3.2 DNA的结构 教学设计-2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

课题

3.2 DNA的结构

学校 、班级

西安高级中学

科目

课型

新授课

课时

1

执教

张妙

生物

课标要求

大概念：遗传信息控制生物性状，并代代相传

重要概念：亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上

次位概念：

概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。

教材内容分析

教材

内容

《DNA分子的结构》是高中（人教版）生物必修2第3章第2节内容。 教材编排从自然界普遍存在的遗传和变异现象入手研究到染色体是遗传因子的载体，到组成染色体的两种成分中谁是遗传物质的探究，层层深入，使遗传学向着分子水平快速前进。DNA分子双螺旋结构的提出是生物发展史上具有最深远意义的事件，重温这段探究历史，明确DNA的结构和特点是接下去学习《DNA的复制》、《基因的表达》等生物的遗传和变异理论的基础。而且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、物种稳定性本质的结构基础。本节内容是在学生知道DNA是主要的遗传物质后，引导学生进一步认识DNA的结构，理解DNA是怎样储存遗传信息的，进而形成结构与功能相适应的生命观念。

地位

作用

从知识结构上看，本节内容既是对前面已学习的孟德尔遗传定律和减数分裂知识进一步的深化理解，也是为后面学习《DNA的复制》、《基因的表达》等生物的遗传和变异奠定理论基础。因此说，本节课起到了承上启下的作用，是高中生物重要内容之一。

学习者特征分析

一般

特征

本节课的授课对象是高一年级学生，具有一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立，他们的学习积极性较高，课堂上应该充分调动学生的积极性，引导学生不断思考，体现学生的主体性和教师的主导性，在讲解过程中可借助多媒体技术，帮助学生识记和理解。

学生已经掌握核酸的元素组成，认识了有丝分裂、减数分裂和受精作用等生物知识，掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成等相关知识，了解了DNA是主要的遗传物质，这为新知识的学习奠定了认知基础，同时，具备了一定的数学、物理和化学知识，但对于学生对实验方法不了解，动手能力不强，缺乏认真求实的科学态度和坚持不懈的科学精神等问题，教师应在学生探究的过程中进行适当的引导。

原有

学生通过必修一的学习，已经掌握DNA的基本单位及化学组成等基本知识，知道DNA是由两条脱氧核苷酸链构成；具备一定的自主学习和合作探究能力，具

能力

备一定的识图能力、比较分析能力和归纳总结能力。

教学

目标

1.在教师引导下，小组根据已学知识和科学史，建构DNA分子双螺旋结构模型。

2.通过对建构的DNA分子双螺旋结构模型的分析总结，准确说出DNA分子的结构特点。

3.领悟模型建构在研究中的应用，体会持之以恒的科学精神。

4.通过动手制作模型，培养观察能力，动手能力及空间想象能力等，形成结构与功能观。

教学重点

1、DNA分子结构的主要特点

2、DNA分子的特性

3、构建DNA分子结构模型

教学难点

1、构建DNA分子结构模型

2、双链DNA分子中各种碱基的数量关系

教学工具

多媒体教学（PPT、图片、视频）、DNA物理模型

教学方法

 探究式教学法、任务驱动教学法、情景体验法、交互式教学法、多媒体辅助教学法等

学习方法

 制作模型、合作学习、自我展示、阅读理解、查阅资料等

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

情景

导入

【视频导入】

播放侦查小短片，寻找真凶的密码，提问“真凶的密码”是什么？

学生：DNA。

我们在第一节课学习了DNA是主要的遗传物质，科学家在了解到DNA是主要的遗传物质之后，迫切想要知道DNA具有怎样的结构，才能作为大多数生物的遗传物质。

引出新课：《第二节  DNA分子的结构》。

观看视频，思考视频中出现的“真凶的密码”是什么？

通过视频导入，激发学生兴趣，使学生一上课就融入学习和探究的氛围中，为整堂课的教学奠定了一个神秘的氛围。

一、DNA双螺旋结构模型的构建

1950年前后，有这样一批科学家同时参与到DNA分子的研究当中，主要人物有：英国剑桥大学卡文迪许实验室的沃森和克里克，美国加州理工学院的鲍林，以及英国皇家学院实验室的威尔金斯和富兰克林。鲍林在多肽方面的研究方法使沃森和克里克意识到模型建构的重要性，他们决定也采用硬纸板和金属片建构模型的方法，来

学生听讲。观看课件，了解各位科学家的贡献。

创设情境，使学生融入构建DNA分子结构模型的氛围中.通过科学史引起学生探究DNA结构的兴趣。

让学生了解：科学探究的第一步就是要善于观察，

解决DNA结构的问题。

    在前行的道路上，他们遇到了一个又一个的难题，下面就让我们一起跟着科学家的脚步看他们是如何不气馁，不放弃，攻克一个又一个难题的。

当时科学界对DNA的认识：

DNA的元素组成：____________5种元素

组成DNA分子的基本单位是__________

1分子脱氧核苷酸=______+____+_____       

DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。核苷酸与核苷酸之间是通过_____连接的。

沃森和克里克遇到的难题：

难题1：DNA分子由几条链构成？

【资料1】 1951年11月，根据威尔金斯和富兰克林提供的DNA晶体X射线衍射照片获得的数据，沃森和克里克推测出DNA分子是规则的、螺旋形的，而且不止由一条链构成。他们先后建构了几种模型，三链、双链都有。经过无数次尝试之后，沃森和克里克最终认为DNA分子是由两条链构成的。

DNA分子由两条链构成，那么问题接踵而至。

难题2：两条链中的碱基是排在外侧，还是在内侧？

【资料2】：正当他们百思不得其解时，富兰克林为他们提供了一个很重要的信息，指出DNA是一个亲水分子。碱基疏水，磷

完成资料的填写，复习所学知识。

学生听老师讲解，思考，并回答相关问题。

学生听老师讲解，思考，并回答相关问题。

勤于思考，勤动手，并能提出有研究价值的问题。

从学生熟悉的知识出发，有利于学生更快进入学习状态。

以资料形式呈现，帮助学生提高阅读分析能力。

以问题串的形式将科学家们在构建DNA模型时遇到的问题呈现给学生，一方面可以让学生了解科学史，另一方面可以提高学生分析问题，解决问题的能力，突破教学重点，注重训练学生思维能力。

结合探究过程，激励学生思考，理解进行科学探究必须要有严谨的推理和缜密的科学思维。