3.3DNA的复制教学设计-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学教学设计聚焦DNA复制的推测、半保留复制证据及复制过程，以萤火虫发光视频导入，衔接前两节DNA结构知识，为生物变异学习奠基，通过假说-演绎法、磁条模型建构等支架引导学生探究。 特色在于以假说-演绎法为主线，结合磁条模型模拟链组合与梅塞尔森-斯塔尔实验视频分析，引导学生小组标注离心结果，培养科学思维与探究能力，深化生命观念，助力教师突破重难点，促进学生深度学习与科学素养发展。

教学设计 课题 第3章 第3节 DNA的复制 课型 新授课 单元复习课 专题复习课 习题/试卷讲评课 学科实践活动课 其他 1. 教学内容分析 本节课之前学生已经知道DNA是双螺旋结构,并且已熟知DNA分子的结构特点,但是对于遗传物质是如何复制的,不得而知,“DNA的复制”主要包括对DNA分子复制的推测、DNA半保留复制的证据和DNA的复制过程三个部分,本节课将DNA结构贯穿于DNA的复制过程,也可巩固之前有丝分裂、减数分裂等方面的内容,是学习生物变异内容的基础。 2.课标解读 (1)大概念:遗传信息控制生物性状,并代代相传。 (2)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。 (3)次位概念:概述DNA分子通过半保留方式进行复制。 3.学情分析 在必修一的学习中,学生已经知道染色体是由蛋白质和DNA组成,DNA是遗传信息的载体以及DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,结合必修二第3章前两节,学生已经清楚的知道DNA的结构,此时学生已经具备了一定的接受DNA复制内容的知识基础。 高一的学生已具备了初步的科学素养,但个体之间存在差异,分析、推理、比较和归纳的能力有待进一步提高。本节课运用多媒体技术辅助重难点的突破,着力拓展学生科学思维的广度和深度,促进与其他知识的联系。 高一学生刚接触高中生物不久,还未形成主动思考和探究思维习惯,少数学生不善于与他人合作学习、教师应充分引导、适时鼓励,组织学生进行充分的讨论交流,提高合作学习的效果。 4.教学目标 生命观念:能概述DNA分子复制的过程及特点,理解DNA复制的条件和半保留复制的生物学意义。 科学思维:通过讲解DNA半保留复制的实验证据,引导学生分析、比较、推理、归纳、培养学生科学理性的思维。 科学探究:运用同位素标记法探究DNA分子的复制,通过实验过程更深入地理解假说——演绎法的内涵。 社会责任:加强学生的逻辑思维能力,领悟科学研究的能力。认同技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。 5.学习重点难点 教学重点 (1)运用假说——演绎法探究DNA的复制方式。 (2)DNA复制的条件、过程和特点。 教学难点 (1)运用假说——演绎法探究DNA的复制方式。 (2)DNA的复制过程。 6.学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一:情景导入 教师活动 (教学环节中呈现的学习情境、提出驱动性问题、学习任务类型等) 萤火虫因DNA复制错误而获得了发光的能力,这可谓是一个美丽的错误! 那么,DNA复制错误时常发生吗?DNA在细胞中是怎样复制的呢?让我们带着疑问走进今天的新课——《DNA的复制》。 学生活动 (学生在真实问题情境中开展学习活动,与教的环节对应) 学生观看视频,激发兴趣,并思考问题。 设计意图:视频导入,引起思考,激发学习兴趣。 环节二:对DNA复制的推测 教师活动 1.半保留复制 (1)提出者:沃森和克里克 (2)假说内容:DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂,解开的两条单链分别作为复制的模板,游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则,通过形成氢键,结合到作为模板的单链上。 (3)特点:新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中一条链。 2.全保留复制 假说内容:是指DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的。 学生活动 认真聆听教师讲解,合作探究。 【合作探究一】小组合作,用红色磁条表示亲代DNA链,用蓝色磁条表示子代DNA链,预测半保留复制和全保留复制后第二代DNA中两条链的组合情况。 小组代表进行展示。 设计意图:创设科学探究情境,让学生在学习过程中亲历科学家的探索过程,有助于学生达成对知识的深刻理解。 环节三:DNA复制方式的实验证据 教师活动 过渡:上述两种假说的区别是,子代中母链和子链的组合情况不同,因此,区分母链和子链,是通过实验探究DNA复制方式的关键所在。这里我们用不同颜色区分母链和子链,而实际上DNA有颜色的区分吗?那如何区分呢? 1958年,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔,设计了一个巧妙的实验。 请同学们观看视频并思考下列问题: 1.实验材料选用了什么? 2.运用了什么技术? 3.使用了什么同位素去标记DNA?原理是什么? 4.利用什么技术分离开含有相对原子质量不同氮元素的DNA? (一)演绎推理,预测结果 指导学生进行合作探究,并进行展示。 (二)实验验证,得出结论 教师讲解实验结论:DNA复制方式是半保留复制。 学生活动 认真听讲。 观看视频,并回答问题。 1.大肠杆菌 2.同位素标记技术 3.15N和14N是氮元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大。 4.密度梯度离心技术 【合作探究二】请同学们小组合作,根据上述实验过程,对白板上亲代DNA以及复制后得到的第一代和第二代DNA含15N、14N的情况进行标注,并标出离心后试管中DNA的位置(轻带、中带、重带)。 小组代表进行展示。 练习检测一 某双链DNA分子,经3次复制后,含有原亲代DNA链的分子数是( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 设计意图:通过视频观看实验过程,受科学方法、理性思维和科学精神等多方面的启迪,引导学生进一步体会假说——演绎法的重要意义。 环节四:DNA复制的过程 教师活动 自主学习:阅读教材55-56页相关内容,在书上勾画出学案表格中对应的内容。 教师讲解并指导学生。 学生活动 阅读教材,并完成表格内容。 设计意图:通过动态的视频将微观过程直观化,有助于学生理解DNA复制的本质,激发学生学习兴趣的同时,进一步培养他们分析、归纳、概括的能力。 课堂小结 7.板书设计 第3节 DNA的复制 一、对DNA复制的推测 二、DNA复制方式的实验证据 三、DNA复制的过程 解 旋 条件:模板、原料、能量、酶 合成子链 原则:碱基互补配对原则 重新螺旋 8. 作业与拓展学习设计 1.完成课本第56页练习与应用(全体学生)。 2.完成练习册典型例题(学优生和中等生)与变式训练(学优生)。 9.教学反思与改进 1.本节课通过启发式教学和有效的问题情境,以科学史料为支撑,引导学生利用假说-演绎法探究DNA复制方式。并通过模型建构的方式将DNA复制这一微观过程直观化,有助于学生理解DNA复制的本质。 2.本节课通过建模与情境交互进行概念教学,从而实现深度学习。在建模与修正的过程中牢固地掌握知识,把握学科本质与思想方法,让深度学习真实发生,使学生的科学思维和科学探究能力在探究中得到发展。 3.改进设想:实验教学局限,仅通过动画展示复制过程,未能动手模拟;另外,分层教学不足。 10.学习评价设计 1.课前预习情况(30%):通过学生对导学案的完成情况进行评价。 2.课堂形成性评价(40%):通过学生的课堂表现得出评价。 3.课后实践评价(30%):作业与拓展学习。 学科网(北京)股份有限公司 $