高一生物《DNA分子的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)
高一生物《DNA分子的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)
高中生物的學(xué)科能力培養(yǎng)有助于全面提升生物素養(yǎng)。教師在進(jìn)行《DNA分子的結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)前，如何寫出教學(xué)設(shè)計(jì)呢?以下是學(xué)習(xí)啦小編為您整理高一生物《DNA分子的結(jié)構(gòu)》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，希望對(duì)您有所幫助。
高一生物《DNA分子的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、 教材的簡要分析
《DNA分子的結(jié)構(gòu)》普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(人教版)生物必修模塊Ⅱ第三章第二節(jié)的內(nèi)容，它由DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型三部分內(nèi)容構(gòu)成。
與原教材相比，本節(jié)教材沒有直接講述DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而是以科學(xué)家沃森和克里克的研究歷程為主線，并通過學(xué)生動(dòng)手嘗試建構(gòu)模型，加深對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的理解。
從知識(shí)結(jié)構(gòu)的角度看，本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”和“基因和染色體上的關(guān)系”以后，從分子水平上進(jìn)一步闡明遺傳的本質(zhì)。關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則又是學(xué)習(xí)“DNA分子的復(fù)制”以及“基因表達(dá)”等內(nèi)容的重要基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標(biāo)的確立
1.知識(shí)目標(biāo)
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(gòu)成DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的方式
闡明堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則及意義
2.能力目標(biāo)：
通過嘗試DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作，初步知曉科學(xué)探究的基本方法(如模型建構(gòu)法，學(xué)科知識(shí)的交叉應(yīng)用)。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀：
體驗(yàn)科學(xué)家鍥而不舍、執(zhí)著追求、合作交流的科學(xué)精神
認(rèn)同人類對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過程
三、教學(xué)重難點(diǎn)的處理
DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)。
突出重點(diǎn)的方法擬采用：①設(shè)計(jì)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(nèi)側(cè)還是外側(cè)?”──“堿基對(duì)如何連接起來?”，進(jìn)行不斷地質(zhì)疑和解疑;②在“制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”的活動(dòng)中，通過討論和交流，建構(gòu)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(jié)構(gòu)”的知識(shí)鏈，完成對(duì)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的初步認(rèn)識(shí)。
如何有效地組織開展模型建構(gòu)的活動(dòng)是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。突破該難點(diǎn)的方法擬采用課件動(dòng)態(tài)的分步演示、教師恰當(dāng)?shù)氖痉丁l(fā)和引導(dǎo)、并注意直觀教具(DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型)的使用，幫助學(xué)生順利完成該活動(dòng)的基本內(nèi)容。
本節(jié)內(nèi)容中的“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的應(yīng)用”是另一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，也是高考中的重要知識(shí)考點(diǎn)，可考慮安排在下一節(jié)課種，以習(xí)題的變式求解和討論逐步解決。
四、教與學(xué)的方法擬定
DNA分子是抽象的立體空間結(jié)構(gòu)，學(xué)生的認(rèn)知水平和空間想象能力相對(duì)較弱，但對(duì)新知識(shí)有較強(qiáng)的的探究欲和學(xué)習(xí)興趣，因此教師要著力扮演好組織者、引導(dǎo)者和參與者的角色，適時(shí)地、不斷地啟迪、指導(dǎo)和幫助學(xué)生;在“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)”模型構(gòu)建的活動(dòng)中，和學(xué)生一起去體驗(yàn)“發(fā)現(xiàn)”的樂趣;學(xué)會(huì)將模型建構(gòu)過程中獲得的信息進(jìn)行匯總，通過討論和交流，初步得出結(jié)論;養(yǎng)成在學(xué)習(xí)活動(dòng)中友好合作，資源共享的科學(xué)探究習(xí)慣。
在教學(xué)過程中，高度重視師生互動(dòng)、生生互動(dòng)。在“DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型建立過程”的科學(xué)史料的閱讀和理解中，以嚴(yán)密的邏輯推理步步追蹤、層層深入，不斷地引發(fā)學(xué)生去積極思考、主動(dòng)參與“DNA分子結(jié)構(gòu)”的學(xué)習(xí)過程。
五、教學(xué)方案的設(shè)計(jì)思路
本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容通過重新組合，可設(shè)計(jì)成兩大活動(dòng)板塊。
1. 以新課程教學(xué)理念為指導(dǎo)，充分利用課程資源，引導(dǎo)學(xué)生以DNA分子結(jié)構(gòu)的探索史為主線，將“制作DNA分子的結(jié)構(gòu)模型”的活動(dòng)有機(jī)地穿插其中。
在構(gòu)建模型的探究活動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)合作學(xué)習(xí)、積極參與討論交流，不斷地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，讓學(xué)生在“自我創(chuàng)造”中獲取DNA分子結(jié)構(gòu)的知識(shí)。
2. 以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型作為直觀教具，引導(dǎo)學(xué)生理解DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的組成要點(diǎn)，帶領(lǐng)學(xué)生通過對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則含義的深入認(rèn)識(shí)和問題的變式討論，在課本相關(guān)習(xí)題的解答中，達(dá)成知識(shí)目標(biāo)的落實(shí)。
六、教學(xué)方案及實(shí)施過程
| 教師的組織和引導(dǎo) | 學(xué)生活動(dòng) | |
| 創(chuàng)設(shè)情景 導(dǎo)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(xué)圣地”美國冷泉港實(shí)驗(yàn)室的獨(dú)特雕塑──DNA分子的結(jié)構(gòu)模型。 【提出問題】 通過實(shí)驗(yàn)證明，我們已經(jīng)知道DNA是遺傳物質(zhì)。那么DNA分子是怎樣儲(chǔ)存遺傳信息的呢？這就需要從認(rèn)識(shí)DNA的結(jié)構(gòu)開始。 | 學(xué)生學(xué)習(xí)熱情開始高漲，并表現(xiàn)強(qiáng)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(dǎo)學(xué)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(gè)脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)組成是什么？ 【簡要說明】用圓形硬紙片代表磷酸基團(tuán)，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(jié)構(gòu)示意圖（先展示一個(gè)脫氧核苷的分子結(jié)構(gòu)，再連接一個(gè)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(gòu)建模型1】 4種堿基的結(jié)構(gòu)示意圖，比較嘌呤（雙環(huán)）和嘧 啶（單環(huán)）分子結(jié)構(gòu)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(xué)鍵。） 安排學(xué)生4人一組每人完成1種脫氧核苷酸模型（2個(gè)）的制作。 【演示引導(dǎo)】 教師用多媒體展示正確的鏈接方法。（重點(diǎn)講解堿 基、磷酸與脫氧核糖的碳原子的位置關(guān)系） 【提出問題、指導(dǎo)閱讀】 4種脫氧核苷酸又是怎樣構(gòu)成DNA分子呢？（和學(xué)生一起閱讀課本P．48第2-7行） 【構(gòu)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(xué)生兩人合作完成4個(gè)脫氧核苷酸組成長鏈的模型制作。 組織學(xué)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(xué)生思考，同桌簡單交流，回答問題 學(xué)生思考，并從已準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料中，找出對(duì)應(yīng)的紙板模型。 學(xué)生分組制作DNA分子的基本單位模型。 學(xué)生相互交流和自我評(píng)價(jià) 學(xué)生閱讀課文中黑體字的內(nèi)容 學(xué)生動(dòng)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(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu) | 【提問】那么脫氧核苷酸長鏈?zhǔn)侨绾螛?gòu)成具有獨(dú)特雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA分子的呢？ （當(dāng)時(shí)很多科學(xué)家都積極參與了對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)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(xué)探索，最終提出了DNA分子的結(jié)構(gòu)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(guān)數(shù)據(jù)，推算出了DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)。 【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(cè)，還是螺旋內(nèi)側(cè)？ 【資料分析】 奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫?qū)A基對(duì)組成的研究對(duì)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(gòu)建模型3】 引發(fā)學(xué)生思考：“兩條長鏈中的堿基是怎樣連接起來的？”，指導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)構(gòu)建模型。 【同步演示動(dòng)態(tài)課件】 從DNA分子的平面結(jié)構(gòu)到獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 | 學(xué)生閱讀教科書P．48第二自然段，了解科學(xué)探索的歷史；獨(dú)立思考再通過同桌交流，提出需要解決的問題。 學(xué)生完成DNA分子平面結(jié)構(gòu)模型（4個(gè)堿基對(duì)）的制作。 |
探究四： 觀察、交流，總結(jié)出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn) | 【思考問題】DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)有哪些？ 【模型展示】DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)示模型 師生共同回顧整理知識(shí)要點(diǎn)， 板書出DNA分子結(jié)構(gòu)的知識(shí)鏈 【引導(dǎo)討論】 初步認(rèn)識(shí)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的含義及意義： A與T配對(duì)；C與G配對(duì) | 學(xué)生討論并交流，初步形成DNA分子結(jié)構(gòu)的知識(shí)鏈 |
簡要小結(jié) | 師生共同歸納出DNA分子的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)，并小結(jié)出DNA分子的結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性、多樣性和特異性。 | |
鞏固練習(xí) | 【布置習(xí)題】 教科書（P．51）基礎(chǔ)題1、3。 輔導(dǎo)與討論，交流與評(píng)價(jià) | 學(xué)生解答、相互評(píng)價(jià) |
高一生物DNA分子的結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)
一、DNA分子結(jié)構(gòu)
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(gè)脫氧核糖、一個(gè)磷酸和一個(gè)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(jié)構(gòu)
①兩條長鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)
②脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，排列在外側(cè)，堿基成對(duì)排列在內(nèi)側(cè)③堿基互補(bǔ)配對(duì)原則： A—T、G—C
3、DNA分子的結(jié)構(gòu)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(bǔ)配對(duì)的方式不變。
(2)多樣性：DNA分子中堿基時(shí)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(fù)制的過程
1、復(fù)制的概念：是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。
2、復(fù)制的時(shí)間：有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂的間期
3、復(fù)制條件
①模板:DNA的兩條鏈
②能量:ATP
③原料:游離的四種脫氧核苷酸
④酶:解旋酶、DNA聚合酶等
4、特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制
5、DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因：
1)、DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制
提供精確的模板，
(2)、堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確
地進(jìn)行。
6、DNA復(fù)制的意義
DNA分子通過復(fù)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(xué)習(xí)方法
①預(yù)習(xí)
預(yù)習(xí)是在老師講課前，先瀏覽一遍講課內(nèi)容，在瀏覽時(shí)，應(yīng)用筆將自己認(rèn)為是重點(diǎn)的內(nèi)容劃出來，將自己看不懂的內(nèi)容標(biāo)出來，將瀏覽后產(chǎn)生的問題記下來，有能力、有條件的還可以自己做出預(yù)習(xí)筆記。通過這樣的預(yù)習(xí)，為下一步聽講奠定基礎(chǔ)，使自己的聽講更加有的放矢，聽講時(shí)就可以對(duì)自己已經(jīng)弄懂的或重點(diǎn)知識(shí)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(jìn)一步加深理解。對(duì)于自己預(yù)習(xí)時(shí)還不懂的問題，則是聽講的重要內(nèi)容，一定要當(dāng)堂弄清楚。對(duì)于在預(yù)習(xí)中產(chǎn)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(yù)習(xí)也為將來的自學(xué)能力打下了良好的基礎(chǔ).
② 聽講
很多優(yōu)秀學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)都說明了一個(gè)共同點(diǎn)，即學(xué)生的主要功夫應(yīng)下在課堂上。我們的學(xué)習(xí)過程，實(shí)際上是解決一種矛盾，即已知與未知的矛盾，通過學(xué)習(xí)把未知轉(zhuǎn)化為已知，然后又有新的未知的出現(xiàn)，我們?cè)賮硗瓿蛇@個(gè)轉(zhuǎn)化過程。而由未知轉(zhuǎn)化為已知的過程是在課堂上，在老師的指導(dǎo)下完成的，因此應(yīng)該是很順利的。有很多學(xué)生就是課上認(rèn)真聽講，在45分鐘的時(shí)間里完成學(xué)習(xí)任務(wù)。但是，總有些人，課堂上不認(rèn)真完成由未知向已知的轉(zhuǎn)化，白白浪費(fèi)掉45分鐘，反而在課下再花時(shí)間去完成轉(zhuǎn)化，此時(shí)已沒有老師的指導(dǎo)，只有課本上的內(nèi)容，顯然是不會(huì)有好效果的。如此花雙倍或更多的時(shí)間，去完成效果不好的學(xué)習(xí)任務(wù)，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(fù)擔(dān)也就會(huì)減輕，而且學(xué)習(xí)效果也會(huì)提高，時(shí)間上也會(huì)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(guān)鍵的。
③復(fù)習(xí)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(nèi)容多是講課的重點(diǎn)內(nèi)容，是應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待的。作業(yè)的過程就是復(fù)習(xí)鞏固聽學(xué)知識(shí)的過程，但是，很多同學(xué)把作業(yè)僅僅當(dāng)成是一種任務(wù)，甚至當(dāng)成是個(gè)負(fù)擔(dān)。因此，急急忙忙趕完作業(yè)，就認(rèn)為當(dāng)天的任務(wù)完成了，殊不知，這種做法對(duì)學(xué)習(xí)的幫助是微小的。無論課上老師是否留有作業(yè)，課下都應(yīng)該先進(jìn)行復(fù)習(xí)，及時(shí)將當(dāng)天老師所講的知識(shí)復(fù)習(xí)一遍，這可以加強(qiáng)記憶，克服遺忘。心理學(xué)家對(duì)遺忘和記憶都進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)和研究，德國的心理學(xué)家艾賓浩斯的實(shí)驗(yàn)研究成果中，提出了一個(gè)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(jìn)程是先快后慢，先多后少。就是說，剛剛學(xué)習(xí)完知識(shí)后，遺忘很快就開始，而且一開始遺忘得較多，過一段時(shí)間間隔之后，遺忘的發(fā)展越來越慢，遺忘得也就慢了。根據(jù)這一遺忘規(guī)律，我們應(yīng)該進(jìn)行及時(shí)的復(fù)習(xí)，不要等到遺忘得差不多時(shí)，再進(jìn)行復(fù)習(xí)，那樣，學(xué)習(xí)效果是不會(huì)好的。由于遺忘進(jìn)程是不均衡的，所以我們復(fù)習(xí)得越及時(shí)越好。
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