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視頻標簽：遺傳與進化,DNA分子的結構
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：高中生物必修2《遺傳與進化》“DNA分子的結構”的體驗式教學
教學設計、課堂實錄及教案：高中生物必修2《遺傳與進化》“DNA分子的結構”的體驗式教學
人教版高中生物·必修2·第三章第2節《DNA分子的結構》
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“DNA分子的結構”的體驗式教學設計
一、設計思路
體驗式教學是指教學中教師積極創設各種情境，引導學生由被動到主動、由依賴到自主、從接受性學習轉變為創造性學習，學生在創設的教學情境中進行體驗和感受，并在體驗中再認識、再發現和再創造的一種教學方式。它強調學生的主體性，重視學生的參與、投入和親自感悟。能激活學生的思維，激發學生的學習興趣。本課題從新課程理念出發，創設情境，通過問題引導和學生探究相結合的體驗式教學方式，使學生建構知識、發展智力、提高能力。引導學生從已知到未知，由舊知引新知，在探究中，讓學生領悟科學精神，提高生物科學素養，培養學生的科學思維能力。
二、教材分析
1、教材內容
本小節主要講述了DNA分子的結構及其發現史。DNA分子雙螺旋結構的內容比較抽象，不容易理解，因此教材安排了 “制作DNA雙螺旋結構模型”的實驗，以加深學生對這一結構的感性認識和理解。此外，教材還安排了科學史部分的學習，重在引導學生學習科學家的科學精神和科學態度。
2、教學目標
（1）知識目標：說出DNA分子的基本組成單位；概述DNA分子結構的主要特點。
（2）能力目標：通過多媒體課件、自己動手構建DNA分子模型并觀察來提高學生的觀察、分析和理解能
力。以問題為導向激發學生獨立思考，主動獲取新知識的能力。
（3）情感態度價值觀目標：通過DNA結構的學習，探索生物界豐富多彩的奧秘，從而激發學生學科學，
用科學，愛科學的求知欲望。通過學習科學家的探究歷程，學習科學家在探 究過程中體現的科學精神和科學態度，認同技術在科學發展中的重要作用。
3、教學重點
DNA分子結構的主要特點；制作DNA分子雙螺旋結構模型。
4、教學難點
DNA分子結構的主要特點。
三、學情分析
本節為高二下學期的學習內容，通過前面的學習，學生已經具備以下學習基礎：
首先是知識基礎：學生已經學習了遺傳信息的攜帶者——核酸，又學習了DNA是主要的遺傳物質，以及DNA和染色體的關系，但仍然沒弄清楚DNA分子的結構。
其次是學生的能力基礎：高二的學生已有較強的動手能力，具備了一定的觀察、分析、推理、獲取信息及探究能力，邏輯思維逐步成熟，可以較好地完成教師設置的任務。
第三，情感、態度與價值觀基礎：高中生好奇心強，樂于合作、探究，具備實事求是的態度。
四、教學方法
1、教法分析
（1）模型構建法，用直觀模型進行教學。
（2）借助移動教學平臺的互聯網手段，實現學生的自主學習、合作探究和小組展示。
（3）運用微課等多媒體手段，展示DNA分子結構的動態過程，感悟科學家探究DNA分子結構的歷程。 （4）以問題啟發、游戲體驗、資料分析，指導學生理解DNA分子的結構，制作DNA分子模型。
人教版高中生物·必修2·第三章第2節《DNA分子的結構》
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2、學法分析
以沃森和克里克的探究歷程為主線，以“脫氧核苷酸的連接方式”、“ 兩條鏈的位置關系和堿基配對”、“ DNA分子的特性”為主要內容，以“微課學習”、“游戲體驗”、“構建模型”、“小組討論”、“資料分析”、“小組展示”等學生活動為支點，以平板移動教學平臺為技術支持，通過觀察、建模、討論、分析去發現知識，逐漸形成自主學習的習慣和能力，經過合作探究和課上的交流，體驗知識獲得的過程，感悟科學探究的方法，體會同學間合作的魅力，嘗到探究性學習的樂趣。
五、教學活動設計
內容
教師的組織和引導
學生活動
設計意圖 課前討論
在移動教學平臺上發布討論話題：
①沃森和克里克在構建模型的過程中利用了他人的哪些經驗、成果和技術？對你有何啟示？
②沃森和克里克的探究歷程體現了哪些科學精神和科學態度？ 自主學習“DNA分子探究歷程”部分內容，發表觀點。
用移動教學平臺實現師生互動，培養學生自主學習能力，滲透情感態度價值觀教育。
引
入
以自制視頻《奇妙的雙螺旋》引入課題。展示世界各地的DNA雕塑和以DNA結構為靈感設計的建筑。 提問：這些雕塑和建筑的設計原型是什么？ 觀看視頻，欣賞DNA雙螺旋結構的對稱美。 提升學習興趣，營造課堂氛圍。 回顧舊知 微課《脫氧核苷酸的結構》
復習必修一“核酸”部分內容，完成學案。
為后續學習做準備。
脫氧核苷酸的連接方式
游戲體驗：體驗脫氧核苷酸的連接方式。
構建模型：指導學生用教具構建一條脫氧核苷酸鏈。 即學即用：【例題1】右圖是一條脫氧核苷酸鏈結構示意圖，對該圖的正確描述是（ ） A.①②③分別構成胸腺嘧啶脫氧核苷酸
B. ②和③交替連接，構成DNA分子的基本骨架 C. 每個脫氧核糖上均連著一個磷酸和一個堿基 D. ④是磷酸二酯鍵 【答案】D
游戲體驗脫氧核苷酸的連接方式：磷酸（左手拳頭）和脫氧核糖（前一個同學的肩膀）交替連接。
小組構建脫氧核
苷酸鏈模型，并拍照發送到公屏展示。
在平板上完成例題1。
用游戲和構建模型的方式體驗脫氧核苷酸的連接方式，突破重難點。
即學即用，例題鞏固提升。
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兩條鏈的位置關系和堿基配對
微課《X衍射照片——雙螺旋結構》、《堿基配對方式》。
資料一：如下圖，左側的脫氧核苷酸有疏水的堿基；右側為磷脂分子的結構，磷脂分子有一個親水的磷酸頭部，和一個疏水的脂肪酸尾部。請結合磷脂分子在構成磷脂雙分子層時的排布方式思考為什么堿基排列在外側的模型會被否定？
資料二：右圖為四種堿基的化學結構，嘌呤有兩個環，而嘧啶只有一個環，思考為什么相同堿基配對的模型也會被否定？
資料三：請分析下表數據，同一種生物的四種堿基之間有怎樣的數量關系，請大膽猜測堿基的配對方式：
游戲體驗“反相平行”
即學即用：【例題2】關于DNA分子結構的敘述不正確的是（ ） A．每個DNA分子一般都含有四種脫氧核苷酸 B．DNA分子是反相平行的雙螺旋結構
C．DNA分子中的堿基、磷酸、脫氧核苷酸、脫氧核糖的數目是相等的 D．雙鏈DNA分子中的一段，如果有40個腺嘌呤，就一定同時含有40個胞嘧啶 【答案】D
構建模型：指導學生用教具構建DNA雙螺旋結構。
學習沃森和克里克的探究歷程。 分小組討論完成資料分析。組間交流。 小結： 外側：磷酸-脫氧核苷酸骨架；內側：堿基。 小結：A與T配對， C與G配對。遵循堿基互補配對原則。 游戲體驗兩條鏈反相平行的位置關系。 小結：兩條鏈按反向方式盤旋成雙螺旋結構。 在平板上完成例題2。 小組構建DNA雙螺旋結構模型，并拍照發送到公屏展示。 用微課的形式學習科學史，提升學習興趣。 培養學生大膽嘗試，勇于質疑的科學精神，體會科學家不怕失敗，鍥而不舍的科學精神。 資料分析獲知堿基互補配對原則。培養獲取和處理信息的能力。
參與游戲，體驗雙鏈反相平行的位置關系，突破難點。
構建DNA雙螺旋結構模型，培養動手能力。
即學即用，例題鞏固提升。
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DNA分子的特性 小組展示：指導小組展示和交流，引導學生總結DNA分子的結構特點。 提問：本小組的模型與其他小組有什么相同的結構？又有什么不同的結構？ 拓展：10個堿基對理論上能構建多少種不同的DNA片段？ 小組展示DNA模型，描述DNA分子結構的特點。 小結：堿基對的排列順序多種多樣，體現了DNA的多樣性。每種生物堿基對的排
列順序不同，體現了DNA的特異性。 培養交流能力，在分享中體驗學習的樂趣。 引導學生總結DNA分子的特性，為后續學習做好鋪墊。 鞏固提升
課堂小結：引導學生以小組為單位進行課堂小結。
課前討論展示：展示學生課前討論DNA探究歷程的成果，評價總結。
課堂練習（選做2到4題）
1、DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈是（ ），排列在外側的基本骨架是（ ），排列在內側的（ ）通過氫鍵連接成（ ），堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則。
A．反向平行的，堿基，磷酸—脫氧核糖，堿基對 B．反向平行的，磷酸—脫氧核糖，堿基，堿基對 C．同向的，磷酸—脫氧核糖，堿基對，堿基
D．多種位置關系，堿基，磷酸—脫氧核糖，堿基對 【答案】B。
2、下面是DNA分子的結構模式圖，其中對2、5、7、9、10的描述最準確的是（ ）
A．腺嘌呤、五碳糖、脫氧核苷酸、氫鍵、一條脫氧核苷酸鏈
B．腺嘌呤、脫氧核糖、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、磷酸二酯鍵、DNA分子
C．腺嘌呤、脫氧核糖、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、氫鍵、一條脫氧核苷酸鏈
D．胸腺嘧啶、脫氧核糖、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、氫鍵、一條脫氧核苷酸鏈
【答案】C。
3、DNA分子中，穩定不變的是（ ）
A．堿基對的排列順序 B．脫氧核苷酸的排列順序 C．脫氧核糖和磷酸的交替連接 D．堿基的排列順序 【答案】C
4、有一對氫鍵鏈接的脫氧核苷酸，已查明它的結構有一個腺嘌呤，則它的其他組成是（ ）
A．3個磷酸、3個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶 B．3個磷酸、2個脫氧核糖和1個腺嘌呤 C．2個磷酸、3個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶 D．2個磷酸、2個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶 【答案】D
結合“學習目標”和DNA模型討論，寫出本小組的課堂小結，并拍照發送到公屏。
在平板上完成課堂練習。
培養自主學習的能力。
強化情感態度價值觀教育。
鞏固課堂知識，提升學習成就感。
人教版高中生物·必修2·第三章第2節《DNA分子的結構》
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六、板書設計
第2節 DNA分子的結構
1、反向平行的雙螺旋結構
2、外側：磷酸-脫氧核糖——基本骨架 3、內側：堿基對A-T、C-G——堿基互補配對
4、 堿基對的排列順序——多樣性、特異性
七、教學預期
1、DNA學生并不陌生，與自身聯系緊密，學習興趣濃厚。
2、對于DNA分子結構及其特點的理解，基于學生已學知識，教師將難點問題逐步分解，層層設問，再結合精心設置的情景，重難點得到有效突破。
3、合作探究，自主學習，體現學生主體地位，體現新課程教育理念，構建和諧愉快的課堂。
4、平板教學，學生學習興趣濃厚，自主學習多元化，利用互聯網實現生生、師生實時互動。作業反饋及時，根據統計數據準確、及時評價，提高課堂效率。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
