公开课 DNA分子的结构教学设计

1、“DNA分子结构”教学设计主讲：*一、课标与教学要求课标：概述DNA分子结构的主要特点教学要求：说明DNA分子的基本单位概述DNA分子双螺旋结构的主要特点阐明碱基互补配对原则收集DNA分子双螺旋结构模型的建立过程的资料，体验沃森和克里克的探索过程与互助合作的科学精神制作DNA分子双螺旋结构模型二、学习目标1.通过回眸历史和观察图片，概述DNA分子结构的主要特点2.通过阅读故事、角色扮演、模型制作，体验科学家的探索与合作精神3.通过比较各组DNA结构模型，概述DNA分子的特性4.小组合作制作DNA分子结构模型三、重难点分析重点：DNA分子结构的主要特点DNA结构模型制作难点：体验科学家的探索与合

2、作精神四、教学策略教学环节导入回眸历史DNA分子平新面结构策略图片导入：展示自然界金刚石、磷脂分子、维生素C、血红蛋白等分子结构图片，引入DNA分子结构模型。角色扮演请两组同学上黑板，利用制作好的教具（脱氧核苷酸）构建出DNA平面结构模型，并在黑板上展示和评讲。知学习DNA分子立体结构DNA结构的主要特点总结反馈比较各组DNA结构模型，归纳出DNA分子结构的特性；联系DNA的特性在实际中的应用。由DNA双螺旋结构的发现过程归纳DNA分子结构的主要特点；学生交流DNA双螺旋结构的发现对自己的启示。五、教学过程11情境导入播放的金刚石、磷脂分子、维生素C、血红蛋白图片，请同学在享受美的视觉同时感受

3、自然界各种分子结构的美。引出课题“DNA分子的结构”。2回眸历史采用角色扮演来回眸历史，首先由三位同学扮演威尔金斯介绍自己的研究成果，接着由两位同学扮演沃森、克里克，配合道具介绍发现DNA双螺旋结构模型的过程。剧本内容：开场白：任何一个新事物的提出都不可能是一蹴而就的，DNA分子的结构的提出亦是如此。当时科学界对DNA分子了解是有限的，只知道DNA是由含4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。而我们今天构建的DNA分子的结构模型则离不开以下几位科学家们的不懈努力。第一幕：（威尔金斯出场，介绍各自的成果）（威尔金斯：女士们、先生们，大家好，我来自英国，

4、从事生物物理学研究，我叫威尔金斯，这是我和我的同事富兰克林女士一起研究的成果。向大家展示DNA的X射线衍射图谱的幻灯片）旁白：正当威尔金斯在会议台上绘声绘色地讲解DNA的X射线衍射图谱时，会场上有一位长相很年轻的小伙子手拿着笔认真的听着，不是的点点头，他就是美国生物学家沃森，这张幻灯片给他留下了深刻的印象。第二幕：（英国剑桥大学卡文迪什实验室，沃森、克里克出场）旁白：沃森离开哥本哈根大学，被他的导师卢瑞亚安排到英国剑桥大学的卡文迪什实验室工作。为了弄清楚DNA的X射线衍射图谱的秘密，他决定找一位物理方面的专家帮他分析分析。沃森：（敲门）您好，请问克里克先生在家吗？克里克:（开门）我就是。你是？

5、沃森：我是沃森，来自美国，从事生物学研究，目前在卡文迪什实验室工作。克里克：您好，我们算同事啦。（主动握手）请问找我有事吗？）沃森：我是来请你帮忙的，您能帮我分析一下这张图吗？（递出克里克：旁白：克里克同样对DNA的结构着迷，身为英国物理学家的他对衍射图谱的分析十分熟悉，能够帮助沃森理解晶体学的原理，而沃森可以帮助克里克理解生物学的内容。第三幕：（英国剑桥大学卡文迪什实验室讲述构建DNA结构模型的过程）（回忆）沃森：大家好，你们一定会问我们DNA双螺旋结构模型是怎样构建的，对吧？（下面同学回答：对）那我们还是要从DNA衍射图谱说起。克里克：我们以威尔金斯和其同事富兰克林提供的DNA的衍射图谱的

6、有关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构。沃森：随后，我们尝试很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，在这些模型中，碱基位于螺旋的外部（展示图片）。但是，这些模型很快就被否定了。（无奈地摇头）克里克：很快，我们又重新构建了一个新的双螺旋模型：磷酸-脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部，相同的碱基配对。（展示图片）但是，化学家指出这种配对方式违反了化学规律。（一起无奈地摇头）沃森：直到第二年春天，奥地利著名的生物化学家査哥夫访问我校，我们从他那里得知一个重要的信息：腺嘌呤的总量总是等于胸腺嘧啶的总量，鸟嘌呤的总量总是等于胞嘧啶的总量。这让我们兴奋不已。克里克：我们改变碱基的配对方式，结果

7、发现能解释很多问题，也跟DNA衍射图谱完全2相符。尾声：1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果而共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。（展示获奖照片）3通过对“DNA发现之路”的学习，你得到了哪些启示？（提问）总结：（1）、要善于利用他人的研究成果和经验；（2）、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；（3）（3）、研究小组成员在知识背景上最好是互补的；（4）（4）、对所从事的研究要有兴趣和激情等。4合作探究DNA分子平面结构请两组同学上黑板，利用制作好的教具（脱氧核苷酸）构建出DNA平面结构模型，并在黑板上展示和评讲。5合作探究DNA双螺旋结构PPT展示DNA双螺旋

8、结构图片，结合实物模型，讲解DNA结构特点。6DNA双螺旋结构的主要特点在学生角色扮演的基础上，教师通过课件回顾DNA双螺旋结构的发现过程：单链结构三链结构碱基同配模型碱基互补配对模型-双螺旋结构模型，然后归纳DNA双螺旋结构的主要特点：（让学生记录关键词）（1）DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；（3）DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧,并且碱基配对有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，遵循碱基互补配对原则。7作业布置：

9、（1）每一小组同学利用日常生活用品尝试构建DNA双螺旋结构模型。（2）完成书本及资料上相关部分的习题。8学生自制模型展示教师将学生自制的模型排成照片，选择其中一部分在课堂上，让构建着介绍自己的创意、优点与不足，教师给予适当评价。通过模型展示与评价，激发学生的成就感，提升起到巩固与矫正作业。六、板书设计第三章第2节DNA分子的结构一、DNA双螺旋结构模型的构建二、DNA分子的结构七、教学反思本节课以多感官参与教学的思想来进行设计，从课堂导入、新知学习到课堂总结，希望通过一定的手段来调动学生多感官参与学习。首先新课导入环节，采用了视听导入方式。生动的图片，配上优美的音乐，学生很快集中了注意力。关于

10、“DNA双螺旋结构的发现”，它在科学史上具有划时代的意义，因此进行科学史教育是本节课的一项重要任务，为了让学生沿着科学家的探索道路，了解科学研究方法，体验科学家的合作与献身精神，采用了角色扮演法。提前把沃森所撰写的双螺旋发现DNA3让结构的故事节选了其中最重要的部分，发给学生阅读，一般来讲，学生不太愿意阅读枯燥的学习资料，但是带有情节的故事学生很愿意去看，要求学生阅读之后要对有关科学家的成就有所了解。然后让学生选5位代表分别扮演其中直接相关的5位科学家。用角色扮演来教学，一方面给台上学生提供动口、动手和肢体运动的机会，另一方面，台下学生动眼观看同伴表演，既激发兴趣，又加深印象。课堂实践表明：通过这样的处理，学生对DNA发现过程有了清晰的认识，印象更深刻了，沃森的表演者就跟老师讲“我这辈子都不会忘记DNA结构了！”关于DNA双螺旋结构的主要特点，由于学生对DNA结构的发现过程有了清晰的认识，教师再用图片、动画归纳出DNA结构的主要特点，就显得很轻松自如，学生很容易理解这些特点。关于“制作DNA的双螺旋结构模型”，课下是让学生以个人或小组为单位学习后，再自选材料、自行设计制作DNA结构模型。课上是采用卡片建模的方式，期望通过“做中学”来加强体验，加