《DNA分子的结构》教学设计

河南省普通中小学优质课教学评选活动《DNA分子的结构》报送单位：平顶山市第四中学参赛教师：王亚玲联系方式DNA分子的结构》教学设计平顶山市第四中学王亚玲一、教材分析《DNA分子的结构》为人教版高中生物必修2《遗传与进化》第3章第2节内容。一方面，它是在讲完DNA是主要的遗传物质这一内容的基础上完成的，通过学习可以加深学生对遗传物质的认识；另一方面，它又为后面基因的表达、生物的变异和进化教学进行了必要的知识铺垫，因此具有承上启下的作用。本节中科学家构建DNA双螺旋结构模型故事的学习，是让学生在自主阅读中感受科研过程的严谨性，学习科学家们精诚合作、锲而不舍的科研精神，体会注重学科交叉、善于捕获并分析信息的重要性的良好机会。而DNA分子的结构在生活中应用广泛，课堂若以社会热点和学生的兴趣点切入，引导学生自主探究，是提高高中生生物学科素养和社会责任感的优良载体。二、教学目标1．知识与技能（1）制作DNA双螺旋结构模型；（2）概述DNA分子结构的主要特点。2．过程与方法（1）培养分析理解能力，通过教学资源库里信息的整合和对DNA分子结构模型的直观构建，来提高观察能力、分析理解能力和动手能力；（2）培养创造性思维的能力，以问题为导向，激发学生独立思考、主动获取新知识的能力。3．情感、态度和价值观（1）通过对DNA分子结构的探索与构建，体会模型之美和生命的神奇，体验尊重事实、善于反思、敢于质疑、勇于实践等方面科学态度和科学精神；（2）通过科学史的学习，使学生体会到注重相互合作、加强交流、学科交融在科研中的重要性。三、教学重难点1．教学重点：DNA分子的结构的主要特征。2．教学难点：DNA双螺旋结构模型的构建。四、教学环境1．交互式多媒体教学环境；2．网络多媒体环境教学环境；3．移动学习；4.自制磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基模型材料。五、教学策略1．教法：分组教学、探究教学、数字化教学，教师的启发式引导与学生的动脑观察、自主探索、合作交流相结合；2．学法：自主学习、小组合作探究。六、课时安排1课时（40分钟）。七、教学思路联系生活，提出课题→模型建构，呈现探究过程→小组讨论，得出DNA分子结构特点→归纳总结→反馈运用。充分利用数字化教学技术，借助教学平台资源发布，课前将科研历程的文本、视频、flash动画等提前发布，学生自主学习，并总结科研团队的优缺点。课堂上以小组合作为基础，构建出正确的DNA结构模型，让学生主动探究总结出DNA双螺旋结构的主要特点。这个模型可以很好的解答遗传信息多样性，所以最后让学生比较不同组构建的DNA模型，分析探究得出DNA分子多样性的原因。教学效果评价环节，采取梯度设题、限时测试方式，可以精准了解学生的掌握情况，有的放矢，提高课堂效率。八、教学流程教学环节教师活动学生活动设计意图新课导入【展示】汶川地震的救援现场画面。【过渡】今年是汶川地震十周年，展示部分救援现场悲惨画面。地震不仅造成巨大的经济损失，也带来大量人员伤亡，部分遇难者面目全非，国家建立了DNA数据库来鉴定遇难者的身份。DNA为什么能鉴别遇难者的身份呢？这与DNA独特的结构特点有关。观看，并默哀。通过情景创设引入，激发学生学习兴趣。同时对学生进行爱国主义教育，在教学中渗透核心价值观。历史回顾利用教学平台课前提供大量科学家研究DNA分子结构的历史材料和视频资料。播放富兰克林小组研究视频，引导同学们思考富兰克林组不能取得成功的原因。自主学习、小组探究，分析得出鲍林和富兰克林团队的研究结论。观看视频，比较鲍林和富兰克林两组未取得成功的原因。激发学生自学的意愿，锻炼信息整合力。模型构建模型构建请同学们按照“基本单位——单链——双链”的顺序，逐步构建DNA分子的双螺旋结构。1.构建由6个脱氧核苷酸形成的DNA分子双链平面结构，限时3分钟。2.对小组上传的模型进行点评，并逐步给出在DNA分子结构构建过程中的重要信息：（1）碱基具有疏水性；（2）黑板模型演示相同碱基互补配对后情况。（3）PPT给出查戈夫的研究数据，展示嘌呤碱基和嘧啶碱基的分子结构式，讲解双环、单环化合物交替连接结构才稳定，并引出“查戈夫法则”内容，加入碱基对之间依靠氢键连接内容。3.教学平台分析不同小组的模型，观察螺旋方向是否一致。4.PPT展示北京大学DNA双螺旋雕塑的案例，请同学们自主找出DNA双螺旋的方向。5.展示调整后的模型，对做的获胜小组发放由学科二维码作为奖品。1.以小组为单位合作探究，完成后拍照上传至教学平台。展示不同小组间多种构建方式：（1）磷酸在外，碱基在内；学生分析：不正确，碱基应排列在内侧；（2）碱基在内，磷酸在外，但碱基在内侧有多种排列方式。A=A，T=T的小组，根据老师演示，得出相同碱基互补配对后，DNA双链间距不一样，不符合实际。2.根据老师提供的信息，讨论得出碱基在内侧以互补配对的方式结合，才可形成等距、稳定的双链结构，并且不同碱基对之间氢键数目不一样。以小组为单位在自制教具上制作DNA双螺旋模型。4.观看案例得出正确结论：逆时针螺旋。5.小组合作，调整本组模型，拍照上传。利用模型制作调动学生积极性，培养学生动手能力和合作学习精神，在体验中促进学生的思维。为学生的自主探究活动指明方向,并做好恰当的组织引导。模拟科研历程，逐步展示出关键步骤的突破点，培养自学能力，让学生在自主探究中得出领悟知识、发现问题、解决问题。通过对比和真实案例调动学生探究积极性。将二维码作为奖励，既保留神秘感，也增强学习积极性。自由讨论阅读资料思考下列问题：1．鲍林和富兰克林小组失败的原因；2．沃森和克里克默契配合发现DNA双螺旋结构，他们工作方式给你哪些启示？全班抢答，回答好的同学给予二维码奖励。小组讨论后代表发言，总结得出：1．善于借鉴他人研究成果；2．坚持不懈，勤于思考；3.学科交融，兼收并蓄。体会合作在科研中的重要性，学习科学家善于捕获、分析信息和严谨的思维品质。DNA分子结构特征和特性展示DNA的平面结构，指导学生自主分析，得出结构特征和特性。展示DNA的平面结构，指导学生自主分析，得出结构特征和特性。总结DNA结构特点：1.两条链，反向平行的双螺旋结构；2.磷酸、脱氧核糖交替连接排列在外侧，形成基本骨架；3.碱基互补配对排列在内侧。由结构特征推出特性：稳定性；多样性；特异性。通过交流评价，培养学生归纳总结能力。科学前沿展示当前研究的前沿知识：DNA硬盘。小组讨论交流感想。激发学生进行科研的兴趣。牛刀小试出示练习，定时上传，全班展示后，指导讨论。以亲子鉴定呼应开头的DNA数据库相关知识。回忆思考后独立作答练习。以诱达思，学以致用。课堂小结播放教师自己制作的微课，《DNA版青花瓷》。全班合唱，交流学习收获、反思自己存在的问题。梳理重要知识点。课外拓展给出问题，请学生自主探究并形成报告。利用互联网课下搜索相关信息，形成调查性报告，上传至教学平台。树立科学为生活服务的意识。九、板书设计十、教学反思1．本节课将DNA分子双螺旋结构模型的建构这个验证型实验大胆地改为探究型实验，知识间以问题串衔接，环环相扣，学生能跟随教师提供的资料，主动参与探究过程，在课堂中既动手又动脑，全方位调动感官，由被动的接受知识变为主动的探究知识、获取知识。在探究中学生能自己发现问题，分析问题，解决问题，培养学生的生物学素养和分析解决问题的能力。2．在整节课中，尽量留给学