3.3DNA的复制教学设计（表格版）

教学设计
基本信息
学段 高中 学科 生物
使用教材版本 人教版高中生物必修二
课题 第三章第3节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.单元学习内容分析
（主要分析本课时所在单元内容结构和育人价值） 本节课首先通过创设情境引出对DNA分子的复制方式的两种推测：半保留复制和全保留复制。高一学生目前已具备一定的假说-演绎法的知识基础，组织学生通过假说-演绎法分析探索DNA分子复制方式的实验的整体思路和实验方法，并探究分析实验的预期结果，然后教师播放视频展示实验过程及结果，由学生观察比较实验结果与预期结果的是否一致，进而得出结论。组织学生分组合作通过模型建构模拟DNA的复制过程，并归纳总结DNA复制的时间、场所、条件、特点和在遗传学中的意义等内容。
2.本课时学习内容分析
（分析本课时学习内容在单元中的位置，核心内容对发展学生核心素养的功能价值分析；本课时内容组成要素及之间的关系；已学内容与本课内容的关联，等；可用结构图示呈现） 《DNA的复制》是人教版高中生物学教材《遗传与进化》中第3章第3节内容。本节是“DNA分子的结构”内容的延续和拓展，也是对孟德尔遗传定律和减数分裂中相关知识的深化和延伸，同时为学习中心法则、基因突变、基因工程等知识奠定基础。本节课包括对DNA分子复制的推测、DNA半保留复制的实验证据和DNA分子复制的过程。
3.学习者分析
（学生与本课时学习相关的学习经验、知识储备、学科能力水平、学生兴趣与需求分析，学习本课时可能碰到的困难） 高一学生目前已具备一定的假说-演绎法的知识基础，组织学生通过假说-演绎法分析探索DNA分子复制方式的实验的整体思路和实验方法，并探究分析实验的预期结果，然后教师播放视频展示实验过程及结果，由学生观察比较实验结果与预期结果的是否一致，进而得出结论。组织学生分组合作通过模型建构模拟DNA的复制过程，并归纳总结DNA复制的时间、场所、条件、特点和在遗传学中的意义等内容。
4.学习目标确定
（根据国家课程标准和学生实际，指向学科核心内容、学科思想方法、学科核心素养的发展进阶，描述学生经历学习过程后应达成的目标和学生应能够做到的事情） 1.运用假说-演绎法，推测并探究DNA的复制方式，总结归纳出半保留复制和全保留复制两种假说，明确DNA的复制是半保留复制，提升学生科学探究能力的生物核心素养。 2.通过对DNA的复制是半保留复制的理解，归纳出DNA的复制准确无误是遗传信息稳定遗传的基础，形成生命观念的生物核心素养。 3.通过资料分析，能总结归纳出DNA复制的条件、场所和特点等，完善学生对材料分析和处理的能力，提升学生的科学思维生物核心素养。 4.结合DNA复制的内容，联系科学探究DNA复制过程的发现历程，形成热爱祖国，勇于钻研的社会责任。
5.学习重点难点
（明确提出重点内容和难点内容，并简述教学过程中强化重点和突破难点的策略） 1.教学重点 （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。 2.教学难点 （1）运用假说-演绎法探究DNA的复制方式。 （2）DNA的复制过程。
6.教学准备
（教学需要的实物准备、教具与学具、PPT等） 1.希沃白板教学软件。 2.触屏展示屏。 3.手机投屏设备。 4.DNA的复制过程视频。 5.学生运用互联网搜索资料。 6.B站音乐播放器。
7.学习过程设计
教学环节 教师行为 学生行为 设计意图
导入新课 师：萤火虫成群闪烁，像星的河流，似灯的长阵，点亮了夏日的黑夜。萤火虫正是因为1亿年前DNA复制错误，而获得了发光的能力，这可谓是一个美丽的错误。那么DNA复制错误时常发生吗？DNA在细胞中是怎样复制的呢？让我们带着疑问走进今天的新课——DNA的复制。 生：欣赏萤火虫的发光图片，感受意境。 利用展示屏播放图片导入新课，引发思考。
讲授新课 师：DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。上节课我们已经学习了DNA的双螺旋结构。现在我们将该结构进行简化。用模型来代表DNA的两条链。课前，老师给每个小组提供了这样的红色模型代表亲代DNA分子，蓝色代表子代DNA分子。请各小组模拟推测DNA的复制方式。通过拼装呈现出DNA模型复制一次之后的结果。现在有哪个小组愿意展示复制的作品吗？ 生：红色DNA是原来的亲本，它的两条链都是旧的。我们利用红色DNA作为模板，最终又呈现出了蓝色的DNA。蓝色的两条链是新的。因此，我们小组推测DNA的复制是全保留复制。 生：我们小组以两条红色的DNA链作为亲本，然后用蓝色作为子代进行拼接。将红色的一条与蓝色的一条相互连接，我们小组认为DNA的复制是半保留复制。 利用数字化手机投屏软件，投屏展示学生的模型拼接结果，数字化投屏的使用使得教学过程放大化、直观化。
巩固练习 师：DNA复制的具体过程是如何进行的？下面请同学们结合课本中的内容以及图3-10归纳DNA复制的过程，拖动动画演示DNA的复制过程，注意观察图中子链的合成方向。 师：我们来看屏幕的左侧，是DNA片段的平面结构。右侧当中的这些物件是可以进行拖动的。下面我们有请一位同学上前来拖动相关的物质，并进行讲解DNA的复制过程。 生：首先是解旋酶破坏了DNA中的氢键。紧接着是DNA聚合酶，由5’向3’来进行，这一步遵循碱基互补配对原则。 母链的方向是3’到5’，子链的方向是5’到3’，也就是说DNA聚合酶只能催化子链从5’端向3’端的延伸。解旋-延伸-合成子链-恢复双螺旋结构。 利用可移动数字化软件希沃白板制作DNA复制过程的物件，学生可以演练模拟整个过程。
总结提升 师：我们通过这节课学习知道科学研究是一个曲折蔓延的过程，我们要用坚韧不拔的心态去进行科学研究。过去国外的科学家通过科学研究，探明了DNA复制的方式，而现在我国的科技工作者们，在DNA研究的领域也取得了累累硕果，尤其是在新冠疫情爆发以来，从核酸检测到疫苗的研发，无一不彰显着我国的科技力量，我们来看一段视频。 师：同学们，希望未来的你，也能成为科学研究的追梦者，也能拥有这样的爱国情怀。愿同学们以青春之名，书写家国担当。 生：观看视频，体会祖国在DNA复制方面的技术应用，爱国情怀油然而生。 利用数字化大屏幕播放核酸检测视频，与本节课相互联系。核酸检测正是利用了DNA的半保留复制原理。
升华主题 师：这是我们这节课的课后作业，思考果蝇DNA形成多个复制泡的原因，并完成相关习题。最后让我们齐唱DNA的复制歌。 生：齐唱DNA的复制歌。 利用B站音乐播放器，播放DNA的复制歌。学生齐唱DNA的复制歌，通过学习本节课对歌词的内容有了更深刻的理解，起到升华的作用。
8.板书设计
（呈现板书内容，说明板书与教学进程的结合） DNA的复制 半保留复制 全保留复制 假说-演绎法
9.作业与拓展学习设计
（符合学生对知识的巩固和迁移；预设学生完成情况） 1.绘制模拟DNA的复制过程 2.相关习题
10.教学反思与改进
（通过回顾学习过程和学习效果，描述学习的实际获得，进而分析目标达成情况，提出改进策略） （一）信息技术利用 通过以“DNA的复制”一课为例的信息技术教学过程中，通过信息技术教学手段手机投屏展示红色和蓝色模型模拟子代DNA的情况。手机投屏的信息技术教学方式，使得学生的成果展示更加方便快捷，既有利于教师的教，又有利于学生的学，教学细节通过手机投屏被深入放大，整体上使教学过程更加直观。视频播放明确DNA的复制探究历程，利用信息技术教学软件展示学生利用红色、蓝色纸片粘贴的形式进行小组合作后，对于DNA的复制是半保留复制还是全保留复制的假说推测。教学过程中，通过信息技术视频微课明确实验研究历程，学生初步掌握半保留DNA复制过程后，利用信息技术可移动希沃白板小插件进行模拟DNA复制的具体过程。 信息技术教学手段有利于学生的创新性学习以及趣味性学习，为课堂效率的提高提供了不竭动力。通过信息技术手段展开教学过程，学生的学习过程更加直观，对知识的理解和运用更加充分。教师对于信息技术教学软件和设备的使用更加灵活，更有利于将课堂交给学生，发挥学生学习的主动性与自觉性。 以“DNA的复制”一课为例的信息技术教学过程中，信息技术教学手段初见成效，但仍需要老师和学生的密切配合，进一步提高信息技术教学的时效性与便捷性，引领信息技术教学的新篇章。 （二）课程思政体现 在本节课中，作为教师，利用科学研究是一个曲折蔓延的过程，我们要用坚韧不拔的心态去进行科学研究。过去国外的科学家通过科学研究，探明了DNA复制的方式，而现在我国的科技工作者们，在DNA研究的领域也取得了累累硕果，尤其是在新冠疫情爆发以来，从核酸检测到疫苗的研发，无一不彰显着我国的科技力量。呼吁同学们未来也能成为科学研究的追梦者，也能拥有这样的爱国情怀。愿同学们以青春之名，书写家国担当。 （三）其他学科融合 课程结尾用一首改编的歌曲升华主题，利用B站音乐播放器，播放DNA的复制歌。学生齐唱DNA的复制歌，通过学习本节课对歌词的内容有了更深刻的理解，起到升华的作用。体现了生物学科与音乐学科的融合。