3.3DNA复制方式的推测和实验证据教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第3节 DNA的复制方式的推测和实验证据 一、教材分析 本节内容选自人教版高中生物学必修二《遗传与进化》第3章第3节“DNA的复制”的部分内容，学生是在掌握了DNA的结构与功能等必备知识的基础上，继续进行科学探究，进而深入的理解基因的本质。此外，本节内容也是后续学习“基因的表达”“基因突变及其他变异”等内容的基础。该节主要介绍DNA复制方式的推测和“对DNA半保留复制的实验证据”两部分内容，如何在探究DNA半保留复制的实验证据中培养学生的科学思维，是教师需要深入思考的问题。 2、 学情分析 在知识方面，学生在第1章从个体层面学习了孟德尔的遗传理论，在第2章从细胞层面理解了基因与染色体的关系，本章节则是进一步深化引导学生从分子层面阐述遗传物质的本质，体现了科学探究的内在逻辑，也符合学生学习的内在逻辑。在能力方面，学生在前面已多次接触了演绎—推理、同位素标记法，而且他们已经具有一定的分析归纳能力、逻辑推理能力。但他们感性大于理性，抽象概括的能力一般，且实验探究的能力薄弱。 3、 教学目标 生命观念：基于对DNA分子中碱基特异性配对方式的分析，推测DNA复制的可能机制，并用扭扭棒构建子代DNA分子模型，形成结构决定功能的生命观。 科学探究：基于假说进行演绎推理，预测半保留复制、全保留复制机制下的实验结果，促进科学探究能力和分析、解决问题能力的提升。 科学思维：通过探究DNA的复制方式，培养学生的探究能力。 社会责任：通过对癌症原因的分析引导学生关注生活。认识到无论哪种假说，只有在通过实验证明后，才能上升为科学理论。 4、 教学重难点 重点： 1.通过构建模型推测DNA复制的方式 2.让学生在探究实验设计中提升演绎推理能力。 难点： 让学生基于问题探究和科学背景，运用假说—演绎法探究DNA通过半保留方式进行复制。 5、 教学方法 教法：讲授法、实验探究法、模型构建、任务驱动式； 学法：独立自学法、演绎推理法、对比分析法。 6、 设计思路 通过引起细胞癌变的主要原因是DNA的复制随机出错导致从而引出本节课的核心问题：DNA的复制方式是什么？对于DNA半保留复制的实验证据，教师先给予学生足够的时间和空间，通过扭扭棒构建模型以推测DNA复制的可能机制，再通过问题串的方式引导学生学习实验背景，通过任务驱动引导学生演绎推理2种复制方式的可能实验结果，通过与真实实验结果对比，得出实验结论：DNA的复制方式是半保留复制，从而培养学生逻辑思维能力和科学实验思维。这节课通过补充分散复制机制、让学生课后推测分散复制可能结果结尾，检测学生知识掌握情况、培养学生知识迁移能力。在最后，联系导入，前后呼应，呼吁学生关注癌症群体，形成良好的生活习惯。 7、 教学过程 学习任务 教师活动 学生活动 设计意图 创设情景，导入新课（0.5min） 通过分享资料：66.1%的癌症是由DNA复制随机出错引起的，引出本节课的核心问题：DNA复制的方式是什么？从而引出本节内容。 阅读资料，思考问题 联系社会热点，引出本节关键问题，激发学生强烈的学习兴趣，引发思考。 新课讲授（6min） 1、 复习科学探究方法 通过联系孟德尔的遗传规律和伴性遗传，引导学生回忆假说-演绎法的步骤。 2、 提出假说，实验探究 以假说演绎法作为教学框架进行授课。 （1）提出假说 引导学生通过扭扭棒构建模型，推测DNA分子复制可能的方式。 根据学生回答进一步提出问题：该如何证明哪一种方式才是正确的？ （2） 演绎推理 提出问题：半保留复制和全保留复制最主要区别在哪里？根据学生回答进一步提出问题：用什么方法可以区分亲代和子代的DNA？ 补充实验背景：同位素标记技术和密度梯度离心技术原理。 发布探究任务，驱动学生学习实验过程、演绎推理实验预期结果。 （3） 实验验证，得出结论 展示其他科学家实验的结果，引导学生与前面的预期结果进行对比，得出实验结论：DNA复制的方式是半保留复制。 回忆假说-演绎法的步骤包括：提出问题、作出假说、演绎推理、实验验证、得出结论。 通过扭扭棒模拟DNA复制形成子代DNA的过程，推测DNA复制的方式是半保留复制、全保留复制 结合前面的探究回答问题：区分亲代和子代的DNA 认真听讲。 在老师的引导下完成探究任务，演绎推理在半保留复制、全保留复制的模式下，子代DNA的元素情况以及预期的实验结果。 观察实验结果，与预期结果进行对比得出实验结论。 通过回顾假说演绎法的步骤，使新旧知识相联系，为后期实验探究做铺垫。 通过扭扭棒构建模型，让学生利用简单模型呈现自己的推测和想法，将思维过程外显化，锻炼思维能力和语言表述能力。 通过问题引导学生学习实验背景，以激发学生的好奇心和探究欲，为后面的实验探究建立理论基础。 通过任务驱动引导学生演绎推理实实验预期结果，提高学生的科学素养，增添师生之间的互动。 通过展示真实的实验结果，引导学生与预期的实验结果进行对比，得出实验证据，增添实验的信服力，培养学生的批判精神和科学探究能力。 课堂小结，发布作业(1min) 补充科学家们提出的另一种可能：分散复制。让学生课后演绎推理子一代、子二代DNA情况以及DNA分子在试管中的位置情况。 联系导入，66.1%的癌症是由于DNA复制随机出错导致的，另外，有28.95%的癌症是受环境因素的影响。所以我们要在日常生活中形成良好的生活习惯，使癌症远离我们。 课后演绎推理子一代、子二代DNA情况以及DNA分子在试管中的位置情况。并判断在哪一代就可排除分散复制。 回顾导入，关注癌症群体，形成良好的生活习惯。 对知识点进行补充，检测学生知识掌握情况、培养学生知识迁移能力。 联系导入，前后呼应，引导学生形成正常的价值观和生命观念。 8、 板书设计 学科网（北京）股份有限公司 $$