1、DNA 的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)一、 教學(xué)設(shè)計(jì)思想 美國(guó)教育學(xué)家克萊恩曾說(shuō)過(guò)：“最佳的學(xué)習(xí)方法是做中學(xué)?！北竟?jié)課中，學(xué)生首先在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)了解“ DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的發(fā)現(xiàn)史”，學(xué)習(xí)模型構(gòu)建的一般方法并 感悟所蘊(yùn)含的科學(xué)思想，然后在此基礎(chǔ)上，動(dòng)手構(gòu)建DNA 的物理模型，最后通過(guò)小組間的交流、比較和歸納，水到渠成得出 DNA 分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。在整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中，所有知識(shí)的 建構(gòu)都是由學(xué)生主動(dòng)完成的， 教師只是課堂的組織者和引導(dǎo)者， 這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)正符合了 “生 本位”的教育理念。二、 教學(xué)分析 1教材分析DNA 的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)一節(jié)是新課標(biāo)浙科版必修2遺傳與進(jìn)化第三章第二節(jié)的內(nèi)容。由

2、 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建、DNA 分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)及制作 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 三部分構(gòu)成。理解 DNA 的分子結(jié)構(gòu)，既有助于從分子水平理解基因的本質(zhì)，同時(shí)也是學(xué)習(xí)后 面的“ DNA 的復(fù)制、基因的表達(dá)、基因突變、基因工程、生物的進(jìn)化”等內(nèi)容的基礎(chǔ)。 因此，本節(jié)內(nèi)容在整個(gè)生物學(xué)科中有著至關(guān)重要的地位。2學(xué)情分析通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了 DNA 是主要的遺傳物質(zhì)，他們自然會(huì)產(chǎn)生“ DNA 作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備怎樣的結(jié)構(gòu)？” 這樣的疑問(wèn)， 而這正是促成學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的興奮點(diǎn)。 此外，學(xué)生通過(guò)必修一已掌握了核酸的元素組成等相關(guān)知識(shí)，這為學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容也奠定了知 識(shí)基礎(chǔ)。學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙

3、：O1盡管他們具備了一定的認(rèn)知能力，但其思維的目的性、連續(xù)性和邏 輯性還不完善，這就需要教師在探究過(guò)程中加以引導(dǎo)；O2學(xué)生更擅長(zhǎng)于形象直觀思維，其空 間想象力不足，因此在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時(shí)有必要通過(guò)直觀的模型構(gòu)建，以增強(qiáng)其理解力。三、 教學(xué)目標(biāo)1 知識(shí)目標(biāo)：掌握 DNA 的雙螺旋結(jié)構(gòu)，理解 DNA 分子的特點(diǎn)。2.能力目標(biāo)：通過(guò)制作 DNA 分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型， 學(xué)生可以提高自身的觀察力和動(dòng)手能 力。3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)： 體驗(yàn) DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程， 感悟科學(xué)研究中蘊(yùn)含 的科學(xué)思想和科學(xué)態(tài)度。四、 教學(xué)模式與手段：在本節(jié)教學(xué)運(yùn)用了以學(xué)生為中心的建構(gòu)主義教學(xué)模式。學(xué)生通過(guò)“了解DN

4、A 結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史T觀察模型T制作模型T展示模型T分析模型”等環(huán)節(jié)，主動(dòng)建構(gòu)DNA 分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等知識(shí)體系。在教學(xué)過(guò)程中，教師以引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)為主，并不斷穿插使用模型建構(gòu)法，觀察法、討論法、誘思探究法、問(wèn)答法等多種教學(xué)方法。五、 教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件；DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的物理模型；制作 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的物理模型的若干用具。六、 教學(xué)過(guò)程教學(xué) 內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖視頻播放 2004 年雅典奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式片學(xué)生饒有興趣的觀看視頻，并利用視頻段，問(wèn)：很快辨認(rèn)出是 DNA。導(dǎo)入新課，1、這屆開(kāi)幕式被世人給予極高的評(píng)價(jià)，學(xué)生集體回答：1、DNA能調(diào)動(dòng)學(xué)它展示了人類歷史的長(zhǎng)河。那么剛剛在2

5、、在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生回生的學(xué)習(xí)屏幕上用激光打出的是什么圖案呢？答出：因?yàn)?DNA 是主要的遺興趣。課2、在這樣的盛會(huì)上為什么要打出這樣傳物質(zhì)。對(duì) DNA 的認(rèn)識(shí)標(biāo)志通過(guò)提問(wèn)，題的圖案？（教師引導(dǎo)學(xué)生回顧上節(jié)知著人類對(duì)生命奧秘的探索進(jìn)使學(xué)生自引識(shí)，重申 DNA 的重要性）入了新的階段。我發(fā)現(xiàn)現(xiàn)入3、誰(shuí)能說(shuō)一說(shuō) DNA 具有怎樣的結(jié)構(gòu)？3、學(xué)生根據(jù)視頻圖像和已有有知識(shí)的教師抓住學(xué)生的知識(shí)盲區(qū)和求知欲，順的知識(shí)可以回答出“螺旋的，不足，從而勢(shì)引出本節(jié)課題-DNA 的分子結(jié)構(gòu)兩條鏈，像麻化. 這樣的激發(fā)他們答案，而無(wú)法回答出 DNA 的的興奮點(diǎn)具體結(jié)構(gòu)。和強(qiáng)烈求知欲。跟教師布置學(xué)習(xí)任務(wù)：小組成員在自

6、學(xué) DNA 分子的培養(yǎng)學(xué)生隨日1、請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材 P55，認(rèn)識(shí) DNA基礎(chǔ)上，合作組裝 DNA 分子自主學(xué)習(xí)（明科分子的組成。的基本單位-脫氧核苷酸。的能力和曲確學(xué)2、在了解了 DNA 分子組成的基礎(chǔ)上，學(xué)生根據(jù)自學(xué)的知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手操作宀 D豕四人為一組，每組利用課前發(fā)放的材料的操作很容易回答上述問(wèn)題：能力。砧N的用具組裝 8 個(gè)脫氧核苷酸。1、DNA 的基本單位是脫氧核通過(guò)實(shí)際足 A教師巡視學(xué)生組裝脫氧核苷酸的情況，苷酸。操作，使學(xué)的 跡分并給予一定的指導(dǎo)。在學(xué)生任務(wù)完成2、脫氧核苷酸由二部分組成生明確脫,子后，教師提問(wèn)：（磷酸、脫氧核糖，堿基）氧核苷酸丁探1、構(gòu)成 DNA 的基本單位是什

7、么？3、有四種脫氧核苷酸。的構(gòu)成，及尋組成2、脫氧核苷酸由哪幾部分組成？在教師的引導(dǎo)下，大聲讀出每每種脫氧D3、我們可以組裝出幾種脫氧核苷酸？一種脫氧核苷酸的名稱。核苷酸的N引導(dǎo)學(xué)生辨認(rèn)每種脫氧核苷酸的名稱。差異。教學(xué) 內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖A講述：20 世紀(jì)四十年代，科學(xué)家們已學(xué)生通過(guò)知識(shí)遷移，很容易得提高學(xué)生的經(jīng)弄清了 DNA 的分子組成，并且也認(rèn)出答案：脫氧核苷酸之間發(fā)生的知識(shí)遷空識(shí)到 DNA 都是由脫氧核酸鏈構(gòu)成的。了縮聚反應(yīng)。移能力。間組問(wèn)：那么脫氧核苷酸又是如何連接成脫學(xué)生認(rèn)真觀看動(dòng)畫(huà)后，利用先在觀看動(dòng)結(jié)裝氧核苷酸鏈的呢？前完成的 6 個(gè)脫氧核苷酸，組畫(huà)后讓學(xué)構(gòu)脫引導(dǎo)

8、學(xué)生回顧蛋白質(zhì)的構(gòu)成，讓學(xué)生從裝出一條脫氧核苷酸鏈。生實(shí)際操氧中獲得啟發(fā)。作，既培養(yǎng)核教師動(dòng)畫(huà)演示脫氧核苷酸鏈的形成過(guò)學(xué)生的動(dòng)苷程。并布置學(xué)生任務(wù)：請(qǐng)各小組成員在手能力，又酸觀看完動(dòng)畫(huà)演示后，合作組裝一條脫氧提高了他鏈核苷酸鏈。們的觀察在學(xué)生動(dòng)手操作時(shí)，教師巡回指導(dǎo)。能力。再過(guò)渡：那么一個(gè) DNA 又是由幾條這樣學(xué)生跟隨老師的講述一同回采取講現(xiàn)的脫氧核苷酸鏈構(gòu)成的呢？DNA 具有溯 DNA 空間結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程。故事的形D怎樣的空間結(jié)構(gòu)？學(xué)生通過(guò)分析四種堿基的化式，以沃N課件演示 DNA 空間結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)史：學(xué)結(jié)構(gòu)，能夠判斷出相冋堿基森、克里克A材料一：在 40 年代末，威爾金斯的研配對(duì)的不合理性。

9、的研究歷雙究小組測(cè)定了 DNA 在較高溫度下的 X學(xué)生很快會(huì)想到：A 與 T, G程為主線，螺射線衍射。與 C 配對(duì)。逐步呈現(xiàn)旋材料二：沃森和卡里克以威爾金斯和富學(xué)生對(duì)比兩張圖片，更加信服DNA 雙螺結(jié)蘭克林提供的 DNA 衍射圖譜為基礎(chǔ)，了 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的科旋結(jié)構(gòu)模構(gòu)推算出 DNA 呈螺旋結(jié)構(gòu)。他們嘗試制學(xué)性。型的內(nèi)容，的作了各種螺旋結(jié)構(gòu)模型，均失敗了。后學(xué)生思考討論后回答：這樣不僅發(fā)來(lái)他們又重新構(gòu)建了一個(gè)“磷酸-核糖1、主要涉及物理學(xué)、化學(xué)、使學(xué)生自現(xiàn)骨架在外部，堿基在螺旋內(nèi)部：雙鏈螺生物化學(xué)等學(xué)科，這說(shuō)明多學(xué)然的了解歷旋，并且相冋堿基配對(duì)， 但是這樣的配科的交叉可以促進(jìn)科學(xué)的發(fā)

10、到 DNA 的程對(duì)方式遭到化學(xué)家的否定。展。在科學(xué)的道路上要放寬視空間結(jié)構(gòu)，（教師補(bǔ)充四種堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)）野和眼光還能學(xué)習(xí)材料三：1952 年春天，著名生化家査2、要善于吸收借鑒他人的到科學(xué)家戈夫訪問(wèn)劍橋大學(xué)，沃森和克里克得到成果和經(jīng)驗(yàn)；在困難面前要永的研究方一個(gè)重要信息：A 的總里總是等于 T 的不放棄；要有團(tuán)隊(duì)精神法，感悟到量，G 的量總等于 C 的量?？茖W(xué)家鍥冋：根據(jù)這個(gè)重要信息，你認(rèn)為沃森和而不舍的克里克會(huì)做出怎樣的調(diào)整？科學(xué)精神，材料四：沃森與克里克根據(jù)獲得的信從而在情息，解決了堿基互補(bǔ)問(wèn)題， 并最終構(gòu)建感和能力學(xué)容教內(nèi)圖意學(xué)教刑4軒跡“模C頌卓構(gòu)：u描。結(jié)片雙蕪昭旋劄A率照m張DN

11、潮A雙兩分刑N(yùn)N展建W的D件搭以到出課手拍到得Ki者華上刑,你皿方什程珈附財(cái)?shù)墨@型知發(fā)構(gòu)終旋些協(xié)A默什嗦哪曲N合了劉0牡Dq頃W建咗落NN涉t構(gòu)里上D妻對(duì)?在克身:、主這示、和們題1 , ?啟2森他問(wèn)程法么沃從歸納雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的內(nèi)容瞅個(gè)站wO夠各紹內(nèi)W的骨的鈿型馬構(gòu)前模曰紺做理出旋物O螺M識(shí)嘗雙A起加N N防D D生然示y分歸展先部結(jié)師：成總教型組行勿G的期罪表與構(gòu)蹶nr;oC結(jié)汕；I糖架胡r, :詵構(gòu)菇骨劃T NA結(jié)炸結(jié)訓(xùn)本肌與D總砌旋解基妙A(yù)納時(shí)螺切成虹察歸護(hù)雙躺構(gòu)B是觀，由成樸接弘總細(xì)后A旋盼連耐且仔型DD盤連替引并。生模向辛咬，對(duì)學(xué)理1反厶酸33對(duì)配示J,生認(rèn)現(xiàn)的原也學(xué)察結(jié)。展艸學(xué)性

12、體學(xué)性時(shí)了觀總動(dòng)過(guò)IW加感,教觀O煉的和t納通物增的識(shí)了直則鍛生力歸動(dòng)手組裝雙螺旋結(jié)構(gòu)模制作模型組視手動(dòng)k問(wèn)組刑4,叭J小模間切血構(gòu)期作L結(jié)動(dòng)制:旋沖型螺生莫任雙住射空A在收學(xué)N :時(shí)置D明及。布裝說(shuō)并題Z: )前豹結(jié)NN匪M間D剜劉空卞側(cè)謝的按！|NN |!宀容構(gòu)D紋內(nèi)，成一的則完構(gòu)原并由雙構(gòu)認(rèn)為操體的生A結(jié)性化的射型學(xué)DN旋理轉(zhuǎn)際,模楓使對(duì)螺的識(shí)實(shí)作驗(yàn)建教學(xué) 內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖型展選擇幾組有代表性錯(cuò)誤的模型進(jìn)行展學(xué)生對(duì)比教材圖及 DNA 雙螺通過(guò)讓學(xué)示示，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)糾錯(cuò)。如：旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，對(duì)展示的模型生主動(dòng)的模（A）- 1進(jìn)行評(píng)價(jià)。如：展示與糾型A 圖：錯(cuò)，可以提

13、存在的冋題：磷酸-脫氧核糖高他們的引導(dǎo)學(xué)生一起從小組同學(xué)的合作骨架應(yīng)排列在外側(cè)，而堿基位觀察力，強(qiáng)性、傳新型和模型制作的科學(xué)性等多方于雙鏈內(nèi)部?；瘜?duì) DNA面進(jìn)行組間評(píng)價(jià) T 宣布評(píng)價(jià)結(jié)果。B 圖：雙螺旋結(jié)存在的冋題：沒(méi)有嚴(yán)格按照堿構(gòu)的理解基互補(bǔ)配對(duì)原則。和記憶。引導(dǎo)學(xué)生分析制作的 DNA 結(jié)構(gòu)模型，組間合作，相互比較各組的模讓學(xué)生通歸納 DNA 分子的特性。型，討論后得出答案：過(guò)觀察、比問(wèn)題 1、請(qǐng)相鄰小組間相互對(duì)比制作的1、雖然都是四種脫氧核苷酸較分析親模型，大家制作的模型有差異嗎？構(gòu)成，但是其排列順序卻不一手制作的2、如果某段 DNA 分子由 n 對(duì)脫氧核樣。模型，主動(dòng)苷酸對(duì)組成，那么將

14、有多少種DNA 分2、4n；說(shuō)明 DNA 分子具有建構(gòu) DNA分子？這說(shuō)明 DNA 有什么特性？多樣性。分子的特分析3、假如我們每個(gè)小組制做的模型就是3、每個(gè) DNA 分子都有其特定性（即多樣析模一個(gè)特定的 DNA 分子，那么 DNA 堿的堿基對(duì)排列順序，說(shuō)明 DNA性、穩(wěn)定性模開(kāi) IJ基對(duì)排列順序的不同又可以說(shuō)明DNA分子的特異性。和特異型分子的什么特性？4、不冋的 DNA 分子其基本骨性），使學(xué)（教師順勢(shì)引出遺傳信息的內(nèi)涵。）架是一樣的，都是由外側(cè)的脫生真正做4、請(qǐng)大家比較你們制作的模型有沒(méi)有氧核糖與磷酸交替連接；鏈內(nèi)到“做中相同的地方？這又說(shuō)明 DNA 的什么特側(cè)堿基配對(duì)方式是一樣的，而學(xué)”。性？且通過(guò)氫鍵連接，使整個(gè) DNA穩(wěn)定。這說(shuō)明 DNA 具有穩(wěn)定性。從 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)能夠解釋 DNA 分子的三個(gè)特性出發(fā)，師生共同探做到本節(jié)討沃森與克里克的研究對(duì)于整個(gè)人類認(rèn)識(shí)生命的深遠(yuǎn)意義。回應(yīng)本節(jié)課課的前后的開(kāi)頭，20