教學(xué)設(shè)計

課程基本信息學(xué)科生物年級高一學(xué)期春季課題制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型教科書書名：生物學(xué)教材必修2出版社：人民教育出版社出版日期：2019年6月教學(xué)目標(biāo)1.通過構(gòu)建的DNA分子結(jié)構(gòu)模型，說出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)決定了DNA穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)適于儲存遺傳信息，發(fā)展結(jié)構(gòu)與功能觀的生命觀念素養(yǎng)。2.通過制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，針對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，進(jìn)行觀察、提問、設(shè)計制作模型方案、實施方案，并對最終結(jié)果進(jìn)行展示、交流與評價，提高實踐能力，培養(yǎng)團(tuán)隊合作、勇于創(chuàng)新的科學(xué)探究素養(yǎng)。3.基于DNA分子結(jié)構(gòu)的特點完成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型制作，培養(yǎng)構(gòu)建模型的科學(xué)思維，同時通過與其他模型比較，強(qiáng)化優(yōu)化意識。4.積極運用生物學(xué)知識解決實際問題，提高動手能力；認(rèn)同科學(xué)家在科學(xué)研究中的偉大付出，增強(qiáng)社會責(zé)任感。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點：小組分工合作，制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型教學(xué)難點：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型并分析各成分的比例關(guān)系教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師創(chuàng)設(shè)情境與提問學(xué)生活動設(shè)計意圖課時評價導(dǎo)入情境1科學(xué)家們通過一系列的實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)，究竟是怎樣的結(jié)構(gòu)使得DNA具有儲存遺傳信息的功能呢？理論課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了在科學(xué)家們的努力下，最終沃森和克里克成功構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型并獲得諾貝爾獎?；顒?1重溫DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建的科學(xué)史，明晰科學(xué)家逐步探索DNA分子結(jié)構(gòu)的歷程?；顒?2觀看威爾金斯對衍射圖譜的解讀視頻，讓學(xué)生認(rèn)識到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的建立需要跨學(xué)科的專業(yè)知識支撐。激發(fā)學(xué)生探究興趣，明確DNA結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，為接下來的模型構(gòu)建提供理論基礎(chǔ)。能夠說出DNA分子結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)過程中科學(xué)家做出的貢獻(xiàn)。任務(wù)1：選擇實驗材料，明確DNA分子結(jié)構(gòu)特點情境21這節(jié)課就讓我們借助簡單的材料，嘗試制作一個DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。情境22制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型需要滿足哪些結(jié)構(gòu)特點？活動2思考并回答相關(guān)問題，確認(rèn)制作模型的材料。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)同科學(xué)家建構(gòu)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的不易；學(xué)會利用合適的材料制作DNA模型。能夠說出標(biāo)準(zhǔn)DNA分子結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)成和特點。任務(wù)2：小組合作制作DNA的結(jié)構(gòu)模型情境31制作開始5分鐘后，教師提問各小組是否遇到制作上的困難？教師展示教育部頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)DNA分子結(jié)構(gòu)模型，便于學(xué)生更好的觀察和解決自己的疑問。情境32在解決存在的問題后，學(xué)生繼續(xù)制作模型，時長15分鐘?；顒?學(xué)生利用實驗材料（卡紙和化學(xué)球棍），組內(nèi)分工合作，共同制作DNA的結(jié)構(gòu)模型，并探討在制作模型過程中存在的問題。針對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，進(jìn)行觀察、提問、設(shè)計制作模型方案、實施方案，并對最終結(jié)果進(jìn)行展示、交流與評價，提高實踐能力，培養(yǎng)模型構(gòu)建的科學(xué)思維；培養(yǎng)團(tuán)隊合作、勇于創(chuàng)新的科學(xué)探究素養(yǎng)。各小組根據(jù)要求合理分工，制作出DNA分子模型，同時做好相關(guān)記錄。任務(wù)3：制作模型中教師分組提出相關(guān)問題（探究過程中提問）情境41如何根據(jù)所選材料的特點，在模型中體現(xiàn)DNA兩條鏈反向平行？活動4結(jié)合教材P50“DNA的結(jié)構(gòu)模式圖”，學(xué)生可以得知DNA的兩條鏈一條是從5′端到3′端，另一條則是3′端到5′端。教師此時引導(dǎo)學(xué)生對自身制作模型進(jìn)行檢查，可以根據(jù)脫氧核糖中碳原子的位置進(jìn)行方向的判斷。引導(dǎo)學(xué)生對模型不斷進(jìn)行檢查、完善的過程。通過問題探究，讓學(xué)生直觀地體會到DNA分子結(jié)構(gòu)中雙鏈方反向平行的特點、堿基配對的原則等，讓學(xué)生活動有的放矢，不至于因為漫無目的而脫離課題，只顧構(gòu)建模型而忽略與理論相結(jié)合，進(jìn)而使科學(xué)思維得到發(fā)展。在模型制作過程中，能回答出教師提出的與DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)相關(guān)的問題，能說出DNA分子兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模苷f出堿基配對的方式以及堿基排列順序與DNA分子多樣性的聯(lián)系。情境42教師引導(dǎo)學(xué)生對制作模型中的各組分?jǐn)?shù)量進(jìn)行統(tǒng)計，思考：各堿基數(shù)據(jù)間存在怎樣的等式關(guān)系？活動5學(xué)生已經(jīng)具備對DNA結(jié)構(gòu)以及堿基互補(bǔ)配對原則的認(rèn)知，不難得出堿基數(shù)=磷酸數(shù)=脫氧核糖數(shù)=脫氧核苷酸數(shù)；A=T，G=C，且A+G=T+C，A+C=T+G；A1=T2，T1=A2，C1=G2，G1=C2。情境43根據(jù)各自小組制作的模型，思考：如何從DNA結(jié)構(gòu)角度理解DNA的穩(wěn)定性、特異性和多樣性？活動6學(xué)生利用本組DNA結(jié)構(gòu)模型，對DNA的穩(wěn)定性、特異性、多樣性一一解釋。任務(wù)4：模型展示與評價情境51各小組分別展示與介紹模型構(gòu)建成果。學(xué)生間進(jìn)行互評，最后教師進(jìn)行總結(jié)。并引導(dǎo)學(xué)生思考：通過模型模擬或推測DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等過程。情境52展示市面上購買到的DNA結(jié)構(gòu)模型，讓學(xué)生討論購買的模型的優(yōu)缺點，鼓勵學(xué)生課后嘗試用其他材料制作模型?；顒?小組上臺展示，各小組依據(jù)已經(jīng)設(shè)計好的評價標(biāo)準(zhǔn)對展示模型進(jìn)行自評和他評。通過交流與評價，提升學(xué)生的表達(dá)能力、應(yīng)用知識的能力以及批判思維，同時通過評價也可以讓學(xué)生對自己的模型的優(yōu)缺點有更充分的認(rèn)識，利于后續(xù)摸