《DNA結構》

本詞條針對高一生物《生物的DNA結構》內容章節，採用“問題解決教學”進行教學設計。教學設計思路明確，按照“引入－－分析問題－－建立模型－－了解DNA雙螺旋結構－－探究DNA形成機制－－實踐練習――交流評價－－作業”的流程完成教學過程的設計。

【說明】：此教學設計任務由南京曉莊學院現代教育技術課程老師yqiong參與教師-維基星光計畫進行wiki教學而發布。此詞條為範例詞條，由尹學權選定主題並負責、參與現代教育技術課程的所有同學協作共同完成！

基本信息

科目：生物 教學對象：高中一年級
課時：2教學環境：多媒體教室

學習內容分析

本節課的教學內容是新人教版必修二，第三章第二節內容。是在之前幾節課學生已經學習並了解遺傳物質必須具備的條件以及DNA時主要的遺傳物質的基礎上，學習DNA的結構並了解DNA工作原理。

教學重點與難點

重點 ：

1、DNA分子結構的主要特點
2、製作DNA雙螺旋結構模型
3、鹼基互補配對原則

難點：

DNA分子結構的主要特點

學習者特徵分析

經過前面的學習，學生已經了解了DNA是主要的遺傳物質，以及遺傳物質能夠精確地複製自己,並傳給子代；能夠指導蛋白質合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝；具有貯存大量遺傳信息的能力；結構比較穩定等特性。對DNA的功能以及機構已經有了初步的了解。但由於DNA組成和鹼基配對及其涉及的有關化學方面知識等內容的學習有一定難度，所以學生對DNA結構的理解、構建存在一定難度。

教學目標

知識目標：

1、概述DNA分子結構的主要特點。
2、依據鹼基互補配對原則，推算DNA分子的鹼基比例，學會用數學語言描述生命現象。

能力目標：

1、製作DNA分子雙螺旋結構模型。
2、以DNA模型為依託，培養空間想像能力及分析問題的能力。

情感態度與價值觀目標：

1、認同與人合作在科學研究中的重要性，討論在生物學的研究中，多學科知識的綜合套用。
2、初步形成遺傳物質的結構與功能相統一的觀點。

教學策略選擇與方法

採用觀察法、討論法、模型構建法、探究法、問答法等教學方法。DNA雙螺旋結構屬於分子水平且為三維立體結構，對於學生的空間思維能力要求較高，比較抽象。因此，在教學過程中運用多種多媒體教學手段，展示DNA的空間結構3D動畫，化抽象為直觀。此外，教學過程中通過“設問——討論——補充——結論”的教學模式，充分發揮學生的主體作用，激發學生的學習興趣。

依據教材提供4個科學研究資料，逐步探究如何構建脫氧核苷酸、單鏈、平面雙鏈、立體空間結構，從而一步一步地構建出DNA雙螺旋結構模型。通過探究構建模型的過程，學生就會自然地了解DNA雙螺旋結構的基本內容，同時還體驗了科學家的研究歷程，能夠學習到科學家善於捕獲分析信息和嚴謹的思維品質及持之以恆的科研精神。然後以構建好的DNA模型為依託，讓學生根據老師提出的問題分析模型、主動探究得出DNA結構的有關知識，再由學生總結出DNA雙螺旋結構的主要特點。由於考慮到這個模型可以很好的解答遺傳信息多樣性，所以最後讓學生比較不同組構建的DNA模型，分析探究得出DNA分子多樣性的原因。

教學過程與媒體資源

教學內容	學生活動	教師的組織和引導	設計意圖及理論依據
問題導入，創設情境：Flash動畫展示獲取 生物信息材料，克隆、中關村DNA雕塑、 DNA郵票、人類基因組等等。	學生進行觀察、比較、思考、討論	問題導入：教師播放多媒體課件， 在學生討論的基礎上引出DNA的 結構是什麼？	利用多媒體畫面，導入新課，有利於吸引 學生的注意，能有效調動學生學習興趣， 激發學生興奮點，喚起學生強烈求知慾。
溫故知新：回顧DNA的基本化學組成知識。	學生思考並回答問題	教師作出肯定和鼓勵學生並播放 課件	為後面學習新知識作鋪墊。
類比推理：胺基酸通過脫水縮合形成蛋白 質。提出問題：脫氧核苷酸是如何組成 DNA長鏈的呢？	學生思考並回答問題	教師補充和鼓勵學生探索。	轉入本節課內容DNA結構的學習
自主學習，合作交流：閱讀分析兩位科 學家構建DNA雙螺旋結構模型的故事。	學生帶著問題閱讀課文。	策劃學生活動 引導1：上述資料中涉及到哪些學科 的知識和方法？這對你理解生物科 學的發展有什麼啟示？ 引導2、沃森和克里克默契配合，發 現DNA雙螺旋結構的過程，作為科 學家合作研究的典範，在科學界傳 為佳話。他們的這種工作方式給予 你哪些啟示？	引導學生分析過程，總結科學史中包含的科學 方法、科學思想和科學精神。 培養學生自主學習的能力，分析解決問題的能 力及思維能力。 啟迪學生要善於利用他人的研究成果和經驗； 要善於與他人交流和溝通；研究小組成員在知 識背景上最好是互補的，對所從事的研究要有 興趣和激情。
深入探究，教師點撥：結合學案，整合 掌握的信息，嘗試利用手中的自製DNA 模型積件，小組合作，構建DNA分子的 結構模型。教師點撥，總結DNA分子結 構的特點	結合學案，整合掌握的信息，嘗試利用 手中的自製DNA模型積件，小組合作， 構建DNA分子的結構模型。 總結DNA分子結構的特點：（1）DNA 分子是由兩條鏈組成的，並按反向平行 方式盤旋成雙螺旋結構。 （2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交 替連線，排列在外側，構成基本骨架； 鹼基排列內側。 （3）兩條鏈上的鹼基通過氫鍵連線成鹼 基對，即：A和T配對，G和C配對。（鹼 基互補配對原則）	教師手拿DNA模型並播放多媒體展 示DNA分子的平面和立體結構 策劃學生活動 引導3：DNA分子是由幾條鏈組成的， 鏈間的空間關係是什麼？ 引導4：DNA分子的主鏈是由什麼組 成的？排列在什麼位置？ 引導5：DNA分子中的鹼基排列在哪 里？有什麼規律嗎？	以學生親自動手體驗模型建構的科學研究方法， 動手操作過程中讓學生自己發現問題，分析問 題，解決問題，培養生物學素養和分析解決問題 的能力。在活動過程中，現場發現、現場展示、 共同討論、及時糾正。在討論中擦出火花，在理 論和實踐的思維碰撞中獲得知識，得到結論。 歸納總結，幫助學生完成“由感性到理性、由具 體到抽象的認知過程。這符合學生的認識規律， 掌握知識與發展智力相統一的規律，教師主導作用 和學生主體作用相統一的規律，也體現教學的直觀 性、啟發性原則。
及時反饋，拓展套用	學生思考討論	出示相關的習題	培養學生解決實踐問題的能力。

媒體資源：

1、《DNA分子的結構》PPT課件。
2、DNA雙螺旋結構模型組件（一組一套）。
3、實物投影儀。

教學流程圖

流程圖（上半部分）

流程圖（下半部分）

教學評價設計

1、學生自評表：

知識評價：
我知道了DNA的結構。□
我掌握了DNA的工作原理。 □
我能根據DNA的性質解決相關問題。

學生課堂表現評價
認真、積極、自信、善於與人合作、思維的條理性、思維的創造性
□ □ □ □ □ □
能力評價：
和自己比，這節課我能拿個“”（A、B、C、D）。

2、教師評價：

課堂表現評價：

評價我的學生	A（優秀）	B（良好）	C（合格）	選答
學生對DNA結構的理解	表達清晰	能基本描述	不能描述
學生練習的完成情況	全部能完成	大部分能完成	少部分完成
學生對討論交流的態度	非常投入	較積極	應付式
學生們小組合作情況	分工明確，合作有效	有合作，但分 工不盡合理	分工合作不合理

知識內容掌握程度評價：

1、在DNA分子中，兩條鏈之間的兩個脫氧核苷酸，相互連線的部位是（）
A.鹼基B.磷酸C.脫氧核糖D.任一部位
2、DNA分子是有（）條鏈組成，（）盤旋成（）結構。

3、（）交替連線，排列在外側，構成基本骨架；（）排列在內側。
4、鹼基通過（）連線成鹼基對，並遵循（）原則。

課堂小結

小結

DNA分子組成

備註說明

1、在教學中將DNA結構模型的建構分解，以“基本單位—單鏈—平面雙鏈—立體空間結構”逐步深入，由簡單到複雜，符合學生的認知規律，有利於學生理解脫氧核苷酸的結構和DNA的結構。
2、本節課將DNA分子雙螺旋結構模型的建構這個驗證型實驗大膽地改為探究型實驗，學生能跟隨教師提供的資料，主動參與探究過程，由被動的接受知識變為主動的探究知識、獲取知識。在探究中學生能自己發現問題，分析問題，解決問題，培養學生的生物學素養和分析解決問題的能力。
3、DNA分子雙螺旋結構模型的建構完成後，有關DNA分子結構的相關知識都由學生分析討論得出，這使學生觀察模型、分析模型得出理性認識的能力得到了很好的鍛鍊。最後，本節課將後面的鹼基對序列的探究整合提到了這裡，由於更直觀教學效果更好。
4、但學生的動手能力及時間較緊等因素會對教學效果起一定的限制。