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1、DNA分子的结构教学设计 一、教学目标的确定新课程中关于模型建构方法在学科中应用是本节教学实施的一个重要内容。通过引导学生分析DNA双螺旋结构模型构建过程，一方面让学生总结科学的研究方法，另一方面通过培养科学探究能力，加强对DNA双螺旋结构感性认识，同时让学生将模型建构方法应用于其他学科。这是本节课教学目标基本设计要素。二、教学设计思路问题导入由矗立在北京中关村高科技园的DNA雕塑，看似简单，但它是高科技的标志，为什么？同学们曾经看过这样的造型吗？提出课题上面的雕塑其实就是按照DNA结构制作的，DNA的结构有什么特点？引出课题。阅读资料构建模型通过资料阅读，分析课本P49：思考与讨论三个问题。
2、得出DNA分子结构基本模型；学习构建模型的基本思路和方法及其在相关学科中应用。设置探究情景一由已学过知识得知，DNA分子组成单位是脱氧核苷酸，哪么DNA分子中脱氧核苷酸之间是怎么连接的呢？探究一分组进行探究，分析讨论，得出DNA分子中脱氧核苷酸之间是通过磷酸二酯键进行连接形成一条单链。设置探究情景二组成DNA分子的两条链是如何连接的？探究二分组进行探究，分析讨论。构建DNA双螺旋结构模型。总结DNA双链通过碱基互补配对、独特的双螺旋结构，保证了DNA分子的稳定性，4种碱基排列千变万化储存了大量的遗传信息。三、教学目标知识目标：1、 概述DNA分子结构的主要特点。2、 学会制作DNA分子双螺旋结
3、构模型。情感目标：3、 讨论DNA分子双螺旋结构模型的构建历程。4、 培养同学之间互相帮助、团结、协作精神。5、 善于观察事物的现象，提出具有针对性的科学问题。能力目标：6、 通过制作DNA分子双螺旋结构模型，提升科学探索能力。四、教学重难点【重点】DNA分子结构的主要特点。【难点】DNA双螺旋结构模型的建构过程。五、 教学策略DNA分子的双螺旋结构是分子领域的知识，这部分知识比较抽象，学生较难掌握。教材中安排设计“DNA分子双螺旋结构模型”的实践活动。有助于理解DNA分子的结构特点。为了将抽象的知识及时形象化，我将“制作DNA分子双螺旋结构模型”的验证性实验改成“边学边做”的探究性活动，让学
4、生在探索中体会到获得知识的快乐，加深对DNA分子结构的理解。六、教学过程教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图问题导入展示课件：同学们，北京大学中关村的“麻花”，成为世人瞩目的标志。这个标志性雕塑，合同是按DNA结构设计的，但是制作方在制作时将旋转方向搞错，制作方因为后期更换雕塑的费用与北京大学引发了官司。a) DNA的结构是怎么样的呢？旋转方向如何？2、从这一事件中我们应当吸取哪些经验或者教训？学生讨论：1、 知识重要性。2、树立科学严谨的做事作风。3、DNA结构是怎么样的呀？情景导入，激发学生学习兴趣，抛砖引玉，引入课题。课题资料阅读与分析。在学习DNA的结构前，我们重新复习一下组成DN
5、A的化学元素有哪些？DNA的组成单位是什么？同学们桌子上有准备好的制作DNA结构的有关材料。请同学们按照已学过知识组装四个不同碱基的脱氧核苷酸。（注意三种物质的连接位置）课件展示：组成DNA元素有C、H、O、N、PDNA的组成单位是脱氧核苷酸。学生制作：在了解DNA的化学元素及组成单位基础上学习DNA结构。不留学习肓点。组装四个不同碱基的脱氧核苷酸。设置探究情景一四种脱氧核苷酸是如何连接成DNA的呢？许多科学家为此付出了大量汗水，请同学们阅读课本资料（5分钟）P47-48内容。展示课件：在沃森和克里克创建DNA双螺旋结构之前，许多科学家都努力研究DNA结构，当时对DNA的认识是：以4种脱氧核苷
6、酸为单位连接而成的长链。四种脱氧核苷酸是如何连接成DNA的呢？请同学们思考课本P49问题并进行讨论。并在草稿纸上大体勾画出一条脱氧核苷酸草图。及时表扬检查较好的小组。学生阅读资料，充分了解DNA建构过程学生讨论问题（学生分组讨论，教师巡视并参与，3分钟后随机抽查学案，并请一个完成较好的组阐述。）了解DNA结构建构过程和科学家严谨治学态度。培养学生分析材料、提取信息能力。通过学生自主学习，充分了解DNA双螺旋结构。探究情景一实施归纳总结。课件展示：屏幕上现有游离的脱氧核苷酸，请同学们将它们连成一条链。（是脱氧核苷酸的碱基和下一个脱氧核苷酸的五碳糖连接？还是把磷酸基团连接，或者是连接五碳糖？）点评
7、两位同学连接图：A图正确，B图错误。A图 B图 学生研究并讨论课本图3-11的DNA分子平面结构模式图。请四个小组各上一位同学到黑板上将6个游离的脱氧核苷酸连接成一条脱氧核苷酸链。其他同学自己完成学案。设置情景，提醒学生注意一条链中脱氧核苷酸连接方法。培养学生推理、分析研究能力。通过点评两位同学图，加强学生认识。探究情景一实施归纳总结。对不正确的连接方式指出后出示正确连接图： 同学们制作一条脱氧核苷酸链，碱基排列不要用老师屏幕上的。（防止千篇一律）学生分组进行讨论，得出DNA分子中脱氧核苷酸之间是通过磷酸和核糖（磷酸二酯键）进行连接形成一条单链。利用桌子上材料制作一条脱氧核苷酸链。引导学生自主
8、探究脱氧核苷酸链的连接方式。通过制作一条脱氧核苷酸链加强感性认知。创设探究情景二第一条链制作完成了，哪么如何制作第二条链呢？思考并讨论：问题1：制作第二条链应注意什么？问题2：连接好两条脱氧核苷酸链是怎么样连接成DNA的呢？请同学们利用桌子上的材料连接第二条脱氧核苷酸链。（教师巡视，及时纠正学生连接错误）学生讨论。学生制作两条脱氧核苷酸链。情景导入，设置三个问题，避免学生盲目、随意性探究。加强动手能力培养。探究情景二归纳总结下面这两条链 能够连接成DNA双螺旋结构吗？ A图按照学生讨论改进图如下：B图学生讨论：A图：一、右边这条链碱基方向不对，应转过来和左链的碱基挨在一起；二：右边这条链应当反
9、转过来。少数同学指出：改进图B图两条链上碱基的配对是错的。应为下图：加强学生的交流互动，激发学生的兴趣。探究情景二实施归纳总结探究情景二实施归纳总结根据学生讨论后，教师边画图边总结：两条链反向平行（反向可从磷酸或者五碳糖方向进行辩认），磷酸和五碳糖交替连接位于外侧，构成DNA分子结构的基本骨架，而碱基则成对位于内侧，且对应的碱基之间是碱基互补的（A-T，C-G）。并展示正确的图：问题3：已制作好的两条脱氧核苷酸链现在是彼此独立的，如何将二者连接才能构成DNA分子稳定的结构？学生用3分钟阅读并讨论课本P49。教师巡视、指导。好多同学提出为什么A与T，G与C配对？这个问题提得好，就是因为这个问题沃
10、森和克里克创建DNA双螺旋结构时花了许多精力，后来终于发现A与T，G与C配对具有相同的形状和直径，能够解释A与T，G与C数量关系，又能解释平行关系。从分子角度看是因为嘌呤分子大于嘧啶分子，而构成DNA的两条链是平行的，要保持两条链平行，只有嘌呤和嘧啶配对，碱基对的长度才一样。横踏板好比DNA碱基对，长度一致是说不能用嘌呤和嘌呤配对，也不能用嘧啶和嘧啶配对。A与T，G与C配对不但长度配置一样，而且“大小形状”配置一样，A和T都刚好能形成两个氢键，相当于梯子上A、T 有两个接口，G和C能形成三个氢键，相当于梯子上G与C有三个接口，它们配合默契。下面请同学们完整制作一条DNA双螺旋结构模型，注意螺旋
11、应向。学生讨论：构成DNA分子的两条脱氧核苷酸间，是由配对的碱基间形成氢键连接，碱基互补配对时，总是A与T，G与C配对。为什么A与T，G与C配对？课本上说一定是这样配对，学生不能理解。学生讨论：这就好比一部梯子上的横踏板，拼成一个踏板的两块板，其形状和结构得相互匹配,不然横踏板就不稳了。为什么A与T，G与C配对，不能够A与C，G与T配对？新的问题又出现了。学生发出愉悦的声音，恍然大悟。学生制作完整DNA双螺旋结构模型并展示。引导学生探究两条脱氧核苷酸链的构建方式通过交流，加深碱基互补配对、氢键连接规律。引导学生互动、归纳总结。学生体验交流学习的快乐。教师利用形象比喻帮助学生解决问题。进一步加强
12、模型制作技能训练，增强学生信心，体会成功的喜悦。探究情景二实施归纳总结。各组模型完成后，引导学生观察、对比不同小组制作的模型。 教师归纳总结：同学们制作的DNA双螺旋结构模型碱基排列都不同，碱基排列千变万化储存了大量的遗传信息；DNA双链通过碱基互补配对、独特的双螺旋结构，保证了DNA分子的稳定性；每一位同学制作的DNA双螺旋结构模型如果决定一种生物，哪么每一位同学制作的DNA双螺旋结构就决定了这种DNA的特异性（为下节课作铺垫）。学生互相检查模型是否制作正确。并抽调两组代表上台指出发现的问题。让学生做“老师”，培养学生分析问题解决问题的能力，加强知识巩固，进一步激发学生的学习热情。总结DNA
13、双链通过碱基互补配对、独特的双螺旋结构，保证了DNA分子的稳定性，4种碱基排列千变万化储存了大量的遗传信息。学生参与归纳、总结。突出本课重点七、教学反思DNA分子的结构对学生来说，是非常抽象的。教学时由通过北京大学中关村的“麻花”的标志吸引学生对DNA分子的兴趣、充分调动学生的积极性。教材中关于沃森和克里克提出的DNA分子的双螺旋模型的资料，可以对学生进行科学研究方法和过程的教育，体现了新课改的科学素养理念。在教学中要注意由里及表，由浅到深，帮助学生构建DNA分子形成的网络知识系统，达到掌握主干知识的目标。备课时考虑到如果按照教材顺序组织教学，学生通过阅读资料，对DNA结构的构建过程和DNA分子结构的特点有一定了解，但对于细节知识的认识不够深刻，例如，DNA的两条链为什么“反向平行”？“构成基本骨架的磷酸
