dna分子的结构一节教学设计及反思

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1、“DNA分子的结构”一节教学设计及反思宁德市实验学校郜寿潭1.教材分析“DNA分子的结构”一节是新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第3章第2节的内容，由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子结构的主要特点及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成。其中碱基互补配对原则是DNA结构、DNA复制以及DNA控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。DNA分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识；DNA独特的双螺旋结构保证了DNA具有多样性、特异性、稳定性的特征，它是学生理解生物的多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认

2、识过程和方法，是进行探究式教学的极好素材。在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂教学，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。2.教学目标（1）知识目标：概述DNA分子结构的主要特点。（2）能力目标：制作DNA分子双螺旋结构模型。（3）情感态度与价值观目标：体验DNA双螺旋结构模型的构建历程，感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。3.教学重点7（1）DNA分子结构的主要特点。（2）制作DNA分子双螺旋结构模型。4.教学难点DNA分子结构的主要特点。5.教学设计的基本理念美国教育学家

3、克莱恩曾经说过：“最佳的学习方法是先做后辨认，或是一边做一边辨认。”本节内容以DNA模型为依托，让学生在分析相关资料的基础上动手构建物理模型，最后通过小组间的交流、比较和归纳，水到渠成得出DNA分子结构的主要特点，同时体会科学发展史中蕴含的科学方法和科学思想，达到在探究活动中获得知识的教学目标。6.教学过程6.1案例引趣，导入新课7案例介绍：为迎接世界华人生物科学家大会，北京大学生命科学学院准备在新落成的办公楼大厅内建造3座雕塑，其中为了纪念DNA双螺旋结构发现50周年，北京大学向世纪盛典公司定作了一座名为“旋律”的不锈钢雕塑，雕塑以双螺旋结构为构思蓝本，整体

4、镀钛，价格6万元。合同签订后，世纪盛典公司如期完工，北大也按照合同约定支付了款项。但是，雕塑参展将近一个月后，一位北大教授发现双螺旋雕塑的螺旋方向反了，呈顺时针方向螺旋上升，与50年前发现的逆时针旋转结构不符，虽然上世纪70年代也发现了左旋顺时针方向的双螺旋结构，但是这次华人生物科学家大会的主题之一就是为了纪念DNA双螺旋结构发现50周年，左旋方向的双螺旋结构雕塑不能被北大校方认可。考虑到科学家大会即将召开，世纪盛典公司随后又按照更改后的图纸为北大重新制作了雕塑。世纪盛典公司向北大提出给付第二次制作雕塑的成本费用4.8万元的要求，但北大拒绝了这项要求。世纪盛典

5、公司遂将北京大学起诉到法院。教师提问：案件发生的原因是什么？借此引出本节课的学习内容：DNA的结构是怎样的，有什么特点？6.2资料分析，模型构建教师设问质疑：“科学家是如何揭示DNA分子结构的？”指导学生阅读DNA双螺旋结构模型的构建过程，认真思考以下问题后小组交流讨论：（1）沃森和克里克开始研究DNA结构时，科学界对DNA已有的认识是什么？（DNA分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的长链，呈螺旋结构。）（2）沃森、克里克在前人已有的认识上，采用什么方法研究DNA结构？（模型建构。）（3）沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？（a、螺旋结构（三螺旋、双螺

6、旋）：碱基位于外部；b、双螺旋结构：磷酸-脱氧核糖位于外部，碱基位于内部，相同碱基配对；c、双螺旋结构：磷酸-脱氧核糖（骨架）位于外部，碱基A-T，G-C配对，位于内部。）教师引导，学生根据资料信息利用模型盒尝试构建DNA结构模型（1）组装一个脱氧核苷酸模型：（注意三种物质的连接位置）7（2）组装脱氧核苷酸长链：（学生阅读资料：磷酸-脱氧核糖骨架排列在外侧，推测脱氧核苷酸之间通过磷酸-脱氧核糖相互连接）（3）构建脱氧核苷酸双链学生根据自己对DNA结构的已有认识，可能有同学构建如下双链模型：教师提示学生进行自检、组内和组间互评，发现问题：磷酸-脱氧核糖骨架应排列

7、在外侧，而碱基位于双链内部。并由学生提出解决方案：一条脱氧核苷酸链不动，互补链旋转180度。改进后的模型如下：7学生观察新模型后，提出作为遗传物质的DNA分子必须具有稳定性，而该模型不能保证DNA结构的稳定性，提出修改方案：A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，让让A与T配对，G与C配对，组成的DNA分子才具有稳定的直径。再次改进模型如下：（4）学生构建DNA的立体结构：双螺旋结构模型。6.3DNA分子结构的主要特点学生对制作的模型进行自评、组内和组间评价后，观察不同DNA双螺旋模型的共同点，总结DNA分子双螺旋结构的主要特点：（1）两条链反向平行盘

8、旋成双螺旋结构；（2）外侧为脱氧核糖和