2024-2025学年高中生物 第三章 基因的本质 第2节 DNA分子的结构教案5 新人教版必修2

2024-2025学年高中生物第三章基因的本质第2节DNA分子的结构教案5新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析本节课的主要教学内容是DNA分子的结构。教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的学习中已经了解了细胞的基本结构，遗传信息的传递等知识，这为学习DNA分子的结构奠定了基础。本节课的内容与2024-2025学年高中生物第三章基因的本质第2节DNA分子的结构教案5新人教版必修2教材相对应。在本节课中，学生将学习DNA分子的双螺旋结构，包括磷酸基团、脱氧核糖和含氮碱基的排列方式，以及DNA分子的复制和遗传信息的传递过程。通过本节课的学习，学生将更深入地理解基因的本质和DNA分子的结构，为后续的学习打下坚实的基础。核心素养目标本节课的核心素养目标包括：生命观念、科学思维、科学探究和科学态度。通过学习DNA分子的结构，学生将建立生命观念，理解生物体内的基本遗传单位及其在生命活动中的重要作用。科学思维方面，学生将学会分析DNA分子的结构特点，运用模型建构等方法，理解DNA复制和遗传信息传递的过程。在科学探究方面，学生通过观察模型、实验等途径，探究DNA分子的结构特点及其功能。同时，学生在学习过程中将培养科学态度，勇于提出问题、解决问题，培养批判性思维和团队合作能力。通过本节课的学习，学生将全面提升生物学科核心素养，为今后的学习和生活奠定坚实基础。学情分析考虑到所授课程为高中生物，针对的是即将进入高中的学生，可以预见学生们对于生物这门学科的认知水平参差不齐。有的学生可能在初中阶段就已经对生物产生浓厚的兴趣，通过之前的生物学习，他们对于生物学的基本概念、原理和术语有了一定的了解，具备一定的观察、实验和分析问题的能力。这部分学生能够较快地理解和接受新知识，对于生物学科的学习具有较高的热情和积极性。

然而，也有一部分学生可能对生物学科缺乏兴趣，或者在初中阶段没有打下扎实的生物基础，对于生物学的基本概念和原理理解不深，甚至存在恐惧心理。他们在观察、实验和分析问题方面的能力可能较弱，学习过程中可能会遇到困难。此外，学生的学习习惯和学习方法也存在差异，有的学生可能习惯于被动接受知识，缺乏主动探究和思考的习惯，这对于生物学的学习来说是一个不小的挑战。

对于本节课的内容，学生需要理解DNA分子的结构，这需要他们能够运用观察、实验和分析问题的能力。对于理解能力较强的学生，他们可以通过观察模型、实验等方式直观地理解DNA分子的结构，并能够运用所学的知识解释一些生物学现象。然而，对于理解能力较弱的学生，他们可能需要更多的引导和帮助，才能理解和掌握DNA分子的结构。教学资源软硬件资源：

1.教室内的多媒体教学设备，包括投影仪和电脑。

2.DNA分子结构模型和图解资料。

3.实验室设备，如显微镜、实验材料等。

课程平台：

1.学校提供的在线课程平台，用于发布教学资料和作业。

2.生物学科相关的教育网站和学术资源。

信息化资源：

1.生物学教学软件和应用程序，如生物学实验模拟软件。

2.教育视频资源，如DNA分子结构动画和讲解视频。

教学手段：

1.讲授法：教师讲解DNA分子的结构和功能。

2.模型建构：学生通过观察和操作DNA分子模型，理解其结构。

3.实验法：学生进行DNA分子结构相关的实验，如DNA提取和观察。

4.小组讨论：学生分组讨论DNA分子结构的特点和应用。

5.问题解决：学生通过解决实际问题，运用所学的DNA分子结构知识。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“DNA分子的结构”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解DNA分子的结构知识点。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解“DNA分子的结构”课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出“DNA分子的结构”课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解DNA分子的结构，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握DNA分子的结构。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验DNA分子的结构的实际应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解DNA分子的结构知识点。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握DNA分子的结构。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解DNA分子的结构知识点，掌握其实际应用。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据“DNA分子的结构”课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与DNA分子的结构相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的DNA分子的结构知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。知识点梳理本节课主要知识点包括：

1.DNA分子的双螺旋结构：DNA分子由两条长长的互相盘绕的链组成，形成双螺旋结构。每条链由磷酸基团、脱氧核糖和含氮碱基组成。磷酸基团和脱氧核糖交替连接，构成DNA分子的骨架。含氮碱基通过氢键连接，形成碱基对。

2.碱基对的配对规则：DNA分子中的碱基对有A-T和C-G两种类型。A与T之间通过两个氢键连接，C与G之间通过三个氢键连接。这种配对规则保证了DNA复制的准确性和遗传信息的稳定传递。

3.DNA复制过程：DNA复制是指DNA分子在细胞分裂过程中产生两条新的DNA分子的过程。复制过程中，DNA双链解旋，形成两条单链。每条单链作为模板，通过碱基互补配对原则，合成一条新的互补链。最终形成两条完整的DNA分子。

4.遗传信息的传递：DNA分子中的遗传信息通过基因表达传递给蛋白质。基因是DNA分子上的一段特定序列，编码着蛋白质的合成指令。遗传信息的传递过程包括转录和翻译两个步骤。转录是指DNA序列转换成mRNA（信使RNA）的过程，翻译是指mRNA上的遗传密码转换成蛋白质的过程。

5.DNA分子的变异：DNA分子的变异是指DNA序列发生改变。变异可以是点突变（单个碱基的改变）、插入突变（插入或缺失一个或多个碱基）或倒位突变（碱基序列的重新排列）。变异是生物进化和遗传多样性的基础。

6.DNA分子的应用：DNA分子在生物体内起着重要的生物学功能。除了携带遗传信息外，DNA分子还参与DNA复制、修复、重组和转录等过程。此外，DNA分子的结构和性质也被广泛应用于基因工程、分子诊断和法医学等领域。课后作业为了巩固本节课所学的知识点，布置以下课后作业：

1.绘制DNA分子的双螺旋结构图，并标注出磷酸基团、脱氧核糖和含氮碱基的排列方式。

2.简述DNA复制的过程，并说明复制过程中所涉及的酶和蛋白质。

3.描述遗传信息的传递过程，包括转录和翻译的步骤及意义。

4.举例说明DNA分子的变异类型，并解释其对生物体的影响。

5.选择一个与DNA分子相关的应用领域，如基因工程、分子诊断等，简要介绍该领域的应用实例和发展前景。

作业答案：

1.DNA分子的双螺旋结构图略。

2.DNA复制过程中涉及的酶和蛋白质有：解旋酶（DNA解旋酶）、DNA聚合酶、RNA聚合酶、限制性内切酶等。这些酶和蛋白质分别负责解旋DNA、合成新的DNA链、转录DNA为RNA以及切割DNA分子等生物学功能。

3.遗传信息的传递过程：

转录：DNA序列转换成mRNA（信使RNA）的过程，场所为细胞核。

翻译：mRNA上的遗传密码转换成蛋白质的过程，场所为核糖体。

4.DNA分子的变异类型举例：

点突变：某个碱基被另一个碱基替换，如A被T替换。

插入突变：在DNA序列中插入一个或多个碱基，如在ATCG序列中插入一个碱基A。

倒位突变：DNA序列中的部分片段颠倒排列，如将ATCG序列中的TCG倒位为CGTA。

5.基因工程应用实例：

基因工程在农业方面的应用，如转基因作物的培育，可以提高作物的产量、抗病性和耐逆境能力。

基因工程在医学方面的应用，如基因治疗，通过修复或替换有缺陷的基因，治疗遗传性疾病。

基因工程在生物制药方面的应用，如利用重组DNA技术生产干扰素、胰岛素等药物。教学反思本节课主要介绍了DNA分子的结构及其生物学功能，通过课前自主探索、课中强化技能和课后拓展应用三个环节，帮助学生深入理解DNA分子的结构特点和其在遗传信息传递中的作用。以下是本节课的教学反思：

首先，课前自主探索环节，通过发布预习任务和设计预习问题，引导学生自主阅读资料，培养学生的自主学习能力和独立思考能力。同时，通过监控预习进度，确保学生的预习效果。但在实际操作中，部分学生可能对预习任务的理解和完成情况存在差异，需要进一步细化预习任务和要求，以提高学生的预习效果。

其次，课中强化技能环节，通过导入新课、讲解知识点和组织课堂活动，帮助学生深入理解DNA分子的结构特点。在讲解知识点时，结合实例和模型，使抽象的知识具体化，有助于学生更好地理解DNA分子的结构。此外，课堂活动的设计，如小组讨论和角色扮演，提高了学生的参与度和兴趣，但也需要注意控制活动的时间和难度，确保课堂教学的顺利进行。

再次，课后拓展应用环节，通过布置作业和提供拓展资源，帮助学生巩固课堂所学知识。通过反思总结，学生可以发现自己的不足并提出改进建议。但在实际操作中，部分学生可能对作业的完成情况不够认真，需要加强对作业的指导和监督，确保学生的学习效果。

最后，本节课的教学过程中，注重培养学生的自主学习能力和独立思考能力，但也需要注意与学生的互动和反馈。在课堂活动中，鼓励学生提问和参与讨论，以提高学生的参与度和积极性。同时，及时解答学生的疑问，帮助学生解决学习中的困难。作业布置与反馈作业布置：

1.绘制DNA分子的双螺旋结构图，并标注出磷酸基团、脱氧核糖和含氮碱基的排列方式。

2.简述DNA复制的过程，并说明复制过程中所涉及的酶和蛋白质。

3.描述遗传信息的传递过程，包括转录和翻译的步骤及意义。

4.举例说明DNA分子的变异类型，并解释其对生物体的影响。

5.选择一个与DNA分子相关的应用领域，如基因工程、分子诊断等，简要介绍该领域的应用实例和发展前景。

作业反馈：

1.针对学生绘制的DNA分子的双螺旋结构图，指出存在的问题，如结构图的准确性、标注的完整性等，并给出改进建议。

2.在批改学生简述DNA