人教版高中生物必修二《DNA分子的結構》教學設計

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。”讓學生思考：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。