3.2DNA 的结构教学设计-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

本文围绕DNA的结构展开，承接“DNA是主要遗传物质”，为后续遗传规律学习奠基。通过资料分析、模型建构等环节，培养学生生命观念、科学思维、探究实践及态度责任等核心素养，如在模型搭建中形成结构与功能观。 本设计亮点在于多种教法结合，运用多媒体与模型搭建材料。从学生层面看，提升动手与思维能力；从教师角度，提供清晰授课路径；课堂效果上，强化互动，有效突破DNA结构模型构建等教学难点。

3.2 DNA 的结构教学设计 - 2024 - 2025 学年高一下学期生物人教版必修 2 一、教学目标 知识与技能目标 1. 概述 DNA 分子的双螺旋结构的主要特点。 2. 理解 DNA 分子中脱氧核苷酸的连接方式和碱基互补配对原则。 3. 掌握 DNA 分子的特性。 过程与方法目标 1. 通过资料分析，培养学生收集和处理信息的能力。 2. 借助搭建 DNA 双螺旋结构模型，提高学生的动手能力和空间思维能力。 3. 参与讨论和交流，锻炼学生的语言表达能力和合作学习能力。 情感态度与价值观目标 1. 体会科学家锲而不舍、执着追求的科学精神。 2. 认同与人合作在科学研究中的重要性，培养学生的团队合作精神。 3. 认识到科学技术在社会发展中的重要作用，激发学生对生物科学的热爱。 二、教学重难点 教学重点 1. DNA 分子的双螺旋结构的主要特点。 2. DNA 分子中碱基互补配对原则及其应用。 教学难点 1. DNA 分子的双螺旋结构模型的构建。 2. 理解 DNA 分子的特性及其在生物遗传中的意义。 三、教学准备 1. 多媒体课件，包含 DNA 结构的发现历程、DNA 分子的组成和结构等相关图片、动画和视频。 2. DNA 双螺旋结构模型的搭建材料，如不同颜色的硬纸板（代表脱氧核糖、磷酸和碱基）、小木棍（代表化学键）等，每组一套。 3. 教材、练习题单等。 四、教学方法 讲授法、讨论法、模型建构法、多媒体辅助教学法 五、教学过程 （一）复习导入（5 分钟） 教师：上节课我们学习了 DNA 是主要的遗传物质，哪位同学能简单回顾一下证明 DNA 是遗传物质的两个经典实验？ 学生回答：肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。 教师：非常好。既然我们已经知道 DNA 是主要的遗传物质，那么 DNA 是怎样储存遗传信息的呢？它又具有怎样的结构呢？这就是我们本节课要探讨的内容。 （二）探究新知（20 分钟） 1. DNA 双螺旋结构模型的构建（7 分钟） 教师利用多媒体课件展示 DNA 双螺旋结构模型的发现历程，介绍沃森和克里克等科学家的研究过程和重要贡献。 教师：请同学们阅读教材相关内容，思考并讨论以下问题： （1）在构建 DNA 模型的过程中，沃森和克里克遇到了哪些困难？他们是如何解决的？ （2）沃森和克里克在研究过程中借鉴了哪些科学家的成果？ 学生分组讨论后，每组选派代表发言。 教师总结：沃森和克里克在构建 DNA 模型的过程中，遇到了碱基如何配对等困难。他们通过查阅资料、与其他科学家交流等方式，借鉴了威尔金斯和富兰克林的 DNA 衍射图谱、查哥夫的碱基互补配对原则等成果，最终成功构建了 DNA 双螺旋结构模型。这个过程体现了科学家们勇于探索、善于合作的科学精神。 2. DNA 分子的化学组成（6 分钟） 教师展示 DNA 分子的组成示意图，讲解 DNA 分子的基本组成单位——脱氧核苷酸。 教师：DNA 是一种高分子化合物，它的基本组成单位是脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。含氮碱基有四种，分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。 教师：现在请同学们用手中的材料，尝试搭建一个脱氧核苷酸的模型。 学生进行实践操作，教师巡视指导。 教师邀请一位学生上台展示并讲解自己搭建的脱氧核苷酸模型。 教师总结：通过刚才的操作，我们了解了脱氧核苷酸的组成。多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链。 3. DNA 分子的结构特点（7 分钟） 教师展示 DNA 双螺旋结构模型，引导学生观察并总结其结构特点。 教师：请同学们仔细观察模型，思考以下问题： （1）DNA 分子是由几条链组成的？这两条链的方向有什么关系？ （2）DNA 分子的基本骨架是由什么构成的？位于什么位置？ （3）碱基是如何配对的？遵循什么原则？ 学生分组讨论后回答。 教师总结：DNA 分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成的双螺旋结构。其基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成，排列在外侧；碱基排列在内侧。碱基之间通过氢键连接，并且遵循碱基互补配对原则，即 A 与 T 配对，G 与 C 配对。 教师：现在请同学们分组，用手中的材料搭建一个 DNA 双螺旋结构模型。 学生进行实践操作，教师巡视指导。 教师邀请一组学生上台展示并讲解他们搭建的模型。 教师进一步强调 DNA 分子结构的稳定性和特异性与碱基互补配对原则的关系。 （三）巩固运用（10 分钟） 1. 基础练习（5 分钟） 教师发放练习题单，展示以下基础题目： （1）组成 DNA 的基本单位是（ ） A. 核酸 B. 脱氧核苷酸 C. 核苷酸 D. 氨基酸 （2）DNA 分子中，碱基对的配对方式是（ ） A. A—G，T—C B. A—T，G—C C. A—C，T—G D. 以上都不对 （3）在 DNA 分子的一条链中，（A + T）/（G + C）= 0.4，则在其互补链和整个 DNA 分子中，该比值分别是（ ） A. 0.4 和 0.6 B. 2.5 和 1.0 C. 0.4 和 0.4 D. 0.6 和 1.0 学生独立完成后，同桌之间相互检查并交流答案。教师进行简单点评，强调解题的关键思路和知识点。 2. 拓展应用（5 分钟） 教师展示拓展题目： （1）某生物细胞 DNA 分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占 22%，那么，胞嘧啶的分子数占（ ） A. 11% B. 22% C. 28% D. 44% （2）已知一个 DNA 分子中有 4000 个碱基对，其中胞嘧啶有 2200 个，这个 DNA 分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（ ） A. 4000 个和 900 个 B. 4000 个和 1800 个 C. 8000 个和 1800 个 D. 8000 个和 3600 个 学生思考并尝试解答，教师请几位学生上台讲解自己的解题思路和过程。 教师总结解题方法和技巧，强调对 DNA 分子结构特点和碱基互补配对原则的灵活运用。 （四）课堂小结（3 分钟） 教师：请同学们回顾本节课的内容，思考并回答以下问题： （1）DNA 双螺旋结构模型是如何构建的？ （2）DNA 分子的化学组成和结构特点是什么？ （3）DNA 分子具有哪些特性？ 学生回答后，教师进行全面总结：本节课我们了解了 DNA 双螺旋结构模型的构建历程，掌握了 DNA 分子的化学组成和结构特点，包括两条反向平行的链、磷酸和脱氧核糖构成的基本骨架、碱基互补配对原则等。同时，我们还知道了 DNA 分子具有稳定性、多样性和特异性等特性。希望同学们在课后能够进一步理解和掌握这些知识。 （五）课后作业（2 分钟） 1. 基础巩固：完成教材第 51 页练习一的第 1、2、3 题，这些题目主要考查对 DNA 分子结构基本概念和碱基互补配对原则的理解。 2. 实践应用：回家后，利用身边的材料（如彩纸、吸管等）再次搭建一个 DNA 双螺旋结构模型，并向家人介绍 DNA 的结构特点。 3. 拓展探究：查阅资料，了解 DNA 结构的发现对现代生物技术（如基因工程、亲子鉴定等）的影响，下节课进行分享。 六、教学反思 存在的问题 1. 在学生搭建 DNA 双螺旋结构模型的过程中，部分学生对碱基配对的方式理解不够准确，导致模型搭建出现错误。这说明在讲解碱基互补配对原则时，还需要更加深入和细致，结合更多的实例帮助学生理解。 2. 课堂时间把控不够精准，在探究 DNA 双螺旋结构模型的构建历程时，学生讨论时间过长，导致后面的巩固练习环节有些仓促，部分拓展题目学生没有足够的时间思考和解答。 3. 小组合作学习的效果有待提高，个别小组存在个别学生参与度不高的情况，小组内分工不够明确，影响了整体的学习效率。 改进措施 1. 在今后的教学中，增加相关的练习题和实例，让学生通过更多的练习来巩固对碱基互补配对原则的理解。同时，在学生搭建模型前，再次强调碱基配对的规则，并进行示范操作。 2. 优化教学环节的时间分配，提前预设每个环节的时间，并严格按照时间安排进行教学。在学生讨论时，加强引导和监督，确保讨论的有效性，避免时间浪费。 3. 完善小组合作学习的机制，明确小组内每个成员的职责和任务，鼓励每个学生积极参与。在小组评价时，不仅关注小组的整体表现，也注重对每个学生的评价，提高学生的参与度和积极性。 学科网（北京）股份有限公司 $$