高一生物《DNA分子的結構》教學設計
高一生物《DNA分子的結構》教學設計
高中生物的學科能力培養(yǎng)有助于全面提升生物素養(yǎng)。教師在進行《DNA分子的結構》課程教學前，如何寫出教學設計呢?以下是學習啦小編為您整理高一生物《DNA分子的結構》優(yōu)秀教學設計的相關資料，希望對您有所幫助。
高一生物《DNA分子的結構》教學設計
一、 教材的簡要分析
《DNA分子的結構》普通高中課程標準實驗教科書(人教版)生物必修模塊Ⅱ第三章第二節(jié)的內容，它由DNA雙螺旋結構模型的構建、DNA分子的結構特點以及制作DNA雙螺旋結構模型三部分內容構成。
與原教材相比，本節(jié)教材沒有直接講述DNA分子的結構特點，而是以科學家沃森和克里克的研究歷程為主線，并通過學生動手嘗試建構模型，加深對DNA分子結構特點的理解。
從知識結構的角度看，本節(jié)內容是在學生學習了“遺傳因子的發(fā)現”和“基因和染色體上的關系”以后，從分子水平上進一步闡明遺傳的本質。關于DNA雙螺旋結構的特點和堿基互補配對原則又是學習“DNA分子的復制”以及“基因表達”等內容的重要基礎。
二、教學目標的確立
1.知識目標
簡述組成DNA分子的基本單位──四種脫氧核苷酸
概述四種脫氧核苷酸構成DNA分子雙螺旋結構的方式
闡明堿基互補配對的原則及意義
2.能力目標：
通過嘗試DNA雙螺旋結構模型的制作，初步知曉科學探究的基本方法(如模型建構法，學科知識的交叉應用)。
3.情感、態(tài)度與價值觀：
體驗科學家鍥而不舍、執(zhí)著追求、合作交流的科學精神
認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程
三、教學重難點的處理
DNA分子結構的主要特點及堿基互補配對原則是本節(jié)課的教學重點。
突出重點的方法擬采用：①設計問題串的形式：如“DNA是雙螺旋還是三螺旋?”
“堿基排列在螺旋內側還是外側?”──“堿基對如何連接起來?”，進行不斷地質疑和解疑;②在“制作DNA分子雙螺旋結構模型”的活動中，通過討論和交流，建構以“基本單位—脫氧核苷酸長鏈—平面脫氧核苷酸雙鏈—立體雙螺旋結構”的知識鏈，完成對DNA分子雙螺旋結構的初步認識。
如何有效地組織開展模型建構的活動是本節(jié)課的教學難點。突破該難點的方法擬采用課件動態(tài)的分步演示、教師恰當的示范、啟發(fā)和引導、并注意直觀教具(DNA分子雙螺旋結構模型)的使用，幫助學生順利完成該活動的基本內容。
本節(jié)內容中的“堿基互補配對原則的應用”是另一個教學難點，也是高考中的重要知識考點，可考慮安排在下一節(jié)課種，以習題的變式求解和討論逐步解決。
四、教與學的方法擬定
DNA分子是抽象的立體空間結構，學生的認知水平和空間想象能力相對較弱，但對新知識有較強的的探究欲和學習興趣，因此教師要著力扮演好組織者、引導者和參與者的角色，適時地、不斷地啟迪、指導和幫助學生;在“制作DNA雙螺旋結構”模型構建的活動中，和學生一起去體驗“發(fā)現”的樂趣;學會將模型建構過程中獲得的信息進行匯總，通過討論和交流，初步得出結論;養(yǎng)成在學習活動中友好合作，資源共享的科學探究習慣。
在教學過程中，高度重視師生互動、生生互動。在“DNA分子雙螺旋結構模型建立過程”的科學史料的閱讀和理解中，以嚴密的邏輯推理步步追蹤、層層深入，不斷地引發(fā)學生去積極思考、主動參與“DNA分子結構”的學習過程。
五、教學方案的設計思路
本節(jié)課的學習內容通過重新組合，可設計成兩大活動板塊。
1. 以新課程教學理念為指導，充分利用課程資源，引導學生以DNA分子結構的探索史為主線，將“制作DNA分子的結構模型”的活動有機地穿插其中。
在構建模型的探究活動中，引導學生學會合作學習、積極參與討論交流，不斷地發(fā)現問題和解決問題，讓學生在“自我創(chuàng)造”中獲取DNA分子結構的知識。
2. 以DNA雙螺旋結構模型作為直觀教具，引導學生理解DNA分子的雙螺旋結構結構的組成要點，帶領學生通過對堿基互補配對原則含義的深入認識和問題的變式討論，在課本相關習題的解答中，達成知識目標的落實。
六、教學方案及實施過程
| 教師的組織和引導 | 學生活動 | |
| 創(chuàng)設情景 導入新課 | 【演示圖片并簡介】美國冷泉港DNA的雕塑 這是矗立在“世界生命科學圣地”美國冷泉港實驗室的獨特雕塑──DNA分子的結構模型。 【提出問題】 通過實驗證明，我們已經知道DNA是遺傳物質。那么DNA分子是怎樣儲存遺傳信息的呢？這就需要從認識DNA的結構開始。 | 學生學習熱情開始高漲，并表現強烈求知欲 |
探究一： DNA的基本單位是什么？ 探究二： 4種脫氧核苷酸如何形成DNA分子？ | 【引導學生有序回憶】 1、組成DNA的基本單位是什么？（脫氧核苷酸） 2、每個脫氧核苷酸的結構組成是什么？ 【簡要說明】用圓形硬紙片代表磷酸基團，五邊形代表脫氧核糖，4種不同顏色的長方形分別代表A、T、G、C 4種堿基。 【示范操作】脫氧核苷酸的結構示意圖（先展示一個脫氧核苷的分子結構，再連接一個磷酸分子） 3、組成DNA的堿基有哪幾種？ （A－腺嘌呤，T－胸腺嘧啶， C－胞嘧啶，G－鳥嘌呤） 【構建模型1】 4種堿基的結構示意圖，比較嘌呤（雙環(huán)）和嘧 啶（單環(huán)）分子結構的差異。（略長些的代表嘌呤，短的代表嘧啶；可以用雙面膠模擬化學鍵。） 安排學生4人一組每人完成1種脫氧核苷酸模型（2個）的制作。 【演示引導】 教師用多媒體展示正確的鏈接方法。（重點講解堿 基、磷酸與脫氧核糖的碳原子的位置關系） 【提出問題、指導閱讀】 4種脫氧核苷酸又是怎樣構成DNA分子呢？（和學生一起閱讀課本P．48第2-7行） 【構建模型2】 多媒體演示：由4種脫氧核苷酸連接成長鏈的方 法；要求學生兩人合作完成4個脫氧核苷酸組成長鏈的模型制作。 組織學生比較各自制作的“脫氧核苷酸鏈”的模型，淺議長鏈中堿基的排列順序有什么差異？ | 學生思考，同桌簡單交流，回答問題 學生思考，并從已準備的實驗材料中，找出對應的紙板模型。 學生分組制作DNA分子的基本單位模型。 學生相互交流和自我評價 學生閱讀課文中黑體字的內容 學生動手連接脫氧核苷酸長鏈，并注意和教師演示的課件比較 |
探究三 脫氧核苷酸長鏈怎樣構成雙螺旋結構 | 【提問】那么脫氧核苷酸長鏈是如何構成具有獨特雙螺旋結構的DNA分子的呢？ （當時很多科學家都積極參與了對DNA分子結構的研究，只有沃森和克里克以鍥而不舍的追求和分工合作的科學探索，最終提出了DNA分子的結構模型。） 【簡述】沃森和克里克首先借用威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖中反映出的有關數據，推算出了DNA分子呈螺旋結構。 【安排閱讀、提出問題】 1、DNA分子是雙螺旋還是三螺旋？ 2、堿基排在螺旋外側，還是螺旋內側？ 【資料分析】 奧地利著名生物化學家查哥夫對堿基對組成的研究對沃森和克里克的啟迪： 腺嘌呤（A）的量等于胸腺嘧啶（T）的量，鳥嘌呤（G）的量等于胞嘧啶（C）的量。 【構建模型3】 引發(fā)學生思考：“兩條長鏈中的堿基是怎樣連接起來的？”，指導學生繼續(xù)構建模型。 【同步演示動態(tài)課件】 從DNA分子的平面結構到獨特的雙螺旋結構。 | 學生閱讀教科書P．48第二自然段，了解科學探索的歷史；獨立思考再通過同桌交流，提出需要解決的問題。 學生完成DNA分子平面結構模型（4個堿基對）的制作。 |
探究四： 觀察、交流，總結出DNA分子的雙螺旋結構的要點 | 【思考問題】DNA分子的雙螺旋結構的要點有哪些？ 【模型展示】DNA的雙螺旋結構示模型 師生共同回顧整理知識要點， 板書出DNA分子結構的知識鏈 【引導討論】 初步認識堿基互補配對原則的含義及意義： A與T配對；C與G配對 | 學生討論并交流，初步形成DNA分子結構的知識鏈 |
簡要小結 | 師生共同歸納出DNA分子的結構要點，并小結出DNA分子的結構具有穩(wěn)定性、多樣性和特異性。 | |
鞏固練習 | 【布置習題】 教科書（P．51）基礎題1、3。 輔導與討論，交流與評價 | 學生解答、相互評價 |
高一生物DNA分子的結構知識點
一、DNA分子結構
1 .DNA的元素組成和基本單位
元素組成：C、H、O、N、P
基本單位：脫氧核苷酸
由一個脫氧核糖、一個磷酸和一個含氮堿基組成.其中組成DNA的堿基有兩類四種：腺嘌呤(A)，鳥嘌呤(G)，胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T);因此形成的脫氧核苷酸也有四種分別是：腺嘌呤脫氧核苷酸，鳥嘌呤脫氧核苷酸，胞嘧啶脫氧核苷酸
2. DNA分子的平面和立體結構
?、賰蓷l長鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構
?、诿撗鹾颂呛土姿峤惶孢B接構成基本骨架，排列在外側，堿基成對排列在內側③堿基互補配對原則： A—T、G—C
3、DNA分子的結構特性
(l)穩(wěn)定性：DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變;兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。
(2)多樣性：DNA分子中堿基時排列順序多種多樣。
(3)特異性：每種DNA有別于其他DNA的特定的堿基排列順序。
二、DNA復制的過程
1、復制的概念：是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。
2、復制的時間：有絲分裂間期和減數第一次分裂的間期
3、復制條件
①模板:DNA的兩條鏈
?、谀芰?ATP
?、墼?游離的四種脫氧核苷酸
?、苊?解旋酶、DNA聚合酶等
4、特點：邊解旋邊復制
5、DNA準確復制的原因：
1)、DNA分子獨特的雙螺旋結構，為復制
提供精確的模板，
(2)、堿基互補配對，保證了復制能夠準確
地進行。
6、DNA復制的意義
DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。
7、意義：保證了親子兩代之間性狀相象。
高一生物學習方法
?、兕A習
預習是在老師講課前，先瀏覽一遍講課內容，在瀏覽時，應用筆將自己認為是重點的內容劃出來，將自己看不懂的內容標出來，將瀏覽后產生的問題記下來，有能力、有條件的還可以自己做出預習筆記。通過這樣的預習，為下一步聽講奠定基礎，使自己的聽講更加有的放矢，聽講時就可以對自己已經弄懂的或重點知識重新加深印象，并比較一下老師的理解與自己的理解有什么差距，如果自己理解得不深，則可以進一步加深理解。對于自己預習時還不懂的問題，則是聽講的重要內容，一定要當堂弄清楚。對于在預習中產生的問題，如果老師講到了，則要聽懂，如果老師沒有講到，一定要向老師問清楚。預習也為將來的自學能力打下了良好的基礎.
?、?聽講
很多優(yōu)秀學生的經驗都說明了一個共同點，即學生的主要功夫應下在課堂上。我們的學習過程，實際上是解決一種矛盾，即已知與未知的矛盾，通過學習把未知轉化為已知，然后又有新的未知的出現，我們再來完成這個轉化過程。而由未知轉化為已知的過程是在課堂上，在老師的指導下完成的，因此應該是很順利的。有很多學生就是課上認真聽講，在45分鐘的時間里完成學習任務。但是，總有些人，課堂上不認真完成由未知向已知的轉化，白白浪費掉45分鐘，反而在課下再花時間去完成轉化，此時已沒有老師的指導，只有課本上的內容，顯然是不會有好效果的。如此花雙倍或更多的時間，去完成效果不好的學習任務，就是常說的事倍功半。只要我們把主要功夫下在課上，那么，課下的負擔也就會減輕，而且學習效果也會提高，時間上也會更加充裕，這就是常說的事半功倍。所以，聽講這一步驟是極為關鍵的。
③復習和作業(yè)
每節(jié)課上，一般老師都要留一定量的作業(yè)，這些作業(yè)的內容多是講課的重點內容，是應該認真對待的。作業(yè)的過程就是復習鞏固聽學知識的過程，但是，很多同學把作業(yè)僅僅當成是一種任務，甚至當成是個負擔。因此，急急忙忙趕完作業(yè)，就認為當天的任務完成了，殊不知，這種做法對學習的幫助是微小的。無論課上老師是否留有作業(yè)，課下都應該先進行復習，及時將當天老師所講的知識復習一遍，這可以加強記憶，克服遺忘。心理學家對遺忘和記憶都進行過實驗和研究，德國的心理學家艾賓浩斯的實驗研究成果中，提出了一個著名的“遺忘曲線”表明了遺忘發(fā)展的一條規(guī)律，即遺忘的進程是先快后慢，先多后少。就是說，剛剛學習完知識后，遺忘很快就開始，而且一開始遺忘得較多，過一段時間間隔之后，遺忘的發(fā)展越來越慢，遺忘得也就慢了。根據這一遺忘規(guī)律，我們應該進行及時的復習，不要等到遺忘得差不多時，再進行復習，那樣，學習效果是不會好的。由于遺忘進程是不均衡的，所以我們復習得越及時越好。
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