何花
教材分析
《DNA分子的結構》是新課標教材人教版必修二第3章《基因的本質》第2節內容,它在教材中起著承前啟后的作用,是在“DNA是主要的遺傳物質”基礎上學習的,這讓學生對遺傳物質DNA有了進一步認識,同時為后面學習“DNA分子的復制”、“基因的本質”等內容做了鋪墊。
本節教材以現實生活“北京中關村·DNA雕塑照片提問”導入,采取故事的形式,講述沃森和克里克構建DNA雙螺旋結構模型的歷程,讓學生體驗科學方法和科學家的精神,然后結合圖形簡要概述DNA分子的結構特點,最后讓學生動手制作 DNA雙螺旋結構模型模型體會其中的奧秘,而DNA分子雙螺旋結構是本節學習的重點和難點,需要學生通過空間想象才能理解。
學情分析
學生已掌握了有關DNA分子的基本知識,并了解到DNA是主要的遺傳物質,這為本節新內容的學習奠定基礎。高中學生已初步具備空間想象能力、動手操作能力及觀察能力,但還不完善,需教師在此過程中進行引導。
教學目標
(一)知識目標
1. 了解DNA分子雙螺旋結構模型的構建歷程。
2. 制作DNA分子雙螺旋結構模型,說出DNA分子雙螺旋結構的主要特點。
3. 掌握DNA分子中有關堿基計算的規律。
(二)能力目標
1. 通過制作DNA雙螺旋結構模型,培養學生動手操作能力,體驗模型構建的研究方法及科學知識的綜合運用,培養合作與交流的能力。
2. 以DNA模型為依托,培養學生的空間想象和觀察能力。
(三)情感態度價值觀目標
1. 認同善于利用前人成果和與人合作在科學研究中的重要性。
2. 體驗科學思維方法和科學家們鍥而不舍的精神。
教法與學法
(一)教法
DNA雙螺旋結構比較抽象,需要學生通過空間想象才能理解,而學生的空間想象能力較弱,這就需要教師引導學生在制作DNA雙螺旋結構模型的過程中加深對DNA雙螺旋結構的理解。為了使教學有條不紊地進行,教學程序可采用“DNA雙螺旋結構模型的構建歷程—DNA雙螺旋結構模型的制作—DNA分子的結構特點”知識結構順序,層層遞進,完成對DNA雙螺旋結構的認識。
(二)學法
在本節學習中,學生將動手制作DNA雙螺旋結構模型,觀察模型和圖像,歸納總結知識點,與同學進行合作學習與交流來完成這次探究性學習。
核心素養
科學思維——模型與構建:制作DNA分子的雙螺旋結構模型。
教學過程
一、導入新課
【教師組織和引導】展示“中關村·DNA雕塑”照片,請同學們回答“照片的雕塑是什么?”導入,再講述“講述沃森和克里克構建DNA雙螺旋結構模型的歷程故事?!弊寣W生思考:DNA分子結構是什么樣的?為了回答這個問題,今天就DNA分子的結構進行深入認識。
【學生活動】學生思考,產生好奇。
【教學意圖】引起學生求知欲。
二、講授新課
(一)DNA雙螺旋結構模型的構建歷程
【教師組織和引導】資料:讓學生閱讀教科書47頁至48頁有關 DNA雙螺旋結構模型的構建歷程的資料。
【學生活動】學生閱讀資料完成學案一和二。
【教學意圖】培養學生知識歸納總結的能力及語言表達與交流的能力。
(二)構建DNA雙螺旋結構模型
【教師組織和引導】模型構建一:脫氧核苷酸。
回憶復習:
1. 組成DNA的基本單位?
2. 每個基本單位由哪些部分組成?這些部分怎么連接成一個基本單位?
展示:脫氧核苷酸的結構示意圖
活動:四人人一組制作脫氧核苷酸模型
發給學生制作模型的材料
啟發思考:脫氧核苷酸有多少種?
【學生活動】回顧思考,動手制作脫氧核苷酸模型,引起思考。
【教學意圖】復習鞏固,為新知識學習奠定基礎,培養學生動手操作能力,引導學生從實際操作中找到答案。
【教師組織和引導】模型構建二:脫氧核苷酸鏈。
提問:四種脫氧核苷酸如何連接成脫氧核苷酸鏈?
活動:四人一組合作制作脫氧核苷酸鏈模型
【學生活動】回顧思考,動手制作脫氧核苷酸鏈模型。
【教學意圖】培養合作能力。
【教師組織和引導】模型構建三:DNA分子的雙螺旋結構
提問:(1)DNA分子是由幾條脫氧核苷酸鏈構成?是雙螺旋還是三螺旋結構?(2)堿基位于螺旋的外部還是內部?(3)堿基之間怎么進行配對?
資料:教科書48頁第二、三自然段內容
講述:堿基位于雙螺旋外部,磷酸-脫氧核糖骨架在螺旋外部和堿基配對規律(A與T配對,C與G配對)是依據物理和化學的原理與方法。
活動:四人合作制作DNA雙螺旋結構模型,請其中四組同學將他們制作好的DNA雙螺旋結構模型拿到講臺前展示,讓下面同學仔細觀察并評價其制作的模型是否正確,贊賞學生的制作成果并作小結。
【學生活動】學生思考,閱讀資料,查找答案,親手制作DNA雙螺旋結構模型,讓學生去評價他人制作的模型并提出自己的觀念。
【教學意圖】引起學生深入思考,引發學生去探究,讓學生體驗多學科知識的綜合運用;親手操作驗證理論知識,讓學生評價他人制作的模型更能加深對DNA雙螺旋結構特點。
(三)DNA分子的結構特點
【教師組織和引導】展示:DNA雙螺旋結構模型和DNA分子結構的平面結構模式圖,讓學生觀察總結出DNA分子的結構特點并書寫板書。
【學生活動】學生觀察自己制作的模型及多媒體展示的DNA分子結構的平面結構模式圖,歸納總結出DNA分子的結構特點。
【教學意圖】培養學生觀察能力,圖文互換,培養學生空間想象能力。
(四)DNA堿基互補配對原則的應用
【教師組織和引導】引導學生完成學案DNA堿基互補配對原則的應用的填空。
提示:小組合作討論完成。
【學生活動】學生在老師引導下歸納總結DNA分子中有關堿基計算的規律。
【教學意圖】培養學生主動思考及歸納總結的能力。
三、課堂小結
【教師組織和引導】引導學生對本節內容進行歸納總結。
提示:有關DNA的基礎知識
如何構建DNA雙螺旋結構模型?
DNA分子的結構特點有哪些?
【學生活動】學生在老師引導下說出DNA分子的結構特點。
【教學意圖】培養學生主動思考及歸納總結的能力。