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

第2节 DNA 的结构 1.教材分析 本节是 2019 年人教版高中生物学必修二《遗传与进化》第 3 单 元“基因的本质”第 2 节内容，第 1 节通过实验证明 DNA 是遗传 物质后，本节依据 DNA 的功能，提出探讨 DNA 的结构并阐明 DNA 分子的结构特点，为后面介绍 DNA 的复制、 DNA 指导蛋白 质的合成等内容奠定基础。 2.学情分析 经过前面章节的学习， 学生已经知道脱氧核糖核苷酸的基本结构 以及磷酸、脱氧核糖、碱基的基本概念，对 DNA 有一定了解。但是， 学生磷酸二酯键掌握的程度并不好，对“DNA 双螺旋结构的精美 ”、 “基因与 DNA 是什么关系 ”并不清楚。本节课构建 DNA 的物理模型， 通过学生亲历证实或证伪，完成模型的制作，学生对 DNA 结构有更 深层次的理解，为后面遗传和变异等内容的学习夯实知识基础。 3.教学目标 1、概述 DNA 结构的主要特点。（重点、难点） 2、通过对 DNA 双螺旋结构模型建构过程的交流和讨论，认同 交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。（重点） 3、制作 DNA 双螺旋模型。（重点） 4.教学思路 DNA 双螺旋结构探索的成功，诞生了一门新的学科------分子 生物学，使得人们对生命世界的研究从细胞层面走向分子层面。 一 般教学中通常采用图片、模型，或者视频来展现 DNA 结构，在一定 程度上使 DNA 结构直观化。但缺点在于学生参与度低，不能真正理 解 DNA 的结构到底怎样构建出来的? 又是基于什么证据必须这样构 建? 本设计将科学史资料和模型搭建结合起来，沿着沃森和克里克 发现 DNA 双螺旋结构的历程，基于科学家的思路，证实或证伪，探 索 DNA 结构之迷。 一些小实验可以充分激发学生学习主动性，引导 学生自主探究 DNA 结构相关知识。师生边探索边总结 DNA 双螺旋主 要特点，实现 DNA 结构的构建与功能探究的统一。最后将整节课上 升到对学生思维训练的高度，要基于证据进行推理，最后进行验 证，设计思路如下： 教学环节 学生活动 设计意图 导入新课，播放 DNA 指纹技术在刑 事案件侦破中的应 用。 DNA 具备什么样的 结构，才能使它承担 传递遗传物质的功 能？ 激发学生兴趣，激起 探究欲望。 回顾科学史 阅读科学史，提取与 DNA 结构相关的信 训练获取与处理信 息，基于证据进行推 息。 理的能力。 建构 DNA 分子模型 结合问题串，利用教 师提供的材料建构模 型，并在小组内讨论 修正。 亲身体验合作探究， 提高团队协作能力。 展示评价归纳总结 对比分析不同组的 DNA 分子模型，总 结 DNA 分子的特点 并思考本节课有哪些 所得。 高效使用模型，提升 高阶思维，学以致 用。 5. 教学过程 导 入 新 课 【教师活动】展示格里菲斯、艾弗里、赫尔希和蔡斯照片，学生回忆上节 课所学，说出结论： DNA 就是遗传物质。播放 DNA 指纹技术在刑事案件侦 破中的应用，要知道其原理就要知道 DNA 结构。教师提出问题， DNA 具有 什么样的结构，才能使它行使这么重要的功能？沃森、克里克进行了哪些 实验？又具备怎样的品质，才能使他们获得成功？ 【学生活动】回忆本单元第一节课知识， 了解本节课学习的目的， 初步意识 到结构应该与功能相适应。科学家的研究经历激发学生学习兴趣。 【设计意图】直接导入， 回忆旧知识， 引入新课题。同时， 介绍两位科学家 的卓越成就，激发学生对 DNA 结构的探索欲。 温 故 知 新 【教师活动】根据已学知识，谈谈你眼中的 DNA 是怎样的？根据学生回答， 随后展示一条核苷酸链。 【学生活动】独立思考， 根据已知， 思考能够探究的问题。 DNA 是以 4 种脱 氧核苷酸为单位连接而成的长链，这 4 种脱氧核苷酸分别含有 A、T、C、G 四种碱基。 【设计意图】为接下来的探究活动确立支点。 探 任务一：构建 DNA 分子的结构模型 活动 1：探究 DNA 分子的空间结构 究 新 知 【教师活动】呈现资料。提出问题： DNA 是什么形状呢？ 资料 1 20 世纪 30 年代后期，瑞典的科学家们就证明 DNA 是不对称的。第二 次世界大战后， 科学家利用电子显微镜测定 DNA 的直径为 2nm。只有通过 2 条链和 3 条链模型推测的 DNA 直径是 2nm。 【生成问题】DNA 由几条链构成？ 【学生活动】根据已有资料分析，可能是两条链，也可能是三条链构成。 【设计意图】培养学生科学探究中的假设和建构模型要基于实验证据。 资料 2 195 年，富兰克林（R.E.Franklin，1920—1