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1、 模型构建：制作DNA双螺旋结构模型教学设计贵阳市新世界国际学校 王艳辉摘要 一、教材分析制作DNA双螺旋结构模型是高中生物新人教版必修2第3章第2节DNA分子的结构的重要版块，教材在讲述两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的过程和DNA分子结构特点的基础上，设计了这样一个版块，目的是让学生通过亲手制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的认识和理解。在二、 学情分析 通过本章节第一个课时的学习，学生已经了解DNA双螺旋结构模型的构建过程以及DNA的分子结构，但是对于DNA双螺旋结构的巧妙之处还是不能很好的掌握和理解。由于其空间想象力不足，思维的目的性、连续性和逻辑性仍不够完善，需要通
2、过研究性学习进行引导和锻炼。高中学生具备一定的认知能力、学习能力和动手能力，具备开展动手制作模型活动的条件。三、 教学目标1.知识与技能目标：（1）初步学会制作DNA双螺旋结构模型，掌握基本的制作技术；（2）加深对DNA分子结构特点和模型构建的认识和理解；（3）提高合作意识、设计水平、动手能力及发现问题并解决问题的能力等。2.方法与过程目标：（1）每小组通过确定设计方案、人员分工、时间安排等，形成科学合理的制作方案；（2）通过小组合作学习的形式，每个小组动手制作一个DNA双螺旋结构模型。3.情感、态度和价值观目标：（1）认同与他人合作、资源共享及锲而不舍的精神在科学研究中的重要性； （2）体验
3、建构模型的过程； （3）体验合作和交流在知识学习、技能学习中的重要性。四、教学重难点1.教学重点 正确地将DNA各组分之间进行连接。2. 教学难点（1） 在有限的资源中选取合适的材料；（2） 在模型中体现DNA的反向平行及其立体结构。五、 教学策略和方法 理解模型和领悟模型方法是高中生物学新课标的重要内容之一,目的是让学生通过尝试建构模型,体验建构模型中的思维过程，从而领悟模型方法,并获得或巩固有关生物学概念。理解模型和领悟模型方法的重要途径是进行模型建构活动。本活动是在教师的指导下，学生进行小组合作学习，完成DNA双螺旋结构模型的建构，让学生在自我创作中加深对DNA分子结构的学习。六、学法
4、学生从身边有限的资源中寻找合适的材料，按小组合作学习的形式动手制作模型，从而加深对DNA分子结构的学习。七、课时安排1课时（40分钟）。八、教学准备 本次研究性学习是在学习“DNA双螺旋结构模型的构建历程”和“DNA分子结构的主要特点”的基础上开展的。 教师：（1）课前将全班30名学生以能力互补、性别互补为原则进行分组，6人为一组，共5组；（2）给每个小组准备一张学习记录表（见“十、教学过程2”）和一张成果评价表（见“十、教学过程5”）；（3）准备1份奖品，用于奖励获胜小组。学生：（1）每个小组起一个积极响亮的名字并推选一名组长；（2）对“DNA双螺旋结构模型的构建历程”和“DNA分子的结构”
5、做好复习；（3）课前准备制作模型可能用到的材料和工具。九、 教学过程教师首先明确本次研究性学习的课题是“模型构建：制作DNA双螺旋结构模型”。模型构建是一种常用的科学研究方法，包括物理模型、数学模型和概念模型。本次活动将要构建的是物理模型，目的是让同学们通过本次研究性学习，提高合作意识和动手能力，并加深对科学研究方法的认识及对DNA分子结构特点的理解。活动环节包括小组讨论、确定方案、方案实施、成果展示、成果评价、交流体会、教师总结和点评。1. 小组讨论（3分钟） 可围绕以下几个问题进行：（1） 分别用什么材料代表组成DNA分子的磷酸、脱氧核糖和碱基？不同的组成部分如何表示并加以区分？需要用什么
6、工具完成？（2） 上述三种成分是在什么部位相互连接的？怎样将这几种材料正确地连接起来？（3） 在DNA分子中，每个脱氧核苷酸之间是在什么部位相互连接的？怎样将脱氧核苷酸正确的连接起来？（4） 在模型中，如何体现DNA分子的两条链是反向平行的？又怎样体现两条链的碱基之间互补配对？（5） 在模型中，如何体现DNA分子的空间立体结构？2、 确定方案（1分钟） 每组组长明确工作目标，确定人员分工，并计划好实施进度，将相关内容填在下表中。研究性学习报告课题模型构建：制作DNA双螺旋结构模型时间 年 月 日地点 学校 年级 班教室组名组长 （起领导和协调作用）组员分工材料准备及补充 材料的裁剪、拼接等记录
7、员讲解员预定时间第5分钟第10分钟第15分钟第20分钟计划进度方案实施成果展示交流体会3.方案实施（20分钟） 5个小组分别按照自己的设计方案进行实施。如果哪个小组的材料用具不够，可以向其他小组寻求帮助，让学生学会分享。教师在此过程中进行观察，对每个小组在制作模型的过程出现的问题进行适当的纠正、引导和答疑。4. 成果展示（5分钟） 5个小组依次对自己小组的成果进行展示和介绍，每组限时1分钟。5. 成果评价（5分钟）教师给每个小组发一张评价表（如下），每个小组长在综合所有成员的意见后对各组的成果进行公正、公平的评价，并将相应的分数填在表格中。最后由5个组长统计每组的平均分，并将统计结果交给教师。
8、小组 得分内容正确性（20分）牢固性（20分）灵活性（20分）完整性（20分）美观性（10分）讲解（10分）总分（100分）6.交流体会（4分钟）在教师的指导下，各小组间交流制作过程中的经验和遇到的问题以及解决办法，学习其他小组的闪光点，并将体会填在学习报告中。下课后将学习报告上交。7.教师总结和点评（2分钟）（1）总结：DNA分子具有特殊的空间结构规则的双螺旋结构。这一结构的主要特点是：（1）DNA分子由两条的脱氧核苷酸长链组成，这两条链按反向平行盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基之间按照互补配对原则两两配对。 （2）点评：教师公布得分最高的小组，给予一定的物质奖励和精神鼓励。肯定所有学生的合作精神和动手能力，指出大家所制作的DNA双螺旋结构模型的优点和有待完善之处，鼓励学生进行更多的研究性学习。十、思维拓展 1.DNA分子只有4种脱氧核苷酸，它如何能够储存足够量的遗传信息？2.DNA分子是如何维系它的遗传稳定性的？ 3.仔细观察各组制作的DNA双螺旋结构模型，如何解释DNA分子的多样性和特异性？十一、学生部分成果展示 图1 图2 十二、教学反思
