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《DNA分子的结构及特点》教学设计
指导思想与理论依据
1、生物学科学习的基础在于对生命的思考以及正确的理性思维,此外还需要重视学生对科学探索的能力和态度,在生物学习的过程中逐渐树立学生的社会责任感以及爱国意识。因此,在生物学科的教学设计中,教师要以生物核心素养为指向,同时遵循学生的认知规律及其认知差异,通过课堂中的各种教与学的活动来引导学生自主建构生物知识体系,以此理解相关的生命现象和本质。将生物学的生活现象以及问题作为引导,通过设计相关资料分析和实践活动来提高高中生的团队合作能力并且促进学生间的交流。
2、生物科学史能使学生沿着科学探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的思路和方法,学习科学家现身科学的精神。
3、发现体验式学习方式让学生亲历DNA结构的发现过程,让学生尝试像科学家那样进行解释和推理,体验科学发现过程中科学家的研究思路;学生动手构建DNA双螺旋结构模型,亲身体验模型构建的科学方法,从而加深对DNA分子结构特点的认识和理解。
教学背景分析
【教学内容分析】
“DNA分子的结构”一节是浙科版必修2第3章第2节的内容,是在前面学习了科学家通过两个经典的实验证明了DNA是遗传物质,否定了长期以来人们一直认为蛋白质是遗传物质的观点的基础上来学习的。学生在必修1第2章中学习了DNA的化学组成知识,也为本节课学习奠定了基础。本节课由DNA双螺旋结构模型构建科学史、DNA分子结构及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成,需要1课时。其中碱基互补配对原则是DNA复制以及DNA控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。DNA独特的结构保证了DNA具有多样性、特异性、稳定性的特征,它也是学生理解生物的多样性、物种稳定性本质的结构基础。
本节内容体现了人们对科学理论的认识过程和方法。本节是以科学家沃森、克里克的研究历程为主线,逐步呈现DNA双螺旋结构模型的特点。这样使学生不仅能自然地了解到DNA双螺旋结构的主要特点,还能感悟科学家锲而不舍的科学精神,从而在情感、能力等多方面得到启示和升华。
【学情分析】
学生已经知道DNA是遗传物质,并且对DNA的化学组成知识有了一定的认识,在此基础上,本课时将要学习DNA分子结构,这部分知识比较抽象。高中阶段学生的思维水平、学习能力已经发展到了一定的阶段,具有了一定的抽象思维能力,分析、推理能力,并具备一定的数学、物理和化学知识基础,学习本节内容不会很困难。学生们喜欢动手操作,且绝大部分学生对生物课感兴趣。
教学方式:
(1)讲授、探究式教学
(2)分组构建模型教学手段及技术准备:
自制DNA分子双螺旋结构模型插件(超轻黏土、牙签、铝丝)多媒体课件
学习目标
1.知识目标
概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸组成的长链,两条链反向平行构成双螺旋结构。阐明DNA分子的稳定性、特异性和多样性。
2.能力目标
制作DNA分子双螺旋结构模型。能对相关资料进行分析,并运用已有知识进行假设、模拟、修改和完善DNA分子结构模型。
3.情感、态度与价值观:
体验模型方法在科学研究中的作用。
认识到小组合作学习中交流与合作的价值。
学习重难点
DNA分子结构的主要特点
制作DNA分子双螺旋结构模型
教学流程示意图(可选项)
教学过程(表格描述)
教学环节
教师互动
学生活动
设计意图
技术
时间
头发寻亲引出DNA的特性
从小被抱养,现在已为人母的杨某,将她的头发寄到温州,借助头发找到了失散三十多年的亲人。
问:(1)头发中隐藏着什么奥秘?
(2)DNA中的信息时隔三十年会改变吗?
(3)她和亲人的遗传信息完全相同吗?
提问:关于DNA,你还都知道哪些知识呢?
DNA作为大多数生物的遗传物质,可稳定地储存遗传信息,也可通过复制将遗传信息传递给子代。这些功能的发挥都和DNA的结构息息相关。
答:
(1)头发根部毛囊细胞核包含DNA,DNA里有遗传信息
(2)不会,非常稳定
(3)不是,每个人的遗传信息都不同,但亲缘关系越近,DNA的相似度就越高。
答:DNA是遗传物质
DNA在细胞分裂的间期会复制等
利用头发寻亲的故事引起学生兴趣。教师通过问题的引导,让学生体会DNA的结构特性中的稳定性和特异性。
PPT
3min
DNA双螺旋结构模型分析和构建
【回顾脱氧核苷酸构成并制作模型】
DNA的结构是开启遗传学的金钥匙,对DNA结构的研究也就成了遗传学界头等大事。
提问:关于DNA分子的结构组成,你知道哪些呢?
回顾脱氧核苷酸的组成
DNA结构发现者沃森和克里克借助模型获得成功,今天我们也借助模型来学习DNA结构。请每人完成两个脱氧核苷酸模型。
科学家通过计算认识到,脱氧核苷酸之间是在磷酸和脱氧核糖的部位连接。
介绍磷酸二酯键的形成方式并画出脱氧核苷酸长链。
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