安徽省阜阳市颍东区2015年教育教学信息化大赛
DNA分子的结构
——课题来源：人教版必修二《遗传与进化》 所属单元章节：第三章第二节
教师姓名
魏玲玲
所在学校
东方明珠学校
联系电话
15818361070
QQ邮箱
52600029@qq.com
教学分析
课标要求
1.概述DNA分子结构的主要特点
2.制作DNA分子双螺旋结构模型
教材分析
《DNA分子的结构》编写在高中生物人教版必修2第三章第2节。它在教材中起着承前启后的作用，一方面，本节内容是从分子水平上进一步认识基因的本质，是在前两章的基础上完成的；另一方面，又为后面基因的表达、生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫。
内容主要包括DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子结构的主要特点及制作DNA双螺旋结构模型三部分。其中碱基互补配对原则是DNA结构、DNA复制以及DNA控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。DNA分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识；DNA独特的双螺旋结构保证了DNA具有多样性、特异性、稳定性的特征，它是学生理解生物多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。
通过阅读DNA双螺旋结构模型构建的故事，使学生不仅能自然的了解到DNA双螺旋结构的主要特点，还能感悟科学家锲而不舍的精神，以及善于利用前人的成果和与他人合作的品质，从而在情感、能力等多方面得到启示。
学情分析
学生已经掌握核酸的元素组成等相关知识，认识了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成等相关知识，懂得DNA是主要的遗传物质，这为新知识的学习奠定了认知基础。 高中学生具备了一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，他们的心智还不能有效控制其行为冲动，对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，所以教师在学生探究的过程中要进行适当的引导。
教学重点、难点
重点：
DNA分子的结构特点
DNA双螺旋结构的模型构建
难点：
DNA分子的结构特点
教学策略
下发导学案完成预习内容。利用学案导学法完成教学内容。
教法：观察法、讨论法、探究法、问答法等教学方法。 DNA双螺旋结构属于分子水平且为三维立体结构，对于学生的空间思维能力要求较高，比较抽象。因此，在教学过程中应注意运用多种多媒体教学手段，展示DNA的空间结构模型，化抽象为直观。此外，教学过程中应注意通过“设问——讨论——合作——补充——结论”的教学模式，充分发挥学生的主体作用，激发学生的学习兴趣。
教学目标
1.知识与技能
理解DNA分子的结构特点。
2.过程与方法
（1）培养观察能力、分析理解能力：通过观察DNA结构模型来提高观察能力、分析和理解能力。
（2）通过分析DNA结构模型的建立过程，培养学生发现问题、解决问题、应用最新研究成果以及与人合作的能力。
3.情感态度与价值观
通过DNA的结构和复制的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲。
教学过程
教学环节
教学目的
教师行为
学生行为
引入新课
研读科学家的研究历程
【课堂活动一】
【课堂活动二】
教师精讲
【课堂活动三】
激发学生对DNA双螺旋结构的学习兴趣
明确学习目的
体会科学家善于捕获和分析信息，合作研究及锲而不舍的科研精神。为自主探究做准备。
引导学生探究一个脱氧核苷酸组成
引导学生探究脱氧核苷酸的连接方式以及两条链之间的连接方式。
培养学生动手操作能力。体验科研过程。
通过对几个小组构建的模型的比较，让学生归纳出DNA分子结构的三大特性。培养学生语言表达与交流能力。
（展示我国几起重大拐卖儿童案件中解救儿童认亲仪式照片）
提问：有些儿童在刚出生没多久后就被拐走，若干年后才被解救出来。儿童在样貌上已经发生很大变化，那么父母是通过什么方式去辨认自己的孩子的呢？
DNA作为遗传物质已经不容置疑，就像每个人的基因身份证一样，可以作为每个人身份的证明。
既然DNA有这样的功能，而我们生物学常说“结构与功能相联系”，那么要弄清DNA为何有这样的功能，首先就要先学习它的结构。
【板书】第二节、DNA分子的结构
请同学们阅读课本P47-48内容，了解DNA双螺旋结构模型的构建过程。
【板书】一、DNA双螺旋结构模型的构建
1、构建者：
2、过程
介绍研究过程：DNA双螺旋结构模型的建立过程中，威尔金斯和弗兰克林这两位科学家却比沃森和克里克研究得还要早。1951年，威尔金斯在DNA结构的研究中，采用了Ｘ射线衍射法，得到了一张非常清楚的DNA的Ｘ射线衍射图谱。此外，当时科学界已经认识到DNA是由4种脱氧核苷酸组成，分别含有A、T、C、G四种碱基。
在DNA结构的研究过程中，沃森和克里克的研究成果，让世人终于认清了这个生命现象决定者的真面目——DNA双螺旋结构。
沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。
提问：他们的这种工作方式给予你哪些启示？
指导学生分组利用自制纸片工具构建一个脱氧核苷酸。
提问：碱基和磷酸分别连接在脱氧核糖的哪几号碳原子上。
组织学生构建一条含有3个脱氧核苷酸的长链，并同组之间交流尝试构建对应的一条链。
提问：每两个脱氧核苷酸之间是如何相连的？
提问：两条链之间的碱基如何相连？两条链的方向如何？
（关注学生出现的错误，及时请出在黑板上展示后，由其他同学讨论点评后纠正，同时引导学生总结连接方式。）
（分组制作时，教师巡视，检查各组模型，并随机展示、点评1到2个作品，做好恰当的组织引导，避免盲目探究。）
展示双螺旋结构模型，让学生观察空间结构。
归纳DNA分子的结构特点。
【板书】二、DNA分子结构的主要特点：
小组间交流构建出的DNA片段的碱基对排列顺序。
提问：片段一样吗？比较哪组的DNA最稳定？
提问：如果给予充足的脱氧核苷酸，你们总共能构建出几种这样的DNA片段？
大概引导下排列组合类型的计算。
提问：以上问题体现了DNA分子结构的什么特性？遗传信息储存在DNA分子中的哪个部分？
教师详讲。
【板书】
三、DNA分子的特性：稳定性、多样性、特异性
四、遗传信息：碱基对的排列顺序代表遗传信息。
（亲子鉴定，验DNA……）
认真听讲。
仔细阅读课本内容，补充学案中有关构建过程的网络图。
思考……
（1.善于与他人交流、沟通2.对从事的研究要保持激情3.小组成员知识背景上最好互补4.善于利用他人的研究成果和经验……）
认识脱氧核糖的五个碳原子位置。
碱基——1号碳原子。磷酸——5号碳原子。
思考问题，制作双链模型
补充笔记、学案
表达，交流
思考
认真听讲，记笔记。
课堂小 结
★化学组成： 一分子磷酸
基本单位：脱氧核苷酸 一分子脱氧核糖
一分子含氮碱基
★空间结构 两条链反向平行
基本骨架：磷酸和脱氧核糖
规则的双 碱基对在内
螺旋结构 碱基互补配对原则
★特性：稳定性、多样性、特异性
回忆，总结归纳
教学反思
本节课选自必修2《遗传和进化》中第三章第二节“DNA分子的结构”。本节内容在初中生物课和高中生物必修1《分子与细胞》的基础上，进一步阐述DNA分子作为主要的遗传物质到底结构如何，使学生对DNA有更深入的理解和认识，同时为后面内容的学习奠定了基础。由于本节内容中DNA分子的结构是立体的空间结构，比较抽象，学生学习起来会感到难以理解。若能结合多媒体课件、模型，则能较好地突破这一难点，起到良好的教学效果。
教学一开始以发生在身边的案例引入，拉近抽象的DNA与学生的距离。教学过程中，学生先通过阅读资料，对DNA结构的构建过程和DNA分子结构的特点有了一定了解，但对于细节知识，如DNA的两条链为什么“反向平行”？一条链上每两个脱氧核苷酸之间如何连接？碱基互补配对时为什么必须A-T配对，C-G配对？等问题的认识都不够深刻。我们通过让学生亲子动手体验构建的方法，加上老师的问题串式的衔接，让学生在课堂上既动手又动脑，全方位地调动感官，使抽象的知识形象化，有效地解决了以上的难题。
在课时安排上，时间主要留给学生做构建，因此对碱基互补配对原则的应用内容没有安排在本节课内完成。
互动的教学模式比较受学生的欢迎，但对老师的课堂调控能力来讲也是一大挑战，同时还要关注学生在构建过程中出现的问题，及时展示、讨论、纠正。
教学评价
魏玲玲老师的课：1。导课新颖，从身边的人和事（从拐卖儿童，到DNA亲子鉴定）轻松导入新课《DNA的分子结构》。2。课前准备充分，自制了不少教具和课件，学案设计合理，思路清晰，重难点突出。3。教学过程中教态亲切自然，语言简练，思路流畅，善于启发式教学，有讲有练讲练结合，善于理论联系实际，表现出很强的专业知识功底4。让学生上黑板或分组构建DNA的有关模型，既可发现学生问题，又能培养学生的动手能力和团队合作意识，同样也体现了学生的主体作用，教师的主导作用。总之，这堂课学生参与度高，课堂气氛浓，效果好。——科组长李忠生老师
