高中生物人教版高中必修2遗传与进化第3章基因的本质-DNA分子的结构一节教学设计

1、“活动元”在高中生物课堂教学中的实施DNA分子的结构一节的教学设计四川省内江市第六中学 生物组 钟滨羽新课程改革的核心任务是实现学生学习方式的转变，促进学生的全面发展。高中生物新课程的基本理念之一是重视对生物学问题的探究，倡导自主学习、合作学习和探究学习，倡导学生在动手和动脑的学习活动过程中全面达成课程目标。标准要求教师在教学过程中，采取多种措施引导学生主动参与，开展生物观察、生物实验、生物调查、生物探究，生物专题研究等实践活动，以活动促发展。“活动元”教学模式恰恰与这一要求相吻合。活动元是指在教学中为实现某一学习目标中的一个或多个子目标而进行的相对独立的学习活动；是根据课标要求、教材特点、教

2、学资源情况、学生实际等因素把较为复杂的教学活动过程设计成若干个活动因子。“活动元”教学就是指活动教育思想在教学领域的具体化、实践化和可操作化，即在课堂教学中，将一个或多个活动元按一定顺序连接形成课堂活动流课堂活动方案，在活动中充分体现教师主导与学生主体作用的有效发挥，通过活动的有序开展促使三维目标达成的教学策略。“活动元”教学以学生活动为中心，以学习任务为背景；以活动流方式进行教学设计；为学生的学习提供足够的教学资源；有明确的且具可操作性的学习目标和目标体系，每个活动元有明确的活动目标，各活动元目标之和便是该课的目标体系。一、活动元的确立进行“活动元”教学首先需要寻找并确定“活动元”，教师在分

3、析教材、了解学情的基础上，根据教学目标，以任务为驱动确定不同的“活动元”，明确每个活动元的目的及意义。同时还需要根据不同“活动元”的特征、目的、意义、任务等将其分类和规划，按照一定的逻辑顺序进行设计，构成一个活动流，使每个独立的活动元共同组成一个完整的活动。例:高中生物必修二第3章第二节“DNA分子的结构”作为高中生物分子生物学的核心内容，对于学生整个高中生物分子生物学内容的学习意义非凡，同时也是教师引领学生走进分子生物核心世界，引发和保持学生的探索精神的关键。这一节包括三部分内容：第一，DNA双螺旋结构模型的构建；第二，DNA分子的结构，第三，制作DNA双螺旋结构模型。该节文本包括3段正文，

4、6幅插图，2个问题探讨、6个思考与讨论，1个材料阅读和1个模型构建。本节内容新课标三维目标的确立：1.知识方面识记构成DNA分子的基本单位、核苷酸种类、碱基种类、元素种类。DNA分子的平面结构和空间结构。碱基互补配对原则。2.情感态度与价值观方面认识到与人合作的在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程3.能力方面制作DNA双螺旋结构模型。就科学家探索基因的本质的过程和方法进行分析和讨论，领悟模型方法在这些研究中的应用。而本节三个知识点和科学探究的科学思想、科学方法、科学态度主要是隐含在图片、资料分析和问题探讨之中，因

5、此整个教学活动应当围绕教材的图片、资料分析、问题探讨组织学习活动元，因此，可确定如下8个主要活动元（见表1）。活动元活动元1活动元2活动元3活动元4活动元5活动元6活动元7活动元8主要任务兴趣小组收集资料，整理DNA双螺旋结构发现故事，现场表演，提出两个问题供给学生讨论阅读教材科学家发现DNA分子结构的故事，引导学生分析沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的过程，交流讨论总结科学研究的方法结合教材资料总结科学家的成果，建立在科学家的研究基础上，学生分组分析讨论交流DNA分子的结构的特点 根据学生讨论的结果，师生共同总结DNA分子结构特点，并构建DNA分子物理模型。主要利用PPT以图片形式构建模

6、型建立在DNA分子结构特点和图片模型的基础上，利用模具构建DNA分子物理模型。根据师生利用共同构建DNA实物双螺旋模型总结DNA分子的结构特点课堂小结总结本节知识要点练习巩固并提出思考问题以及实践活动要求。表1 “DNA分子的结构”的活动元及流程二、活动元的组织实施在实施活动元的过程中，要使知识目标自然达成，能力目标逐渐提升，情感态度价值观目标逐渐形成。首先，要注意引导学生自主完成每个活动元的任务；其次，要注意每个活动元之间的逻辑联系，过渡时引导学生体会并理解活动元与活动元之间的内在联系；再次，要注意活动流的整体性，即每个单独的活动元要组成一个统一的整体，达到一个共同的目的。例如，“DNA分子

7、的结构”中活动元1：设计从科学家获得荣誉入手，不仅仅是引发学生的兴趣，还要让学生科学的发现并不是一件容易的事情，通过阅读科学家发现DNA分子双螺旋结构的过程，除了让学生体验模型建构的研究方法外，教学中还引导学生总结在生物学的研究中，多学科知识的综合应用。培养学生科学研究的一般方法。活动元2：以故事叙述式的活动元引入科学家建立的DNA模型，总结DNA分子结构特点，培养学生的空间想像能力。活动元3：注重DNA分子双螺旋结构的内在关系,挖掘DNA分子结构中隐含的原理，培养学生分析问题的能力活动元4:注重学生动手能力、团结协作、分工合作能力的培养活动元5:注重理论联系实际，培养学生知识运用、分析和解决

8、问题的能力。活动元6:注重构建本节知识体系活动元7:注重培养学生知识运用和分析问题的能力，根据碱基互补配对原则，推算DNA分子的碱基比例，学会用数学语言描述生命现象。活动元8: 培养学生知识运用、分析和解决问题的能力。通过以上活动元学生会逐步建立起“DNA分子双螺旋结构”模型。活动序列学生活动教师活动教学目标 1.观看艺术家设计雕塑图片，思考下列问题：（1）艺术家和设计师设计灵感来源于什么？（2）DNA双螺旋结构是谁提出的？哪年提出的？问什么同时代研究的其他科学家没有发现DNA双螺旋结构？（3）沃森和克里克在发现DNA分子结构时借鉴了哪些经验和成果？他们因此提出了怎么样的模型？（4）他们的发现

9、过程涉及到哪些学科的知识和方法？他们的这种工作方式给你什么启发？1.阅读教材，体验科学家探究过程，独立思考问题。2.同桌讨论、交流教师提出的问题。3.抽同学回答教师提出的思考题。 1.出示问题。2.播放PPT（艺术家设计雕塑和建筑设计师设计的大型建筑图片）。展示问题。3.巡视教室，了解学情。4.教师点拨DNA分子结构。知识与能力：能够说科学家发现DNA分子过程中依次提出的模型；掌握正确的DNA分子结构模型，培养阅读识图能力和口头表达能力。培养学生形成科学探究的一般方法。过程与方法：分析、归纳、运用和分享多媒体信息 。 情感态度与价值观：激发学习兴趣, 学习多学科知识，要善于利用他人的研究成果和

10、经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。 2.展示小组讨论交流讨论结果：（1）当时人们对DNA分子的认识？脱氧核苷酸分子的结构？（2）确定DNA为螺旋结构的依据？（3）碱基分布和基本骨架建立的过程？（4）同种碱基配对被否定的原因？（5）A-T,C-G配对的依据？1阅读教材第47-48页材料阅读科学家的故事。2.结合教材资料分析老师提出的问题同桌讨论。 3.抽3名同学表达讨论结果。1.出示问题。2.板书学生总结DNA结构发现过程。3.适时点拨、评价学生的表述结果。4.评价修订学生总结科学家提出的DNA分

11、子结构特点。知识与能力：能够口头表达DNA分子结构的基本特点； 培养识图能力、口头表达能力、空间想象能力。过程与方法：提取、分析、整理资料和材料信息；口头表达自己的见解。情感态度与价值观：采用图片和板书激发探究问题的兴趣；初步建立DNA分子双螺旋结构的观点。3.观看PPT脱氧核苷酸分子的结构讨论下列问题：（1）两个脱氧核苷酸分子之间是通过什么结构连接的？从科学家建立的模型中找出证据？（2）两条脱氧核苷酸链有什么关系？双链如何体现反向平行？（3）两条链之间怎样连接？（4）碱基之间以怎么连接？（5）碱基之间连接有什么规律？1.观看PPT图片。2.读教材第2页资料分析实例2。3.结合视频内容，同桌讨

12、论片 4.抽同学表述讨论结果。1.播放PPT图片2.出示问题。3.巡视教室，了解学情。4.教师点拨，总结知识与能力：DNA分子的基本单位脱氧核苷酸种类、碱基种类，碱基互补配对原则。掌握DNA分子内部结构的关系和DNA分子的平面结构。过程与方法：提取、分析、整理资料和图片信息；口头表达自己的见解。 情感态度与价值观：认同科学家的发现。建立DNA分子平面结构的模型4. 首先独立完成脱氧核苷酸模型方案，明确自己的任务，其次积极参与小组合作制作DNA分子模型：（1）明确DNA分子的基本骨架？（2）碱基配对方式？(3)两条链的方向如何确定？（4）双螺旋结构如何螺旋？1. 模具的具体含义PPT图片展示2.

13、思考讨论。3.动手制作模型。 4.同学展示表述结果。1.出示问题。2.播放PPT（脱氧核苷酸图）。3.巡视教室，了解学情。4.教师点拨，总结，评价知识与能力：能选择合适的材料，会合理分工协作，能根据所学理论，通过动手能力实现模型的建立，能不断协调，修正学习探究过程中的问题；培养发散思维能力。过程与方法：提取、分析、整理、转换、动手制作模型 。口头表达自己的见解。 情感态度与价值观：小组协助，团结合作。5.观看PPT动画双螺旋结构，讨论下列问题：（1）双螺旋是逆时针还是顺时针？（2）如何使自己制作的平面结构形成立体结构？（3）不同同学的DNA分子哪些方面不同？（4）不同的碱基对说明了什么问题？1

14、.观看同学制作模型。2.总结DNA分子结构特点。3.结合教材内容理解双螺旋结构特点。4.抽同学表述讨论结果。1.播放PPT。2.出示问题。3.巡视教室，了解学情。4.教师点拨、总结5.适时对学生的讨论和表述进行有效评价。知识与能力：DNA分子结构双螺旋知识理解正确，动手能力强；空间思维迁移能力。过程与方法：鉴别、分析、整理、动手。口头表达自己的见解。 情感态度与价值观：勤动手，善思考，团结协作。 6.读教材第49页DNA分子结构和图3-11 ，总结本节内容 （1）DNA是由几条链构成的，链与链之间的关系式怎样的？（2）DNA的基本骨架是什么？ （3）碱基对的配对规律是什么？（4）不同DNA的碱

15、基数量和顺序不同，体现DNA的什么特性？（5）每种生物具有独特的碱基顺序，这说明了什么呢？1.读教材第49页DNA分子结构和图3-11第5页图11。2.结合教材内容和图311同桌讨论。3.小组相互交流讨论结果。3.抽同学表述讨论结果。1.出示问题。2.巡视教室，了解学情，指导、答凝。3.指导学生读教材第49页，教学生在教材上勾画重要概念。4.教师点拨，结合教材内容和图311 总结本节核心知识。5.适时对学生的讨论和表述进行有效评价。知识与能力：理解DNA分子双螺旋结构；培养发散思维和空间想象能力；知识的迁移能力；交流与合作能力。过程与方法：从图中分析提取有用信息，分析、整理、提取文字信息；在教

16、材上勾画重要知识；交流与合作；口头表达自己的见解。情感态度与价值观：学会从分子多样性的视角看生物个体的多样性；认同生命系统的复杂性与多样性。7、完成基础练习1，课后作业： 1、DNA分子是如何复制？如何执行其功能？ 实践： 2、利用身边的材料制作DNA分子模型1.读教材第25页文字。边读边思考并在书上勾画重要概念。2.填写关于名称。 3.找同学表述填写内容。1.出示问题。2.巡视教室，了解学情，指导学生看书、填写表格并答凝。3.教师点拨，订正表中内容。5.适时对学生完成表格的情况及表述的内容进行有效评价。知识与能力：掌握NA分子双螺旋结构；培养自主学习能力；锻炼书面表达和口头表达的能力。过程与

17、方法：笔头书写与口头表达自己的见解。情感态度与价值观：DNA分子双螺旋结构观点；认识分子多样性决定个体多样性，从分子水平认同生命系统的复杂性与多样性。（一）板书设计第二节 DNA分子的结构一、DNA双螺旋结构模型的构建二、DNA分子的结构1、基本单位：4种脱氧核苷酸外侧：磷酸与脱氧核糖交替连接（基本骨架）两条链：反向平行内部：由氢键 连接成碱基对C GA T3个2个（碱基互补配对原则）2、平面结构 3、空间结构：规则双螺旋结构三、利用身边的材料制作DNA双螺旋结构模型（二）课堂巩固练习据图回答下列问题：1.基本单位：组成DNA分子的基本单位_由一分子_，一分子_和一分子含氮碱基组成。2.结构：(1)整体结构：由_脱氧核苷酸链按_方式盘旋成_。(2)基本骨架：DNA分子中的_和_交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。(3)碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过_连接成碱基对。依据此原则写出上图各序号代表的碱基种类：_：_：_。布置课后巩固练习（略）（三）、活动元实施效果评价作者姓名钟滨羽任职单位内江六中学 科生物年 级高一活动元标题DNA分子的结构【评价设计】课堂评价量规表分值标准项目10分8分6分得分总分情感态度独立制定活动元方案，明确自己的引导作用，积极参与学生小组讨论，具有知识引领作用明