3.2 DNA的结构教学设计-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学《DNA的结构》教学设计聚焦DNA双螺旋结构的主要特点，通过回顾肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染实验等遗传物质证据，提出DNA结构与功能的问题，衔接上节课内容，搭建学习支架。 特色在于融合科学史与探究实践，借助沃森和克里克模型构建历程培养科学思维，通过制作双螺旋结构模型深化结构与功能观的生命观念，结合碱基数量计算发展逻辑思维。助力学生提升探究能力与合作精神，为教师提供素养导向的教学范式。

课题 DNA的结构 学科 生物 学段 高中 年级 高一 教材 人教版（2019） 教学目标及教学重点、难点 教学目标： 1.通过掌握DNA的结构和功能，理解生命的延续和发展。 2.通过对科学史的学习，认同科学家的探索求真、交流合作等科学精神在科学研究中的重要性。 3.通过探究活动，可以提高学生的探究能力、动手能力与合作能力等。 4.基于科学家的探索历程，认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。 教学重点、难点： 教学重点： 1、DNA分子结构的主要特点 2、制作DNA分子双螺旋结构模型 教学难点： DNA结构的主要特点 核心素养 1.生命观念 基于DNA结构特点，解析其与储存遗传信息功能之间的适应，形成结构与功能观，初步形成生命的信息观。 2.科学思维 发展从点(基本单位)→线(单链) →面(双链) →体(空间结构)的逻辑思维与模型思维。 3.科学探究 体验科学家DNA双螺旋结构模型的构建历程，掌握科学探索的基本思路和方法。 4.社会责任 感悟科学家为探索生命奥秘所体现的科学精神与科学态度，形成为科学事业作贡献的责任与担当。 教学方法和手段 充分发挥学生的主观能动性，让学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念，发展生物学学科核心素养，在讲解内容时借助多媒体技术，帮助学生识记和理解。 教学过程(表格描述) 教学 环节 主要教学活动 设置意图 创设问题情境 引入新课 【情境导入】带同学们回忆上节课的实验及结论：均可得出DNA是遗传物质 格里菲斯：肺炎链球菌体内转化实验 赫尔希、蔡斯：噬菌体侵染大肠杆菌实验 艾弗里：肺炎链球菌体外转化实验 提问：DNA是如何发挥作用的？（功能） DNA 的结构是什么？ 用先回顾再提出问题的流程，启发学生的思维，激发学生的热情和求知欲。 新课讲授 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1.学生阅读课本DNA结构模型的构建内容，总结模型构建者和构建依据。 2.教师展示图片与视频资料，讲解X射线衍射技术的原理，得出DNA是螺旋结构, 3.出示查哥夫的研究成果，引导学生合理猜测。 查哥夫通过测定多种生物DNA中碱基的含量，提出了查哥夫法则：在DNA中，腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。（A=T , G=C） 根据查哥夫的发现沃森和克里克重新构建模型： 将碱基安排在双螺旋内部，将磷酸-脱氧核糖骨架排在螺旋外部，A与T配对，G与C配对，DNA的两条链的方向是相反的。 展示沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型。 【思维拓展】在完成DNA双螺旋结构模型的构建的实验后，帮助学生深入理解DNA结构的内容，提出了四个问题，让学生充分思考讨论，内化知识。 （1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ 两条链构成，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 （2)DNA 的基本骨架是由那些物质组成的？他们分别位于DNA的什么部位？ DNA 的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧 （3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？ DNA 中的碱基通过氢键连接成碱基对。它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定规律：A一定与T配对，G一定与C配对。 （4）沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你那些启示？ 学习沃森和克里克善于利用前人的成果，与人合作的品质，了解DNA衍射技术，理解多学科间交叉渗透 通过模型构建过程中的反复猜测和求证，培养学生严谨的逻辑思维能力和科学探究精神。 二、DNA的结构 首先介绍DNA，然后根据沃森和克里克搭建的模型，引导学生概述DNA双螺旋结构的主要特点。 1.DNA的中文全称：脱氧核糖核酸 2.DNA的组成元素：C、H、O、N、P 3.DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸 4.DNA双螺旋结构的主要特点： （1）DNA是由两条脱氧核苷酸链构成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 （2)DNA中的脱氧核糖和磷酸交替排连接排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 (3)引出“氢键”“碱基互补配对原则”等重要概念 5.观察DNA片段，回答下列问题: 脱氧核糖、磷酸、碱基数量关系 一个脱氧核糖连接几个磷酸？ 一个DNA分子有几个游离的磷酸？ 一条链上相邻的两个碱基连接方式？ 两条链之间相邻碱基之间的链接方式？ A+T含量为40%DNA分子和A+T含量为60%的DNA分子哪个结构更稳定？ 6.DNA视频演示 7、播放DNA视频演示，加深同学们的印象。 8.DNA结构的特点 根据探究过程和同学们一起探讨DNA结构的特点。 稳定性、特异性、多样性。 让同学们回答问题，提高注意力，更好的融入课堂。 深刻理解碱基互补配对原则，为下节课的DNA复制机制打好基础。 三、DNA分子中有关碱基数量的计算 DNA中碱基数量的计算问题：关键在于正确理解并表示题中所给的信息 DNA双链信息：A = T G = C 单双链信息如何转化： 认识了DNA结构，了解是双螺旋，因此帮助同学们学习关于DNA中碱基数量的计算问题，区分关于单链和双链的知识，了解单双链信息如何转化，打开同学们的思路，引起注意。 探究教学 制作DNA双螺旋结构的模型 阅读教材，了解目的要求、材料用具，探讨模型设计。 1.准备材料 2.梳理制作步骤： 制作脱氧核苷酸模型 制作脱氧核苷酸长链模型 制作DNA平面结构模型 制作DNA立体结构模型 3.播放视频，制作DNA双螺旋结构的模型的过程，学生可小组合作，尝试制作DNA的结构模型 增强同学们的动手能力。打开思路，加深印象，通过自己动手的这个过程，让同学们确确实实的体会DNA的双螺旋结构 当堂检测 PPT中的六道练习题 及时巩固本课所学 课堂 总结 教师带领学整体回顾本节课知识和内容（根据时间安排灵活调整） 对本节知识进行归纳总结，帮助学生加深记忆并构建知识体系。 板书设计 3.2 DNA的结构 一、ＤＮＡ双螺旋结构模型的构建 1.模型构建者 2.构建依据 3.研究DNA结构常用的方法 4.X射线衍射技术 二、DNA的结构 1.DNA的中文全称： 2.DNA的组成元素： 3.DNA的基本单位： 4.DNA双螺旋结构的主要特点 三、DNA的结构特性 1.稳定性 2.特异性 3.多样性 四、DNA分子中有关碱基数量的计算 1.DNA双链 2.单双链信息如何转化 教学设计反思 通过探究构建模型的过程，学生自然地了解DNA双螺旋结构的基本内容，同时还体验了科学家的研究历程，能够学习到科学家善于捕获分析信息和严谨的思维品质及持之以恒的科研精神。然后以构建好的DNA模型为依托，让学生根据老师提出的问题分析模型、主动探究得出DNA结构的有关知识，再由学生总结出DNA双螺旋结构的主要特点。基于教材内容和编排，学生自主学习获取有效信息、独立思考，以“探究合作”为课堂教学的主要教学方法，培养学生的科学素养和理性思维能力。 学科网（北京）股份有限公司 $