意图：反馈教学、巩固基础、突出重点。] 基础题：DNA结构模式图的识别。

能力题：DNA双链中有关碱基比例的计算。

课后练习设计：一是DNA结构及特点的知识；二是碱基比例计算的总结，体会碱基互补配对的数学表达。[意图：进一步理解DNA分子的结构及特点，提高分析和解决问题的能力] 5.8 课后延伸：总结模型制作的优缺点，鼓励有兴趣的同学对制作材料、过程进行完善并对制作结果进行保存。[意图：获得成就感，激发兴趣] 6．教学反思：设计本节课的主导思想是：突出学生活动。

由于胶带纸的特点和学生个体的差异，小组活动中会出现一些再生性问题，教师要密切关注并提出合理的解决策略。

有关碱基比例的计算题既能强调互补配对原则，还能培养学生利用数学方法处理相关知识的能力。由于学生的相关背景不同，所以这类题目的选编应从易到难，先计算再总结——分层次进行才能使教学效果得到有效巩固和提高。

由于生活中可用素材的丰富性，在模型材料的选择和制作上仍然有很大的拓展空间，所以教师应鼓励兴趣小组积极思考动手完善并保存DNA双螺旋的自制模型以增加学生的成就感和快乐感。

本节课在科学史的讨论、模型的探究制作、结果的展示交流等过程中，学生不仅学到了相关知识，克服了想象障碍，还培养了相关能力，在教学目标的达成和合作精神的培养上实现了双赢。