DNA的结构教案--高一下学期生物人教版必修2.docx

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1、优质课课时教学设计新人教版 必修2 第3章 基因的本质第2节 DNA的结构（第1课时） 教学设计一，教材与学情分析本节（第1课时）既是对已学孟德尔遗传定律、基因和染色体的关系知识的进一步推进，是学习整个遗传部分的基础，体现生命的物质性、信息性。教材首先介绍了科学家们构建DNA双螺旋结构模型的历程，旨在使学生了解科学家的研究过程，学习和体会科学家们善于捕获和分析信息，形成构建物理模型的科学思维及科研精神，是本节第二课时“DNA模型的制作”探究实验的理论思维部分。然后是DNA分子结构主要特点，这部分是第1节DNA是主要的遗传物质的后续又是第3节DNA复制的前提，甚至是中心法则、变异及进化的基础。学

2、生已掌握核酸及核苷酸的相关知识，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脑能力都比较强，具备实施探究式教学的条件。二，教学目标基于上述分析，提出本课时的教学目标如下：1.通过DNA双螺旋结构模型构建过程的讨论和交流，了解科学家构建模型的研究历程，领悟模型构建在研究作用，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。（科学思维、社会责任）2.通过对DNA分子的结构特点进行分析，理解生命的物质性与信息性，构建遗传物质的功能观。（科学思维、生命观念）三，教学重点与难点对学情分析和教学目标的设定，确

3、定本节课的重难点如下：重点：1.DNA双螺旋模型的构建过程2.DNA分子结构的主要特点；难点：DNA分子结构的主要特点。四，教学设计思路及方法从能力到生命观念任务线活动线知识获取能力物质观概述核酸的单体、多聚体的形成完成DNA、RNA成分分类游戏、画图构建单体到多聚体思维认知能力结构观概述DNA的双螺旋结构模型的建构过程及特点对DNA螺旋结构的链的条数提出假说，说明依据，并演绎推理碱基配对方式的假说演绎推理、验证3、DNA两条链的方向性结构模型科学思维由模型概述DNA的结构特点有哪些思考讨论、纠正、评价结构与功能观问题推动：DNA的哪些特点与其“身份”相适应？思考讨论、信息获取、归纳综合DNA

4、的特点组织学生自主探究和合作探究的课堂交互活动，通过对信息和材料的处理提出假说，演绎推理，互相指正、完善与补充进行模型构建，以学生为主体归纳总结DNA的结构特点，通过结构与功能观的探讨进行深度学习。五，教学活动学习任务教师活动学生活动设计意图导入新课三次生物科技革命展开讨论双螺旋结构的意义激发学生对DNA结构的兴趣模型构建创设探究情景一：DN基本单位构建讨论1： 在沃森和克里克创建DNA双螺旋结构之前，科学界对DNA的认识是什么？课件展示：在发现DNA存在之后的近一个世纪里，德国生化学家米歇尔等许多科学家投身到DNA的化学组成和结构的研究成果。同学们按已有的知识完成DNARNA的组成成分游戏。

5、未参与游戏的同学完成评价以及DNA、RNA单位草图对完成情况进行评价，课件展示下图：、（RNA的单位略）请学生识别脱氧核糖上的各碳原子编号学生完成“分类游戏”游戏完成评价与DNA、RNA单位草图并通过多媒体交互系统拍照上传分析DNA、RNA单位的异同明确自主学习任务，通过游戏完成由简到难、由旧知到新知的过渡，为模型的构建打好基础，也可对学情再次评估，把控学生的状况为3,5-磷酸二酯键的学习打好基础模型构建创设探究情景二：DNA的一级结构即脱氧核苷酸链布置任务：分别在白纸、白板上完成两个单位的连接。再布置10个单位的连接（尽量不要用同种单位）巡视并指导师生共同评价上传的作品体会连接方式进行两个基

6、本单位的正确连接。指出磷酸二酯键的位置在西沃白板上完成单位的克隆和连接白纸上完成连接并通过人机交互拍照上传创设情景，引导学生自主探究脱氧核苷酸链的连接方式，为学生自主探索DNA双链是反向的和多样的打下基础模型构建创设探究情景三：沃森和克里克DNA双螺旋模型的构建提出假说，并演绎DNA的结构：碱基互补配对原则（碱基对）螺旋的外部和内部（基本骨架、碱基对间的氢键）双链的方向性展出：沃森和克里克利用威尔金斯和他的同事展示的DNA衍射图谱。讲解X射线在研究分子结构中的作用并推算出DNA呈螺旋结构。小组讨论完成以下任务：讨论：沃森和克里克尝试建构过DNA的哪些结构模型？你认为DNA的结构是怎样的？给出依

7、据提供电子显微镜的DNA结构证据提供学生查哥夫的碱基之间的数量关系，讨论可能获取的信息对DNA结构模型构建有何助力？那排列在螺旋外部和内部的分别是什么？两条链的碱基之间怎么连接呢?适时提供材料：DNA晶体的得水值，亲水基团和疏水基团等（联系磷脂分子在细胞膜上的分布特点分析DNA的螺旋内外）研读课本后展开讨论；小组讨论时，教师巡视并指导，5分钟后，检查各组讨论结果，并请两个组分享讨论结果。学生回答：沃森和克里克曾建构了双螺旋和三螺旋等很多结构模型。小组讨论得出结论：（课堂生成）根据查哥夫提供的信息，沃森和克里克改变碱基的配对方式：AT GC学生猜测（推理）并回答：DNA很可能是两条链且每一条链的

8、磷酸和脱氧核糖排在螺旋外部，构成基本骨架；碱基对排在内侧。活动多样，评价既给学生信心又培养严谨务实的态度从宏观到微观，从整体到局部，通过假说演绎，各交叉学科的成果辅助验证，层层探究、推理，培养科学思维和科学探究能力，体会交叉学科在科学发展中的作用，善用“他山之石，可以攻玉”。注意收集资料，材料为学生的探究活动提供参考方向并做好组织引导，避免盲目探究任务：分别在白纸上和白板完成另一条链的构建（提出结构的假说和演绎）自主构建DNA的平面结构适学生讨论时，根据课堂生成时提供材料1：DNA螺旋的直径是恒定的，约2nm.分析双链的方向性有何特点？分析资料对构建的模型修订（验证模型的正确性）分析得出两条链

9、是反向平行的，并给出理由科学家的探索之路给你什么启示？各抒己见认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用带领学生实施探究并进行交流总结总DNA的结构特点展示DNA的双螺旋结构模型图。小组讨论分析DNA结构图，总结DNA的结构特点有哪些？你如何认识到这些特点的？ 各小组讨论结果分享结束后对学生总结的特点进行分析归纳，师生共同总结DNA的结构特点微课对DNA的结构进行总结，并引导学生进行差异学习：小组讨论：小组讨论5分钟，教师参与并指导，讨论结束后请各小组分享讨论结果。讨论结果：1. DNA的组成元素：C、H、O、N、P2. DNA由两条链组成，两条链反向平行3. 磷酸、脱氧核糖交替连接排在外侧，

10、碱基排在内侧4. 碱基之间互补配对，AT ，CG碱基之间通过氢键连接。（把这种配对方式称为碱基互补配对原则）分层次教学，体现差异学习，给学生留有空间，充分发挥学生的主动性和创造性交流讨论成果，既锻炼了学生的语言表达能力，又增强对知识的理解与应用深度学习：DNA结构与功能相适应DNA的哪些特点与其“身份”相适应？1. DNA为什么能储存足够的信息2.每个DNA分子为什么都与众不同？（DNA指纹技术的应用）.碱基互补配对原则对遗传信息的传递有什么意义？3.DNA如何保持分子稳定的？引导分析：在格里菲斯肺炎链球菌的 体内转化实验中，热杀死的S型细菌为何不会引起小鼠死亡而热杀死的S型细菌和活R型细菌会

11、引起小鼠死亡呢？这说明DNA和蛋白质有何不同？学生思考：DNA与蛋白质哪种物质更适合充当遗传物质？新冠肺炎为何变异性强？有人猜测富兰克林36岁死于卵巢癌可能和其从事科研工作中X射线的使用密切相关，你有什么看法？学生回答：1.DNA碱基对的排列顺序的的多样2每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序。碱基互补配对利于遗传信息的准确传递3.通过氢键形成碱基对，连接两条长链进一步增强DNA的稳定性。两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。学生尝试总结，理解DNA的特性及应用思考并回答：DNA比蛋白质和RNA稳定进一步思考DNA稳定性的相对性更全面的认识DNA 的结构，建立结构与功能观

12、，使认识得到深化和升华碱基互补配对原则对遗传信息的传递有意义探索，既巩固了DNA结构的学习，又延伸向下一节DNA的复制联系上一节内容，对DNA和蛋白质稳定性的探讨、DNA与RNA稳定性的比较学生能更深刻的理解遗传物质的结构特性，思维的连贯性与逻辑性STS进行科学.技术.社会教育，培养社会责任随堂练习并布置任务延伸PPT展示练习内容智慧课堂对收集的数据处理，及时弥补不足布置任务：构建DNA结构的思维导图学生单独完成作业及思维导图，上传，互相评析有效巩固DNA的结构知识，尤其是突破难点：碱基互补配对原则六，板书设计：第3章 基因的本质 第2节 DNA分子的结构（第1课时）一、DNA双螺旋模型的构建

13、基本结构单位：四种脱氧核苷酸 脱氧核苷酸链：磷酸二酯键相连 DNA双螺旋模型：脱氧核苷酸链的数量、碱基配对原则及空间位置、脱氧核苷酸链的方向二、DNA主要结构特点1 双链，反向平行，双螺旋2 基本骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接（外侧）3 碱基互补配对原则：A与T,G与C（内侧），碱基之间通过氢键连接七，教学反思1.教学中涉及学科交叉部分：X射线衍射技术、数据分析、有机化学等方面的知识学生比较陌生，有部分同学还是会比较困惑。2.以学生为主体教学，老师适当提供桥梁知识和少而精的问题引导、点评引导，学生就能有充裕的时间自主学习和深度思考。3.大单元教学模式增强思维的连续性和逻辑性，利于对知识的整体理解和把握；而运用所学的科学观点、知识、思路和方法解决实际的问题时，更能提升知识理解，提升应用能力，乐学并获得成就感，为学生的终生发展奠定基础6学科网（北京）股份有限公司