3.2DNA的结构 教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

生物 学科教学设计 2023年12月19日 教学设计 题目 DNA的结构 授课年级 高中一年级 生物课 程学习 目标 1.通过模拟DNA衍射实验，认同DNA的螺旋结构，增强科学思维和科学探究能力。 2.通过科学史资料论证，运用归纳与概括，演绎与推理、模型与建模的方法，构建并解释DNA的双螺旋结构，形成结构与功能相适应的生命观念以及批判性和创造性的科学思维。 3.通过了解科学家对DNA结构探究的一般过程，认识到科学技术的进步对认识生命科学的重要性，养成不惧权威的科学精神和实事求是的科学态度和社会责任。 4. 概述DNA结构的主要特点。 教学技 能训练 目标 1.通过精心组织，基于科学史材料，以故事的形式分析总结结论，激发学生的好奇心，运用科学思维展开讲解和论证，课堂教学留给学生小组合作表达交流，独立思考问题，在不断验证的过程中加深对知识的理解和加工。在此过程中关注学生的行为和反应，及时引导、反馈。 2.通过循序渐进的探究DNA双螺旋结构的构建过程，恰当运用论证式教学模式，从而掌握DNA结构的全貌，渗透科学家们敢于探索、敢于质疑、团结协作的精神，加强科学思维，提升科学探究能力。 3. 通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的交流和讨论，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。 4. 制作DNA双螺旋结构模型。 教学 重点 学科 内容 重点 1. 基于科学史建构“DNA双螺旋结构模型”。 2. DNA结构的主要特点。 技能 训练 重点 培养学生归纳与概括，演绎与推理、模型与建模能力，构建并解释DNA的双螺旋结构。 教学 难点 学科 内容 难点 1. 探究在DNA分子中碱基如何配对。 2. DNA结构的主要特点。 技能 训练 难点 1. 引导学生演绎与推理DNA的双螺旋结构。 2. 归纳与总结DNA结构的主要特点。 教 学 过 程 时间 教师行为 预设学生行为 教学设计意图 00分00秒 【组织教学】 组织课堂纪律。 【整理集中】 集中注意力 组织课堂，构建一种和谐的、有利于提高课堂教学效果的课堂秩序。 00分10秒 一、模拟实验引入 【模拟DNA衍射实验】 用激光笔照射弹簧的螺旋部分，并将透射光投射在竖直墙壁上。 （板书：DNA 螺旋结构） 【观察比较】 认真观察墙壁上呈现的衍射条纹的图样，比较富兰克林的DNA衍射图谱，理解DNA螺旋结构的猜想。 真实还原当年科学家们利用伦琴射线衍射图样分析DNA双螺旋结构的实验原理，直观演示实验吸引学生，进一步验证DNA是螺旋结构的结论的正确性，加深学生印象，激发学习兴趣，增强学生的科学思维。 00分45秒 01分07秒 01分30秒 02分10秒 02分50秒 04分40秒 05分05秒 二、DNA双螺旋结构模型的构建科学史 【展示图片】 利用PPT向学生介绍三组不同实验室对DNA结构探索的方法，并将科学家们探索DNA结构的过程生动比做一场竞赛。 【时间回溯】1 PPT展示：1951年沃森克里克的三螺旋结构模型，向学生介绍其特点之一是碱基在外边。随即引入另一组竞争对手女科学家富兰克林毫不留情否认的沃森与克里克的三螺旋结构模型。 （板书：三链 碱基在外） 【提出问题】 提供资料：细胞中的环境是亲水的，而DNA分子的含氮碱基是疏水的。 提问：DNA生活在细胞这个水环境中，碱基应该在外侧，还是内侧呀？ 评价学生回答情况。依据资料得出结论：碱基在DNA螺旋的内侧。 （板书：→内） 【时间回溯】2 PPT展示：1952年6月，克里克寻求格里菲斯的帮助，提出新的证据：腺嘌呤(A)吸引胸腺嘧啶(T)，鸟嘌呤(G)吸引胞嘧啶(C)。 （板书：→A-T C-T） PPT展示：以表格的形式呈现查哥夫的实验结论，引导学生发现不同种类碱基总量的比例为1:1，即腺嘌呤(A)的量与胸腺嘧啶(T)的量大致相同；鸟嘌呤(G)的量与胞嘧啶(C)的量大致相同。 （板书：A=T,C=G） 【提出假设】 做出假设：DNA分子中含有两条链，一条链的A与另一条链的T相互吸引，一条链的C与另一条链的G相互吸引，这样必然会导致A=T，C=G，恰恰说明了查哥夫规则。 （板书：双链） 【时间回溯】3 PPT展示： 1、威尔金斯对沃森的启示。 2、佩鲁兹提出DNA链反向平行。 （板书：标题：双 模型的构建） 3、现收藏于纽约科学博物馆DNA模型以及立体模型。 （板书：照片51号） 【验证模型】 经计算构建的模型衍射图形与富兰克林衍射图谱一致。 【观看图片】 观看图片，了解当时科学界对DNA结构探索的热情