3.3DNA的复制 教学设计-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

教学设计 课题 DNA的复制 课型 新授课☑ 章/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 本节内容建立在“DNA是主要的遗传物质”和“DNA的结构”基础上， 并为后续学习“基因的表达”（遗传信息如何控制性状）、“基因的突变”（复制出错）提供分子水平的理论基础。本节内容从DNA的结构特点出发，引导学生探究DNA的复制方式，在学生推测DNA复制的机制后，通过实验证明其正确性，最后介绍DNA的复制过程。本节内容运用假说——演绎法探究DNA的复制方式，帮助学生复习运用这一科学方法，提升科学思维；同时学生对DNA半保留复制过程的学习有助于学生理解遗传信息能够稳定并代代遗传的生命观念。 2.学习者分析 学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识，在此基础上，本节课将从分子水平来探讨生命的本质；学生已经学过假说-演绎法并熟悉其过程，但对它的应用尚不熟练。高一年级学生已经具有较强的动手能力，一定的观察和认知能力，一定的逻辑推理和模型构建能力；分析思维的目的性，连续性和逻辑性已初步建立。本节内容比较抽象，学生学习的兴趣可能不是很高，在教学过程中教师需要采用一定的教学方式和教学资源来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。 3.学习目标确定 本节的课程标准是概述DNA通过半保留方式进行复制，遗传信息通过DNA的复制代代相传。教学中充分挖掘教材内容建立流畅、清晰的探究过程，通过设置问题情境，引导学生在思考和讨论中学习新知识。 通过对DNA复制方式的提出假说及实验证明的分析思考，体验科学探究的基本方法。 通过构建DNA复制方式的模型，演绎推理出可检验的结果，提升逻辑推理和模型构建能力。 通过分析DNA复制图解、相关文字资料，归纳概括DNA复制的条件、过程、特点，并理解DNA复制是遗传信息能够稳定并代代传递的基础。 通过关注DNA复制在基因检测、追溯生物进化、刑侦破案等方面的应用，以及DNA复制错误导致的癌症等健康问题，认识到科学研究对人类生活的重要价值，树立负责任的生活态度。 4.学习重点难点 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 难点： （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 5.学习评价设计 评价维度 评价内容与方式 知识获得 在教学环节三、四中通过课堂提问，让学生描述DNA复制方式、探究过程中实验设计的方法、要素；阐述DNA复制的条件、过程、特点等。最后通过课后习题正确率评价学生知识获取情况。 能力提升 在各个教学环节观察、评价学生获取信息、观察、归纳、总结、思维、应运、建模的能力。 思维发展 在教学环节二、三中演绎推理过程和结果、设计实验的思路及假说演绎法的应运。教师观察评价其过程，小组互评结果。 学习态度 是否积极主动参与小组合作、讨论；能否主动展示本组交流成果、客观评价其它组的展示成果。 价值观念 根据学生在教学环节五的讨论和发言中，评价学生的生命观念与社会责任感。 《DNA的复制》课堂量化评价表 评价维度 评价指标 具体评价标准 等级（A、B、C） 课堂参与和协作 小组活动参与度 1主动参与模型构建、实验讨论等小组活动，无“搭便车”现象；2主动承担小组任务（如操作、记录、汇报、质疑）。 表达与交流 1课堂发言积极，能清晰阐述个人观点。2.能倾听他人观点，进行合理质疑与补充 。 核心知识掌握 探究复制方式 1能理解同位素标记法（¹⁵N/¹⁴N）和密度梯度离心技术的原理； 2能梳理梅塞尔森-斯塔尔实验的设计思路、过程与结论。 复制过程核心 精准识记DNA复制的时间、场所、模板、原料、酶、能量等条件；能完整复述复制的过程及子链合成的方向。 科学思维与探究 模型构建 演绎推理 对应环节二+三 1能独立/小组合作构建DNA复制方式的物理模型，还原半保留/全保留复制特征； 2能通过模型演绎推理，推导复制后DNA的分布规律。 逻辑分析 假说演绎 对应环节三 1能围绕核心问题展开小组讨论，提出合理的探究思路。如能分析出探究复制方式的核心是区别亲子代链，再讨论用什么方法分析。 2能分析出梅塞尔森实验在当时技术条件下从选材、技术、思路上的巧妙之处。 3能从实验现象推导实验结论，建立“假说-演绎法”的思维逻辑。体会运用假说演绎法（四个步骤）探究DNA的复制方式。 知识迁移和应用 对应课堂环节五 能结合山西血脉延续案例，用DNA半保留复制特点解释遗传信息的传递； 能关联DNA复制与细胞分裂、基因比对技术的关联 理解DNA复制对生命延续的意义，认同科学技术对研究的支撑作用； 综合评价 等级说明 A:核心知识扎实，探究能力突出，课堂参与积极，知识迁移能力强；B：核心知识掌握较好，能参与课堂探究，具备基础表达与应用能力； C：核心知识存在较大漏洞，课堂参与度低，无法完成基础探究与表达 自我反思 教师评语 6.学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一：创设情境导入新课 教师活动1 资料展示:1.为什么山西现代人群的DNA与陶寺遗址人群DNA高度相似？ 2. 拓跋鲜卑进入山西后，其基因特征为什么能留存至今？ 3. 明初大移民后，山西血脉扩散到全国各地。 为什么历经千年，山西人血脉特征能代代相传？这背后的分子机制是什么？ 引导:遗传信息的传递依赖DNA的精确复制。 学生活动1 自由发言，初步猜测DNA的复制 活动意图说明：让学生明确本节的单元项目任务，初步体会DNA的复制是遗传信息代代相传的分子基础。 环节二：DNA复制方式的推测 教师活动2 1展示DNA结构模型（上节课自制），复习DNA的结构特点，启发学生推测DNA的复制方式。 2引导学生认识到还有其它质疑观点:全保留复制和分散复制 3 给学生提供不同颜色的纸条，分别亲代DNA链和新合成的DNA链，构建出半保留复制和全保留复制的模型。 教师巡视，及时指导和点评学生完成情况。 学生活动2 1提出假说并能说出理由 可用AI工具与克里克进行对话，深刻理解DNA复制方式的三种假说。 2小组合作构建DNA的复制方式的半保留和全保留模型，完成后在全班展示并说出理由 活动意图说明：引导学生从DNA结构特点思考DNA复制的方式，进一步锻炼结构和功能相统一的观念。提升学生运用理论、模型构建能力，同时将看不见的微观分子转化为可见的模型，又通过小组合作提升学生主动性和学习积极性。 过渡：假说是否正确需要实验验证。如何设计实验进行验证DNA复制的哪种假说正确。 环节三：实验验证DNA半保留复制 教师活动3 （一）、实验设计 1.讲述两种假说最主要的区别在子代 DNA分子中模板DNA的母链与新合成的DNA子链的结合方式不同。 [提问] (1) 实验中区分的关键是什么? (2)如何区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链? (3)如何测定子代DNA带有同位素标记的情况? 介绍稳定同位素标记和密度梯度离心技术。 2.演绎推理[小组活动，模型建构] 按照DNA复制方式的两种假说进行演绎推理，将预测的实验结果用红色条带在试管中标出离心后DNA的位置，并进行展示交流。 （二）、实验证据 1.视频介绍梅塞尔森和斯塔尔的经典实验采用实验材料、实验过程等。展示实验结果。 提问： 当时DNA的复制能在体外进行吗？科学家选用大肠杆菌的优点有哪些？ 复制两次后的实验结果能说明什么？ 总结DNA复制方式——半保留复制及探究思路——假说演绎法。 学生活动3 1思考问题串，在小组内讨论交流。行成科学设计实验的理论思维。 思考如何用同位素N区分亲代 DNA 链和子代 DNA 链。 2小组合做进行演绎推理，构建模型。 3观看视频，进一步深刻理解科学家经典实验的技术、流程、注意事项，提升技术思维能力。 活动意图说明：通过设计一系列螺旋渐进性的问题串，引导学生在预设的方向思考并理解实验原理引导学生逐步完善实验方案；体会假说演绎法中的演绎推理，培养科学思维；理解科学是以实证为判别的尺度。通过学习科学家的经典实验，引导学生学习前人的思想，形成一定的科学思维。 环节四：总结归纳DNA复制的条件、过程、特点 教师活动4 1播放DNA的复制过程的视频，组织学生结合教材P55的文字及分析图3-10，讨论并完成以下问题： （1）DNA分子复制的概念，时间，场所? （2）DNA分子复制过程分为几个步骤，复制是子链合成的方向是什么？ （3）DNA分子复制过程需要哪些条件? （4）用双色拉链构建DNA复制过程的模型。 （5）DNA分子复制的结果是什么（子代DNA与亲代DNA是什么关系），DNA 能精确复制的原因是什么，有何生物学意义? 2给出相关资料，引导学生分析DNA分子复制过程有何特点?具有什么生物学意义？ [资料1]果蝇多起点复制照片及文字说明。教材P56拓展应用2。 [资料2] 科学家将大肠杆菌放在含有3H标记的胸腺嘧啶的培养基中培养，使其新合成的DNA带上放射性，在显微镜下观察放射自显影图像，发现放射性沿着复制叉延伸。 学生活动4 1学生带着问题串观看视频、阅读教材相关内容。 2讨论并发表自己的想法，能从结构与功能相适应理解DNA复制的过程，遗传与进化的角度理解遗传信息传递的连续性的意义。 3小组合作构建DNA复制的模型，说出模型分别代表细胞中那种物质、条件。 4小组讨论分析资料资料，归纳出DNA多起点复制、边解旋边复制的特点。从而可以加快DNA的复制效率。 活动意图说明：层层设问，逐步启发、引导学生自主学习，培养学生交流和讨论的能力。 直观观察、设疑思考和有针对性的阅读，指导学生更高效地阅读材料，培养了学生归纳总结知识的能力。 环节五：DNA复制与社会关联 教师活动5 围绕下列问题，展开讨论 1（血脉连续）结合半保留复制的特点，分析“现代山西人的DNA与陶寺遗址人群DNA高度相似”的原因。 2（民族交融）拓跋鲜卑、契丹等族群与山西土著融合后，其基因特征留存至今与DNA复制的什么特征有关？ 3（移民迁徙）洪洞大槐树移民把山西血脉扩散到全国各地，本质是DNA复制与细胞分裂是什么关系？ 3图片展示基因比对的方案之一—— DNA分子杂交技术的原理（碱基互补配对原则） 4从古人类残骸中获取的少量DNA如何与现代人DNA序列进行比较分析？ 总结：DNA复制是山西血脉延续的基础。 追溯现代山西人血脉根源用DNA体外复制技术、高通量基因组测序、计算机处理序列数据等技术。 学生活动5 小组讨论交流，代表发言 小组互评 活动意图说明：进一步深刻体会DNA复制是遗传信息能够稳定并代代传递的分子基础。认识到科学研究对人类生活的重要价值，树立负责任的生活态度。 7.板书设计 3.3 DNA的复制 分析DNA结构特点 提出DNA复制方式的假说 根据假说演绎推理 实验验证 （同位素标记、密度梯度离心） 总结归纳DNA为半保留复制 一、DNA复制的方式 假说-演绎法 2、 DNA复制的过程 1、概念 2、DNA复制场所 3、发生时期(真核生物) 4、过程与条件 5、复制特点 6、精确复制的原因 7、复制的意义 8.作业与拓展学习设计 基础作业：课本P56 概念检测 拓展作业：结合“山西人血脉溯源”，写一篇300字短文 实践作业：构建DNA复制过程的模型（利用第4课时已经备好的材料和制作好的单位模型） 9.特色学习资源分析、技术手段应用说明 导学案将每个环节的任务、问题、需要分析的资料明确地下发给每位同学。 PPT展示的图片、视频、实验技术等，对教材内容做了形象生动的补充。 C-30教学软件可以在PPT、白板随时切换、标注，及时上传学生的作答照片，可以及时展示、评价。 用AI技术学生与先辈进行对话，身临其境地进入经典实验的分析探究。 以追溯山西人血脉根源为任务主线并提供相应的信息资源，提高学生学习的积极性，同时提升学生人文素养和科学素养，认识到科学技术对现实生活的价值。 10.教学反思与改进 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $