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视频标签：遗传与进化,DNA分子的结构
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视频课题：高中生物必修2《遗传与进化》“DNA分子的结构”的体验式教学
教学设计、课堂实录及教案：高中生物必修2《遗传与进化》“DNA分子的结构”的体验式教学
人教版高中生物·必修2·第三章第2节《DNA分子的结构》
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“DNA分子的结构”的体验式教学设计
一、设计思路
体验式教学是指教学中教师积极创设各种情境，引导学生由被动到主动、由依赖到自主、从接受性学习转变为创造性学习，学生在创设的教学情境中进行体验和感受，并在体验中再认识、再发现和再创造的一种教学方式。它强调学生的主体性，重视学生的参与、投入和亲自感悟。能激活学生的思维，激发学生的学习兴趣。本课题从新课程理念出发，创设情境，通过问题引导和学生探究相结合的体验式教学方式，使学生建构知识、发展智力、提高能力。引导学生从已知到未知，由旧知引新知，在探究中，让学生领悟科学精神，提高生物科学素养，培养学生的科学思维能力。
二、教材分析
1、教材内容
本小节主要讲述了DNA分子的结构及其发现史。DNA分子双螺旋结构的内容比较抽象，不容易理解，因此教材安排了 “制作DNA双螺旋结构模型”的实验，以加深学生对这一结构的感性认识和理解。此外，教材还安排了科学史部分的学习，重在引导学生学习科学家的科学精神和科学态度。
2、教学目标
（1）知识目标：说出DNA分子的基本组成单位；概述DNA分子结构的主要特点。
（2）能力目标：通过多媒体课件、自己动手构建DNA分子模型并观察来提高学生的观察、分析和理解能
力。以问题为导向激发学生独立思考，主动获取新知识的能力。
（3）情感态度价值观目标：通过DNA结构的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学，
用科学，爱科学的求知欲望。通过学习科学家的探究历程，学习科学家在探 究过程中体现的科学精神和科学态度，认同技术在科学发展中的重要作用。
3、教学重点
DNA分子结构的主要特点；制作DNA分子双螺旋结构模型。
4、教学难点
DNA分子结构的主要特点。
三、学情分析
本节为高二下学期的学习内容，通过前面的学习，学生已经具备以下学习基础：
首先是知识基础：学生已经学习了遗传信息的携带者——核酸，又学习了DNA是主要的遗传物质，以及DNA和染色体的关系，但仍然没弄清楚DNA分子的结构。
其次是学生的能力基础：高二的学生已有较强的动手能力，具备了一定的观察、分析、推理、获取信息及探究能力，逻辑思维逐步成熟，可以较好地完成教师设置的任务。
第三，情感、态度与价值观基础：高中生好奇心强，乐于合作、探究，具备实事求是的态度。
四、教学方法
1、教法分析
（1）模型构建法，用直观模型进行教学。
（2）借助移动教学平台的互联网手段，实现学生的自主学习、合作探究和小组展示。
（3）运用微课等多媒体手段，展示DNA分子结构的动态过程，感悟科学家探究DNA分子结构的历程。 （4）以问题启发、游戏体验、资料分析，指导学生理解DNA分子的结构，制作DNA分子模型。
人教版高中生物·必修2·第三章第2节《DNA分子的结构》
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2、学法分析
以沃森和克里克的探究历程为主线，以“脱氧核苷酸的连接方式”、“ 两条链的位置关系和碱基配对”、“ DNA分子的特性”为主要内容，以“微课学习”、“游戏体验”、“构建模型”、“小组讨论”、“资料分析”、“小组展示”等学生活动为支点，以平板移动教学平台为技术支持，通过观察、建模、讨论、分析去发现知识，逐渐形成自主学习的习惯和能力，经过合作探究和课上的交流，体验知识获得的过程，感悟科学探究的方法，体会同学间合作的魅力，尝到探究性学习的乐趣。
五、教学活动设计
内容
教师的组织和引导
学生活动
设计意图 课前讨论
在移动教学平台上发布讨论话题：
①沃森和克里克在构建模型的过程中利用了他人的哪些经验、成果和技术？对你有何启示？
②沃森和克里克的探究历程体现了哪些科学精神和科学态度？ 自主学习“DNA分子探究历程”部分内容，发表观点。
用移动教学平台实现师生互动，培养学生自主学习能力，渗透情感态度价值观教育。
引
入
以自制视频《奇妙的双螺旋》引入课题。展示世界各地的DNA雕塑和以DNA结构为灵感设计的建筑。 提问：这些雕塑和建筑的设计原型是什么？ 观看视频，欣赏DNA双螺旋结构的对称美。 提升学习兴趣，营造课堂氛围。 回顾旧知 微课《脱氧核苷酸的结构》
复习必修一“核酸”部分内容，完成学案。
为后续学习做准备。
脱氧核苷酸的连接方式
游戏体验：体验脱氧核苷酸的连接方式。
构建模型：指导学生用教具构建一条脱氧核苷酸链。 即学即用：【例题1】右图是一条脱氧核苷酸链结构示意图，对该图的正确描述是（ ） A.①②③分别构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸
B. ②和③交替连接，构成DNA分子的基本骨架 C. 每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基 D. ④是磷酸二酯键 【答案】D
游戏体验脱氧核苷酸的连接方式：磷酸（左手拳头）和脱氧核糖（前一个同学的肩膀）交替连接。
小组构建脱氧核
苷酸链模型，并拍照发送到公屏展示。
在平板上完成例题1。
用游戏和构建模型的方式体验脱氧核苷酸的连接方式，突破重难点。
即学即用，例题巩固提升。
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两条链的位置关系和碱基配对
微课《X衍射照片——双螺旋结构》、《碱基配对方式》。
资料一：如下图，左侧的脱氧核苷酸有疏水的碱基；右侧为磷脂分子的结构，磷脂分子有一个亲水的磷酸头部，和一个疏水的脂肪酸尾部。请结合磷脂分子在构成磷脂双分子层时的排布方式思考为什么碱基排列在外侧的模型会被否定？
资料二：右图为四种碱基的化学结构，嘌呤有两个环，而嘧啶只有一个环，思考为什么相同碱基配对的模型也会被否定？
资料三：请分析下表数据，同一种生物的四种碱基之间有怎样的数量关系，请大胆猜测碱基的配对方式：
游戏体验“反相平行”
即学即用：【例题2】关于DNA分子结构的叙述不正确的是（ ） A．每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸 B．DNA分子是反相平行的双螺旋结构
C．DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的 D．双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胞嘧啶 【答案】D
构建模型：指导学生用教具构建DNA双螺旋结构。
学习沃森和克里克的探究历程。 分小组讨论完成资料分析。组间交流。 小结： 外侧：磷酸-脱氧核苷酸骨架；内侧：碱基。 小结：A与T配对， C与G配对。遵循碱基互补配对原则。 游戏体验两条链反相平行的位置关系。 小结：两条链按反向方式盘旋成双螺旋结构。 在平板上完成例题2。 小组构建DNA双螺旋结构模型，并拍照发送到公屏展示。 用微课的形式学习科学史，提升学习兴趣。 培养学生大胆尝试，勇于质疑的科学精神，体会科学家不怕失败，锲而不舍的科学精神。 资料分析获知碱基互补配对原则。培养获取和处理信息的能力。
参与游戏，体验双链反相平行的位置关系，突破难点。
构建DNA双螺旋结构模型，培养动手能力。
即学即用，例题巩固提升。
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DNA分子的特性 小组展示：指导小组展示和交流，引导学生总结DNA分子的结构特点。 提问：本小组的模型与其他小组有什么相同的结构？又有什么不同的结构？ 拓展：10个碱基对理论上能构建多少种不同的DNA片段？ 小组展示DNA模型，描述DNA分子结构的特点。 小结：碱基对的排列顺序多种多样，体现了DNA的多样性。每种生物碱基对的排
列顺序不同，体现了DNA的特异性。 培养交流能力，在分享中体验学习的乐趣。 引导学生总结DNA分子的特性，为后续学习做好铺垫。 巩固提升
课堂小结：引导学生以小组为单位进行课堂小结。
课前讨论展示：展示学生课前讨论DNA探究历程的成果，评价总结。
课堂练习（选做2到4题）
1、DNA分子的两条脱氧核苷酸链是（ ），排列在外侧的基本骨架是（ ），排列在内侧的（ ）通过氢键连接成（ ），碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。
A．反向平行的，碱基，磷酸—脱氧核糖，碱基对 B．反向平行的，磷酸—脱氧核糖，碱基，碱基对 C．同向的，磷酸—脱氧核糖，碱基对，碱基
D．多种位置关系，碱基，磷酸—脱氧核糖，碱基对 【答案】B。
2、下面是DNA分子的结构模式图，其中对2、5、7、9、10的描述最准确的是（ ）
A．腺嘌呤、五碳糖、脱氧核苷酸、氢键、一条脱氧核苷酸链
B．腺嘌呤、脱氧核糖、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、磷酸二酯键、DNA分子
C．腺嘌呤、脱氧核糖、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、氢键、一条脱氧核苷酸链
D．胸腺嘧啶、脱氧核糖、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、氢键、一条脱氧核苷酸链
【答案】C。
3、DNA分子中，稳定不变的是（ ）
A．碱基对的排列顺序 B．脱氧核苷酸的排列顺序 C．脱氧核糖和磷酸的交替连接 D．碱基的排列顺序 【答案】C
4、有一对氢键链接的脱氧核苷酸，已查明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其他组成是（ ）
A．3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 B．3个磷酸、2个脱氧核糖和1个腺嘌呤 C．2个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 D．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 【答案】D
结合“学习目标”和DNA模型讨论，写出本小组的课堂小结，并拍照发送到公屏。
在平板上完成课堂练习。
培养自主学习的能力。
强化情感态度价值观教育。
巩固课堂知识，提升学习成就感。
人教版高中生物·必修2·第三章第2节《DNA分子的结构》
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六、板书设计
第2节 DNA分子的结构
1、反向平行的双螺旋结构
2、外侧：磷酸-脱氧核糖——基本骨架 3、内侧：碱基对A-T、C-G——碱基互补配对
4、 碱基对的排列顺序——多样性、特异性
七、教学预期
1、DNA学生并不陌生，与自身联系紧密，学习兴趣浓厚。
2、对于DNA分子结构及其特点的理解，基于学生已学知识，教师将难点问题逐步分解，层层设问，再结合精心设置的情景，重难点得到有效突破。
3、合作探究，自主学习，体现学生主体地位，体现新课程教育理念，构建和谐愉快的课堂。
4、平板教学，学生学习兴趣浓厚，自主学习多元化，利用互联网实现生生、师生实时互动。作业反馈及时，根据统计数据准确、及时评价，提高课堂效率。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
