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视频标签：说课及模拟上课
所属栏目：模拟课、微型课及试讲
视频课题：全国师范生教学技能大赛说课及模拟上课教学案例《DNA半保留复制的实验证据》福建
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全国师范生教学技能大赛说课及模拟上课教学案例《DNA半保留复制的实验证据》福建师范大学+陈秋霜
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| 姓 名 | 陈秋霜 | 学 校 | 福建师范大学 | ||||||
| 指导教师 | 联系电话 | ||||||||
| 片段题目 | DNA半保留复制的实验证据 |
重点展示 技能类型 |
讲授技能 | ||||||
| 学习目标 |
3．情感态度价值观目标 通过亲身参与假说演绎的过程，体验科学探究的魅力。 |
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| 教学过程 | |||||||||
| 时间 | 教师行为 | 预设学生行为 | 教学技能要素 | ||||||
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一、 创设情境，导入新课（1min） 二、 新知讲解，再现历程 （6min） 二、 新知讲解，再现历程 （6min） 二、 新知讲解，再现历程 （6min） 二、 新知讲解，再现历程 （6min） 三、 课堂小结，画龙点睛 （0.5min） |
同学们，沃森和克里克在提出DNA的双螺旋结构模型以后，还提出了DNA进行半保留复制的假说。他们认为，在DNA复制时，双螺旋的两条链被分为两条单链，单链作为模板再合成一条新链，使每个子代DNA中都有一条旧链和一条新链。 当时的科学界，对于DNA的复制方式还有全保留复制和弥散复制两种假说。 在全保留复制假说中，亲代DNA中的母链分配给子代并作为模板合成两条新链，接着母链DNA恢复原状，新链彼此互补，组成子代DNA。在弥散复制假说中，亲代DNA被切成了片段并作为模板合成新链片段，最后，新老片段结合，形成杂种链。 DNA半保留复制的实验证据 一、DNA半保留复制的演绎推理 DNA究竟是以什么方式进行复制的？今天，我们就结合假说演绎法，再现当年的探究过程。 我们知道，假说演绎法包括四个过程，依次是:发现问题——提出假说——演绎推理——实验验证。 科学家们已经发现了问题并提出假说。接下来，我们就以DNA的半保留复制假说为例，进行演绎推理。 那要如何研究DNA的复制行为呢？联系探究分泌蛋白的合成和运输实验，就能想到，可以用同位素示踪法来标记和追踪DNA。 【设问】 请思考：如果用15N标记生物的DNA分子，将该生物放入以14N为唯一氮源的培养基中进行培养，使其复制两代，其子代DNA的组成情况如何？ 【教师演示】 现在老师用红板代表被15N标记的DNA分子，用蓝板代表含有14N的DNA分子。  复制之前，亲代DNA中两条链都被15N标记，称为15N/15N-DNA。将其置于含14N的培养基中，复制一代后，亲代中的15N-DNA单链分配给第一代，且15N-DNA作为模板合成两条新的14N-DNA单链。因此，将第一代DNA称为15N/14N-DNA。【学生演示】 请一位同学演示第二代DNA的形成过程。 【讲授】 第二代DNA含有一条第一代DNA的单链，以及一条新合成的14N-DNA单链。因此，第二代DNA包括两个15N/14N-DNA和两个14N/14N-DNA。
【讲授】 那么，要如何验证这个过程呢？联系噬菌体侵染细菌的实验，就能想到，可以采用密度梯度离心法分离三种密度不同的DNA。 如果DNA是以半保留的方式复制的，那么将三种DNA混合离心后应该出现三条DNA带：一条带是15N标记的亲代双链DNA，用15N/15N表示，其密度最大，最靠近试管底部；一条带是只有一条DNA链被15N标记的子代双链DNA，用15N/14N表示，其密度和位置都居中；还有一条带是两条DNA链都未被15N标记的子代双链DNA，用14N/14N表示，其密度最小，离试管底部最远。  【设问】 假如在每一代各收集一次DNA，分别进行密度梯度离心。那么，各代DNA离心后分别有几条DNA带？位于试管的哪个位置？ 【讲授】 亲代DNA为15N/15N-DNA，离心后应该出现一条靠近试管底部的DNA带。第一代DNA为15N/14N-DNA，离心后应出现一条居中的DNA带。在第二代DNA中，14N/14N-DNA和15N/14N-DNA各占一半，离心后应出现两条带，分别位于居中的位置和远离试管底部的位置。  二、DNA半保留复制的实验验证 至此，我们完成了演绎推理的过程。推理需要实验的验证，这一步，科学家们已经帮我们完成了。 1958年，梅塞尔和斯特尔两位科学家进行了如下实验：首先，用含有15N标记的氯化铵培养液培养大肠杆菌，使其繁殖几代，再将大肠杆菌转移到含14N的普通培养液中，获得第一代和第二代大肠杆菌。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再进行密度梯度离心。 最终，亲代DNA离心后出现一条靠近试管底部的DNA带。第一代DNA离心后出现一条居中的DNA带。第二代DNA离心后出现两条带，分别位于居中的位置和远离试管底部的位置。 三次离心的结果验证了刚刚的演绎推理，证明DNA的复制是以半保留的方式进行的。  刚刚，我们在假说演绎法的基础上，通过同位素示踪法和密度梯度离心法证明了DNA以半保留的方式进行复制。同时, 通过亲身参与假说演绎的过程，我们体验了科学探究的独特魅力。 |
了解当时科学界对DNA复制方式的争议，进入当时的探究情境。 回顾假说演绎法的过程。 联系探究分泌蛋白的合成和运输实验，提出用同位素示踪法来标记和追踪DNA。 思考，得出： 第一代DNA为15N/14N-DNA，第二代DNA包括两个15N/14N-DNA和两个14N/14N-DNA。 通过直观教具，理解第一代DNA为15N/14N-DNA。 演示第二代DNA的形成过程。 结合教具，理解第二代DNA为两个15N/14N-DNA和两个14N/14N-DNA。 联系噬菌体侵染细菌的实验，得出可以采用密度梯度离心法分离密度不同的DNA。 在教师的引导下进行演绎推理。 思考，得出： 亲代DNA离心后应得到一条靠近试管底部的DNA带。第一代DNA离心后应出现一条居中的DNA带。第二代DNA离心后应出现两条带，分别位于居中的位置和远离试管底部的位置。 领悟对假说进行演绎推理之后还需要实验验证。 倾听，理解DNA半保留复制的实验证据。 得出“DNA以半保留的方式进行复制”的结论。 与教师互动，共同总结本节内容。 |
构建讲解的框架： 以“发现问题—提出假说—演绎推理—实验验证”为内在线索，引导学生尝试利用假说演绎法探究DNA的复制方式，得出“DNA是半保留复制”的结论。将课堂语言，引导性设问和教具演示有序结合，组成清晰有序的讲解框架，使教学重点突出，逻辑清楚。 教具演示： 通过教具演示，将DNA半保留复制的过程具体化、形象化，使学生在获得感性认识的基础上加深理解，突破难点，利于掌握。同时激发学生的学习兴趣。 促使学生参与： DNA通过半保留复制获得子代DNA的过程较为抽象且难以理解，教师在先前的演示的基础上，促使学生亲身参与，有利于学生理解抽象的过程并加深印象。 促使学生思考： 该问题的答案是演绎推理部分的重点，教师以设问的方式，促使学生思考，调动学生的思维，使学生的思维紧跟教师的教学过程。 |
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| 板书设计 |
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| 设计思路说明 |
一、教材分析 本片段是高中生物必修二第三章第3节《DNA的复制》的选学内容。本片段通过呈现并说明科学家证明DNA进行半保留复制的实验，提出了DNA半保留复制的实验证据。虽然本片段是选学内容，但是对于学生学会假说演绎的科学方法，体验科学探究的魅力有重要作用，所以把它作为探究的重点之一，但在知识层面上不作为重点。 二、学情分析 学生在必修二前两章的学习中，对假说演绎法已经有一定了解。且在学习必修一《细胞器之间的协调配合》时，已经接触过同位素示踪法，在学习必修二《噬菌体侵染细菌的实验》中，已经运用过密度梯度离心法。因此，对于本片段中主要的探究方法和实验方法，学生已经有了一定的知识储备，较容易理解。但《DNA半探究保留复制的实验证据》内容较抽象，学生较难理解，需要教师重点引导。 三、教学过程 教学过程包括3个环节,分别是： 1.创设情境，导入新课 介绍当时的科学界对DNA复制方式的三种假说，创设科学探究的情境，引出探究主题。 2.新知讲解，再现历程 以假说演绎法的过程为内在线索，配合教具演示和教师讲授，引导学生对DNA的半保留复制假说进行演绎推理，再介绍科学家关于DNA半保留复制的实验证据，证明DNA以半保留的方式进行复制。 3.课堂小结，画龙点睛 师生互动，共同总结本片段学习内容——DNA半保留复制的实验证据，感悟科学探究的独特魅力。 |
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视频来源：优质课网 www.youzhik.com
