2026届高三生物一轮复习：DNA的复制 教学设计

《DNA的复制》教学设计 一、学习内容与学情分析 （一）学习内容分析 本节课属于高三一轮复习 “遗传与进化”模块核心内容，承接 DNA 双螺旋结构，聚焦 DNA 复制这一遗传信息传递的关键环节。课程围绕 “DNA 分子通过半保留方式进行复制”的课标要求展开，先回顾 DNA 复制的三种假说及梅塞尔森和斯塔尔实验，明确半保留复制机制；再系统梳理 DNA 复制的概念、场所、时期、条件、特点、准确复制原因及意义；最后通过拓展延伸，对比原核与真核生物 DNA 复制差异，关联 PCR 技术，实现从基础知识点到实际应用的衔接，同时融入课程思政，将生命传承与民族精神相联系，符合高三复习 “过程本质 + 实际应用” 的备考逻辑。 （二）学情分析 学生已经基本了解 DNA 复制的基础内容，具备 DNA 双螺旋结构、碱基互补配对等前置知识，但对知识的结构化整合、逻辑化阐释及应用能力仍需提升。从认知水平看，学生能理解基础概念，但对科学实验设计的思路（如假说 - 演绎法在梅塞尔森和斯塔尔实验中的应用）、复杂过程（如半不连续复制）及跨知识关联（如 DNA 复制与 PCR 技术的区别）存在理解难点。此外，一轮复习需要强化知识应用能力，能在陌生情境中运用所学知识解决问题，同时需要通过课程思政激发学习动力，树立学科价值认知。 二、学习目标 生命观念：通过分析 DNA 半保留复制过程及意义，理解遗传信息在亲子代间的传递规律，形成 “遗传信息控制生物性状，并代代相传” 的生命观念，认识生命的延续性与稳定性。 科学思维：运用假说 - 演绎法分析梅塞尔森和斯塔尔实验，推导 DNA 复制方式，培养逻辑推理、归纳概括能力；对比原核与真核生物 DNA 复制差异、DNA 复制与 PCR 技术区别，提升模型构建与比较分析能力。 科学探究：通过模拟 DNA 复制推测实验结果、分析经典实验设计，体会科学实验中同位素标记法、密度梯度离心等技术的应用，理解科学探究的严谨性与创新性，培养设计实验、分析结果的探究能力。 社会责任：结合志愿军烈士遗骸归国中 DNA 技术的应用，认识生物学技术在社会领域的价值，激发对民族精神传承的敬畏之心；通过高三复习中的知识传承，树立主动分享、助力他人的责任意识，培养学科素养与人文素养相结合的综合品质。 三、学习重难点 （一）学习重点 DNA 半保留复制的实验证据（梅塞尔森和斯塔尔实验）及过程。 DNA 复制的场所、时期、条件、特点、准确复制原因及意义。 DNA 复制与 PCR 技术的区别与联系，理解生物学知识在实际中的应用。 （二）学习难点 假说 - 演绎法在梅塞尔森和斯塔尔实验中的具体应用，包括对三种复制假说的演绎推理及实验结果的分析。 四、信息技术融合点 视频资源应用：播放志愿军烈士遗骸归国视频、学长制作的密度梯度离心模拟实验视频、DNA 复制过程微课视频，通过直观动态的画面，突破实验难以现场开展、微观过程抽象的难点，激发学生学习兴趣，帮助学生理解核心知识。 动画演示：利用 DNA 半不连续复制动画，清晰展示前导链连续合成、后随链不连续合成的过程，将抽象的分子机制可视化，助力学生理解复制方向与效率的关系。 五、教学方法 1、假说 - 演绎法：在分析 DNA 复制方式时，引导学生先提出全保留、半保留、分散复制三种假说，再通过演绎推理预测每种假说下的实验结果，最后结合梅塞尔森和斯塔尔实验结果验证假说，培养学生科学思维与探究能力。 2、直观演示法：借助视频、动画、教具（如 DNA 复制模型教具）等直观手段，将抽象的 DNA 复制过程、实验原理具体化，帮助学生建立直观认知，突破教学难点。 3、对比分析法：对比原核与真核生物 DNA 复制的差异、DNA 复制与 PCR 技术的区别，通过表格、图表等形式梳理异同点，帮助学生深化对知识本质的理解，提升知识迁移能力。 4、问题驱动法：围绕 “DNA 复制的方式是什么”“如何通过实验验证假说”“DNA 复制如何保证准确性与效率”“PCR 技术与体内 DNA 复制有何不同” 等核心问题，层层递进引导学生思考，激发学习主动性，推动课堂互动。 六、教学过程 阶段 内容 学生活动 教师活动 信息技术与课程思政融合点 设计意图 课前阶段 课前阶段 1. 自主复习 DNA 双螺旋结构、碱基互补配对原则等前置知识。 2. 完成课前预习学案，记录对 DNA 复制方式的疑问。 3. 观看教师推送的志愿军烈士遗骸归国短视频，思考生命传承与 DNA 的关联。 1. 制作并推送课前预习学案，明确复习重点与疑问记录要求。 2. 筛选并推送相关短视频与复习资料，布置预习任务。 3. 收集学生预习中的疑问，调整课堂教学侧重点。 1. 信息技术：通过线上平台推送预习资料、短视频，实现课前自主学习引导。 2. 课程思政：借助烈士遗骸归国视频，提前渗透 “民族传承” 理念，为课堂思政铺垫。 1. 帮助学生回顾前置知识，为课堂学习奠定基础。 2. 提前激发学生对 “生命传承” 的思考，增强课堂参与主动性。 3. 教师根据预习疑问调整教学，提高课堂针对性。 课 中 阶 段 各 环 节 设 计 课 中 阶 段 各 环 节 设 计 课程导入 1. 观看志愿军烈士遗骸归国视频，感受民族对英雄的缅怀。2. 聆听教师引导，思考 “生命传承” 与 DNA 的关系，进入课堂状态。 1. 播放志愿军烈士遗骸归国视频 2. 结合视频提问：“英雄的精神需要传承，生命的延续依靠什么机制？” 引出 DNA 复制主题 3. 明确本节课为高三一轮复习 “遗传与进化” 模块核心内容，强调学习重要性。 1. 信息技术：播放视频，通过直观画面激发情感共鸣 2. 课程思政：将 “民族英雄传承” 与 “生命遗传信息传承” 关联，树立 “传承” 的敬畏之心，奠定课堂情感基调。 1. 用真实情境激发学生兴趣，打破高三复习的枯燥感。 2. 实现情感与知识的自然衔接，引出本节课核心主题。 3. 明确复习模块与地位，让学生把握学习方向。 课标与考情分析 1. 阅读课标内容 “概述 DNA 分子通过半保留方式进行复制”，明确 “概述” 为理解层次要求。 2. 分析教师呈现的高考考情，总结考查特点（基础 + 应用）。 3. 记录备考重点：强化 “过程本质 + 实际应用” 逻辑。 1. 呈现课标内容，解读 “概述” 的含义（结构化理解、逻辑化阐释、应用化延伸）。 2. 用 PPT 展示近年高考真题考情，重点分析天津卷中 DNA 复制与 PCR 结合的考查方式； 3. 引导学生总结备考方向，强调知识应用能力的重要性。 1. 信息技术：用 PPT 清晰呈现课标文本与考情表格，突出重点信息； 2. 课程思政：通过高考考情分析，引导学生认识生物学知识的实用价值，树立 “学以致用” 的备考观念，激发复习动力。 1. 让学生明确课标要求与高考考查方向，增强复习的针对性与目的性。 2. 帮助学生建立 “备考需结合课标与考情” 的意识，提升复习效率。 3. 强调 “概述” 的理解层次，为后续知识梳理明确深度要求。 DNA 复制假说—演绎 1. 回顾沃森、克里克提出的 DNA 复制假说，思考三种复制方式（全保留、半保留、分散复制）的差异。 2. 3名学生上台操作DNA 模型教具，摆出三种假说下第二次复制的结果， 3. 结合展示结果，演绎推理：若用同位素标记法追踪，三种假说下密度梯度离心的预期结果（记录在学案上）。 1. 呈现沃森、克里克论文片段引出三种复制假说，用 PPT 展示三种假说示意图。 2. 组织学生分组操作，巡视指导，选取不同假说的小组上台展示。 3. 引导学生根据展示结果，围绕 “如何区分亲代与子代 DNA” 展开讨论，推导实验预期，记录学生思路。 1. 信息技术：用 PPT 展示论文片段、三种假说示意图，清晰呈现知识背景。 2. 课程思政：在学生展示与讨论中，鼓励合作探究，培养团队协作精神；通过 “科学家提出假说” 的案例，激发学生的科学探究热情。 1. 通过教具操作，将抽象的复制假说具体化，帮助学生理解三种方式的本质差异。 2. 开展假说 - 演绎推理，培养学生逻辑思维与实验设计的初步能力。 3. 小组合作，提升学生表达能力与合作意识。 实验验证与结论 1. 聆听教师介绍梅塞尔森和斯塔尔实验的材料（大肠杆菌）、方法（同位素标记法、密度梯度离心）。 2. 观看学长制作的密度梯度离心模拟实验视频，观察不同时期 DNA 的离心条带。 3. 对比自己演绎推理的结果与实验视频中的真实结果，判断支持的假说，得出 DNA 半保留复制的结论。 4. 总结假说 - 演绎法的步骤，回忆教材中其他应用该方法的实验。 1. 讲解实验设计思路：如何用 15N 标记亲代 DNA，转移到 14N 培养基中追踪复制过程。 2. 播放模拟实验视频，暂停关键节点，引导学生观察与思考。 3. 呈现真实实验结果图，组织学生对比分析，排除全保留与分散复制假说，确认半保留复制。 4. 引导学生总结假说 - 演绎法的流程，举例说明该方法在教材中的应用。 1. 信息技术：播放模拟实验视频，弥补实验室无法开展该实验的不足，直观展示实验过程与结果；用 PPT 呈现实验结果图，便于对比分析。 2. 课程思政：通过 “学长制作实验视频” 的案例，强调知识与方法的传承，鼓励学生向学长学习，为学弟学妹留下学习资源，践行 “天和精神” 的延续。 1. 借助经典实验，让学生理解科学实验的严谨性与创新性，体会同位素标记法、密度梯度离心技术的应用价值。 2. 通过 “预期结果与真实结果对比”，培养学生分析实验数据、得出科学结论的能力。 3. 总结假说 - 演绎法，实现知识方法的迁移与整合，提升科学思维水平。 课堂练习与点评） 1. 独立完成练习1，在答题纸上写出解题步骤。 2. 同桌之间相互核对答案，讨论解题思路差异。 3. 聆听教师点评，记录易错点（如 “繁殖两代”“再转到 14N 培养基繁殖一代” 的过程分析），修正自己的错误思路。 1. 用 PPT 呈现习题，明确答题要求； 2. 给予学生 3 分钟独立答题时间，巡视观察答题情况。 3. 邀请学生分享解题思路，教师进行点评，强调关键推导过程、14N14N 的比例计算。 4. 总结该类题型的解题方法（画复制过程图、明确标记情况）。 1. 信息技术：用 PPT 呈现真题与规范解题步骤，清晰展示答题要求与思路； 2. 课程思政：通过真题练习与点评，引导学生重视解题规范与逻辑，培养严谨的学习态度，为高考备考奠定良好习惯。 1. 通过高考真题练习，检验学生对 DNA 半保留复制知识的应用能力，暴露学习漏洞。 2. 规范解题步骤，帮助学生掌握该类题型的解题方法，提升应试能力。 3. 同桌核对与分享，促进学生之间的互助学习，提高课堂参与度。 DNA 复制过程梳理 1. 观看 DNA 复制过程微课视频，专注记录复制的关键步骤、涉及的物质与结构。 2. 师生共同梳理：DNA 复制的概念、场所、时期、条件（模板、原料、能量、酶）、特点、准确复制原因、意义。 1. 播放精心制作的微课视频。 2. 视频结束后，以问题链引导学生梳理知识：“复制的模板是什么？”“需要哪些酶参与？”“为什么能准确复制？” 3. 用 PPT 呈现知识框架图，逐步填充内容，帮助学生构建结构化知识。 1. 信息技术：通过微课视频动态展示复制过程，将微观、抽象的过程可视化；用 PPT 构建知识框架图，帮助学生系统梳理知识点。 2. 课程思政：在梳理 “准确复制保证遗传信息连续” 时，关联 “生命传承的稳定性”，呼应开篇的 “传承” 主题，强化生命观念。 1. 借助微课与问题链，高效梳理 DNA 复制核心知识点，避免复习课的简单重复。 2. 构建知识框架，帮助学生形成系统化认知，突破 “知识点零散” 的复习难点。 3. 鼓励提问互动，培养学生主动思考、质疑探究的能力。 拓展延伸 1. 观看半不连续复制动画，观察前导链与后随链的合成差异，记录 “5'→3' 合成方向”“冈崎片段”“DNA 连接酶作用” 等关键信息。 2. 对比教师呈现的原核与真核生物复制方式示意图，总结差异。 3. 结合 “烈士遗骸 DNA 扩增” 情境，分析 PCR 技术的应用需求，对比教师展示的 “PCR 与体内 DNA 复制对比表格”，记录两者在场所、解旋方式、酶、引物、温度等方面的差异。 1. 播放半不连续复制动画，暂停讲解关键细节，解释 “为什么会有半不连续复制”（DNA 聚合酶只能从 5'→3' 合成）。 2. 用 PPT 展示原核与真核复制方式示意图，引导学生对比分析。 3. 介绍烈士遗骸 DNA 微量的背景，引出 PCR 技术，呈现对比表格，讲解表格中关键差异点（如 Taq 酶、高温解旋）。 1. 信息技术：播放半不连续复制动画，用 PPT 展示示意图、对比表格，直观呈现复杂知识与差异点。 2. 课程思政： 结合烈士遗骸 DNA 扩增，让学生认识生物学技术在缅怀英雄、传承民族记忆中的实际价值，增强社会责任意识；2. 讨论与分享环节，培养学生合作交流、主动表达的品质。 1. 通过动画与示意图，突破 “半不连续复制”“原核与真核复制差异” 的难点，深化对 DNA 复制效率的理解。 2. 关联 PCR 技术，实现 “基础知识点→实际应用” 的衔接，符合高考 “过程本质 + 实际应用” 的考查逻辑。 3. 小组讨论提升合作探究能力，强化知识迁移应用。 课程小结 1. 跟随教师的知识框架梳理，回顾本节课核心内容：DNA 半保留复制的实验证据、过程、拓展。 2. 思考 “遗传信息如何通过 DNA 复制实现代代相传”，强化 “遗传信息控制生物性状” 的核心概念。 3. 聆听教师的课程思政升华，记录 “民族传承与生命传承” 的关联。 1. 用 PPT 呈现本节课知识框架图（核心概念→实验证据→过程→拓展→应用），带领学生逐步回顾。 2. 提出核心问题：“DNA 复制如何体现遗传信息的传递与稳定？”，引导学生总结本质。 3. 结合开篇的 “烈士遗骸归国” 与课堂中的 “学长视频传承”，升华课程思政：“生命的传承依靠 DNA 复制，民族的传承依靠精神与责任，希望同学们在高三复习中不仅传承知识，更传承担当”。 1. 信息技术：用 PPT 呈现知识框架图，帮助学生系统回顾本节课内容，形成知识网络。 2. 课程思政：将 “DNA 复制的生命传承” 与 “民族精神、学习责任的传承” 深度融合，实现知识学习与价值引领的统一，提升学生的人文素养与社会责任意识。 1. 系统梳理本节课知识，帮助学生构建完整的知识网络，避免知识碎片化。 2. 升华核心概念，强化 “遗传信息传递” 的理解，达成课标 “概述 DNA 半保留复制” 的最终目标。 3. 通过课程思政升华与感悟分享，激发学生的学习动力与责任意识，实现学科素养与人文素养的协同发展。 课后阶段 课后阶段 1. 完成教师布置的针对性练习题。 2. 自主整理 “DNA 复制与 PCR 技术” 知识图谱，明确两者的联系与区别，标注关键知识点。 3. 观看教师推荐的 “PCR 技术在考古、医学中的应用” 纪录片片段，分析生物学技术的社会价值。 1. 设计并布置针对性课后练习。 2. 推荐相关纪录片资源，明确观后感写作要求（结合本节课知识，分析技术价值）。 3. 批改学生作业与观后感，选取优秀作品在班级展示，树立学习榜样。 1. 信息技术：通过线上平台布置作业、推荐纪录片、组织讨论，延伸课堂学习，实现线上线下融合。 2. 课程思政：通过纪录片观后感与线上分享，进一步强化学生对生物学技术社会价值的认知，培养主动关注社会、践行社会责任的意识。 1. 通过针对性练习，巩固课堂所学知识，提升知识应用与解题能力。 2. 整理知识图谱，培养知识结构化整合能力，深化对核心概念的理解， 3. 观看纪录片与撰写观后感，拓展知识视野，提升对生物学技术社会价值的认知。 七、板书设计 实验推测 DNA复制 过程 拓展 应用 八、设计亮点 思政与知识深度融合：以 “志愿军烈士遗骸归国” 情境贯穿课堂，将 “生命遗传信息传承” 与 “民族精神传承” 有机结合，在分析烈士遗骸 DNA 扩增时关联 PCR 技术，实现知识学习与价值引领的统一，符合 “立德树人” 的教育目标。 科学方法贯穿始终：围绕 “假说 - 演绎法” 展开 DNA 复制方式探究，从提出假说到演绎推理，再到实验验证，完整模拟科学研究过程，同时总结该方法在教材中的应用，帮助学生形成系统的科学思维方法，落实科学思维与科学探究素养。 分层递进突破难点：针对 “半不连续复制”“原核与真核复制差异” 等难点，通过动画演示、示意图对比、问题链引导等方式分层拆解；结合高三学情，设置 “课前预习→课中探究→课后拓展” 的递进式学习路径，兼顾知识基础与能力提升，符合学生认知规律。 高考导向明确：全程紧扣课标要求与高考考情，通过真题分析、课堂练习、拓展延伸（PCR 技术）等环节，强化 “过程本质 + 实际应用” 的备考逻辑，帮助学生掌握高考考查重点与解题方法，提升高三复习的针对性与有效性，助力高考备考。 信息技术高效赋能：整合视频（模拟实验、微课）、动画（半不连续复制）、PPT（知识框架、对比表格）等信息技术资源，将抽象知识可视化、复杂实验直观化，突破传统课堂局限；同时通过线上平台实现课前预习、课后拓展与交流，构建线上线下融合的复习模式，提升教学效率与学生参与度。 1 学科网（北京）股份有限公司 $