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视频标签：DNA,分子的结构
所属栏目：高中生物优质课视频
视频课题：高中生物人教版必修2遗传与进化第2节《DNA分子的结构》贵州省优课
教学设计、课堂实录及教案：高中生物人教版必修2遗传与进化第2节DNA分子的结构-贵州省优课
【教学设计思路】
新课标理念下的高中生物教学，是要在面向全体学生的基础上，重视探究性学习和知识的获得过程，培养学生的动手能力。同时注重培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养。基于新课程的这些理念，本节作为高中遗传学部分的基础，从分子水平上阐述DNA的双螺旋结构，知识点的落实掌握成为本节教学的中心环节。其中的内容相对较为抽象，可以充分调动学生已有的知识和信息，进行思维训练和动手能力的培养。
DNA分子的结构教学可以采用多种方法进行，为了使学生能够对DNA的结构有更深入的了解和掌握，可以再现DNA结构的发现过程，这样可以为学生提供一定的信息来对DNA结构的构建。让学生经历着发现过程，再通过小组的合作，动手搭建DNA分子结构模型，使得教学目标中的知识能力目标得以贯彻落实。最后通过举例说明DNA分子结构的构建意义，从而完成情感态度价值观目标。 【教学分析】 1.教材分析：
《DNA分子的结构》是人教版高中生物必修2《遗传与进化》第三章第二节的内容，由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构特点及制作DNA结构模型三部分内容构成。该节内容既是对已学孟德尔遗传定律和减数分裂知识的进一步深入，更是学习整个遗传部分的基础。特别是其中的碱基互补配对原则几乎每年高考都有涉及。
本节教材首先以讲故事的形式介绍了沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的研究历程，旨在使学生了解科学家的研究过程，学习和体会科学家们善于捕获和分析信息，合作研究及锲而不舍的科研精神。在引导学生了解DNA双螺旋结构模型构建历程的基础上，本节又以简洁的语言，图文并茂地概述了DNA分子的结构特点，最后通过让学生动手尝试建构DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解。 2.学情分析：
学生已掌握核酸及脱氧核苷酸的相关知识，了解到DNA是主要的遗传物质，这为新知识的学习奠定了一定的认知基础。高中学生具备一定的认知能力，较强的抽象思维能力，对事物的探究有激情，并乐于参与动手探究活动，但往往对探究的目的性、过程、结论的形成缺乏理性的思考。 【教学目标】 1、知识与技能：
（1）了解DNA发现的过程； （2）掌握DNA分子的结构特点；
（3）能够构建DNA双螺旋结构模型，增强对DNA分子结构的观察力与理解力。 2、过程与方法：
（1）通过小组讨论分析，了解DNA作为遗传物质的结构特点；
（2）通过DNA分子模型搭建，促使学生提出问题，并应用、整合知识解决问题； （3）通过比较分析各小组搭建的DNA模型，理解DNA分子的稳定性与多样性在结构上的体现。
3、态度情感与价值观：
（1）通过对DNA发现之旅的回顾，感受科学探索过程的艰辛，及科学家创造思维的智慧； （2）通过小组合作搭建模型，体验探究DNA结构的思维过程，培养科学探索的兴趣； （3）通过对DNA结构研究的应用实例的讨论，培养学生发展得观点看世界。 【重点与难点】
1、重点：DNA分子结构的结构特点的总结。 2、难点：DNA分子的结构模型的构建。 【教学策略】
启发式教学、探究式教学、讨论法等。 【教学过程】
课程进程 教师行为
学生行为 教学目的 引入：
2004年雅典奥运会上DNA螺旋结构的视频播放。
上一节内容通过分析几个经典的实验探讨了一个很重要的问题，构成染色体的重要组成成分DNA和蛋白质哪一种是生物体的遗传物质。结论是DNA是主要的遗传物质。
结构和功能总是相适应的，DNA有着强大的不可替代的功能，那么它的结构又是怎样的呢？它的结构又是怎样被发现的呢？这就是我们今天要探讨的中心话题。
学生观看并思考。
翻开书47页
观看视频引发思考，再以结构和功能是相适应的，引出DNA的结构的发现之旅
DNA结构的发现之旅
在DNA的发现过程中，有许多的
科学家作出了非常卓越的贡献，在DNA分子结构的研究过程中，在1953
了解DNA发现的过程年摘取桂冠的是两位年轻的科学家，他们分别是沃森和克里克。
图片：沃森和克里克在实验室中搭建DNA分子结构的情形
简要介绍沃森和克里克这两位非常有名的学者。沃森美国生物学家，16岁获得动物学学士学位，从而表现出在生命科学领域中极强的研究能力。21岁进入剑桥大学工作，从而结识了克里克。两位学者都会DNA的结构非常着迷，于是开启了他们对于DNA分子结构的发现之旅。
请同学们阅读课本书上的资料部分的第一段和第二段，在阅读过程中思考一下两个问题：
1、沃森和克里克开始研究DNA结构时，科学界对DNA已有的认识有哪些？
2、威尔金斯和富兰克林提供的什么材料使得沃森和克里克推算出了什么？
1911年美国生物化学学家莱文和琼斯共同确定：DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，它是有一分子的磷酸，一分子的脱氧核糖还有一分子的含氮碱基构成的。碱基种类有4种：A、G、C、T,从而构成了四种脱氧核苷酸。1952年威尔金斯、弗兰克林提供DNA衍射图谱并确定：DNA为双链结构。 1952年理论化学家古伦德发现碱基间以氢键相连。哪两种碱基相连还是没有任何的规律可循？在1952年，奥地利生物化学学家查哥夫访问剑桥大学的时候将他早期的一些研究给了沃森和克里克看，沃森和克里克看了以后非常高兴，为什么会高兴呢？展示查哥夫的研究成果。碱基含量是A=T，G=C。从而得到碱基配对方式是A与T通过形成氢键配对在一起，G与C配对在一起，这种一一对应关系称为碱基互补配对原则。
1953年沃森深入研究DNA的衍射图谱发现磷酸-脱氧核糖位于螺旋的外侧，含氮碱基位于螺旋内侧，而且两条链
思考并回答
阅读资料部分，思考讨论并回答
学生思考与讨论并回答
掌握DNA的基本组成单位
感受科学探索过程的艰辛，以及科学家创造思维的智慧。
的走向是反向的。
先连接一条链，回忆脱氧核苷酸之间的连接方式，再连接两条链，走向相反。
1953年沃森、克里克构建DNA双螺旋结构。
搭建DNA模型
根据已知的的信息，请同学们搭建模型。
在搭建之前先给学生介绍材料中不同结构代表的成分。引导学生先构建基本结构单位，再构建单链结构，两条链之间通过氢键相连，值得注意的是两条链的走向是相反的。
然后搭建好结构以后，对学生的成果进行展示。
以小组形式搭建DNA模型 掌握DNA的结构
培养科学探索的精
神
分析讨论得到DNA分子的结构特点和特性。
结构特点的讨论并板书
1、DNA分子由几条链组成的？它具有怎样的立体结构？两条链的方向如何？
2、位于DNA外侧的是什么结构？排列有什么规律？内侧？
3、DNA中的碱基是如何连接在一起的？遵循什么原则？ 结构特性的讨论并板书
1、比较不同小组的DNA结构有什么相同点、不同点？
2、DNA中的遗传信息储存在哪？ 3、每种生物DNA分子特定的碱基排列顺序，体现了DNA分子的什么特性？
思考、讨论并回答
为下个课时打基础，模型留待下节课继续使用。
思考与讨论对于DNA分子结构研究的意义 举例说明对DNA结构研究的应用实例。
思考与讨论并回答
对于学生知识面的扩充
课堂总结
“一、二、三、四、五” 一个双螺旋，两条单链结构，三种化学成分，四种碱基组成，五种元
总结 对于本节内容的复习以及概括
素组成。
结束
生命科学的每一次突破都离不开新理论、新技术相互渗透融合的结果，但勿庸置疑，它首先是科学家个人创造性劳动的宝贵结晶。希望能有更多的同学将来能投入到生命科学研究中来，为人类创造更多知识“财富”。
激发同学们对生命科学求知的欲望
【板书设计】
3.2 DNA的分子结构
1、DNA分子结构的发现 2、DNA分子的结构
（1）双螺旋结构的主要特点①反向平行的双螺旋结构 ②骨架位于外侧，碱基对位于内侧 ③遵循碱基互补配对原则 配对：A与T，G与C （2）DNA分子的特性：稳定性 多样性 特异性
【课后反思】
本节课的主要内容在于引导学生去探究并构建DNA分子的结构，先对DNA分子结构的探索历程进行讲解，在讲解的过程中为学生提供相应的信息，让学生根据所提供的信息构建出DNA分子的双螺旋结构。学生利用所给的实验材料，根据老师的提醒，自己动手搭建出模型，然后进行展示，在展示过程中，根据相应的信息来分析并评价学生构建的模型结构是否合理，并指出相应的错误的地方及时改正。接着根据学生制作的模型再以以问题的形式让学生讨论出DNA分子结构的特点和结构特性。最后环节是开放性的思考题，让学生思考对于DNA分子研究的应用实例，开放性的问题打开学生的思维空间，活跃思维。最后以“一、二、三、四、五”的形式总结本次课程的所有内容。
在完成了本次课程以后，对此在教学过程中出现的问题做以下分析： 1、本节课在设计上有以下几个出彩的地方：
（1）首先是通过雅典奥运会场中用激光打出来的DNA结构的视频作为课题引入。整个视频中展现的DNA双螺旋的场景配着一定的背景音乐让人觉得非常震撼，更能够激发学生去探究这个结构到底是哪种重要物质的结构兴趣？
（2）首先是对DNA分子结构的发现之旅讲解的同时也在搭建相应的结构模型。对于本节内容，重点在于探索历程，培养学生的探究能力。所以我将这个内容和模型搭建融合在一起是这节课的新颖之处。也为学生提供了相应的信息去构建结构。
（3）按照新课程理念，都以问题串的形式，引导学生搭建DNA分子的结构模型。再通过提问学生讨论的形式引导学生分析问题和解决问题的能力。从而调动学生学习的积极性，加大学生的课堂参与度，提高课堂教学效率。
（4）将构建DNA分子双螺旋结构模型这个验证型实验大胆地改为探究型实验，学生能根据已有材料，通过小组合作，主动参与探究过程，由被动的接受知识变为主动的探究、获取知识，并以问题串的形式提示学生构建模型过程中应注意的问题，让学生在活动中有条理的进行思考。活动结束时，进行模型展示，提供给学生更多的展示自己的机会，有利于提高学生的参与热情，使学生体验成功的乐趣，增强探究学习的信心。
（5）最后以一个问题的形式打开学生的思维空间。“DNA分子结构的应用实例”这个话题为开放性的话题，学生可以完全摆脱已有知识束缚，大胆猜想。
（6）课程总结部分不再是常规的总结模式，而是以相应口诀的形式进行总结。对于这部分总结的设计我和其他老师有些不同之处，其他老师会将口诀反过来，为“一、二、三、四、五”，而我觉得对于本节内容的重点在于DNA分子的结构，所以总结的时候应该先总结出整节课中探讨的DNA的结构，再来总结出整个结构中的规律为“一、二、三、四、五”。 2、本节课不足之处：
（1）课堂时间把握不是完全精确，课堂结束的时候还有1分钟的剩余；并且在学生活动时间设计上也把握不准确，活动时间有些少，而且学生对于问题讨论的时间也少，所以显得后面对于DNA结构特点以及结构特性的总结过程有些仓促；
（2）教学语言欠简练，不够抑扬顿挫，教态更需进一步完善提高；再者总喜欢在整个讲台上走动也是不好的，会分散学生的注意力；
（3）在授课过程中，要努力做到放开讲课，把课堂完全交给学生，从而提高自身的课堂生成能力，做到扬长避短，逐步完善个人的教学风格，提高自身的业务水平。
（4）对于视频的播放原本是插入在整个PPT中的，由于格式不对，所以在播放时需要在文件夹内点开视频，这样整节课出现的界面太多，容易分散学生注意力。
（5）在学生构建模型过程中，不是很相信学生，而去过了过多的提醒，从而在一定程度上丧失了探究的目的。 3、课程内容的再设计
（1）在第一张PPT中可以添加学校的图标，整个界面才不会显得很单调。 （2）在时间的把握上力求更加精确。
（3）在学生讨论的环节一定要留有足够的时间让学生讨论出相应的结果。
（4）让学生相互评价各自的模型，并根据问题进行讨论总结结构特点和结构特性。 （5）删去“磷酸二酯键”的内容，而直接用“相应化学键”带过两个脱氧核苷酸之间的连接形成单链。
（6）最后讲完总结以后，再补上“生命科学的每一次重大突破都离不开各个新的学科，各个新的理论以及各个新的技术方法的相互渗透，当然也离不开各个学者个人的劳动成果。我希望有更多的同学能够投身到生命科学领域的研究中来，为人类社会创造出更多的知识财富。”作为本节课的剧终，由此来达到情感态度价值观目标。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
