制作DNA双螺旋结构模型的教学设计.doc
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1、 制作 DNA 双螺旋结构模型 的 教学设计 一 、 教学背景分析 【教材分析】 本实验既可加深学生对“ DNA结构”的感性认识和理解,也可以培养学生的动手能力。 教材首先介绍了该实验的“实验原理”。从制作 DNA 模型前应该考虑的问题、制作过程做了详细阐述。 教材接着说明了制作的“目的要求”。要求通过制作 DNA 双螺旋结构模型,加深对 DNA分子结理解和认识。 教材第三部分清楚地列出了该实验所需要的“材料用具”。特别应明白用什么代表磷酸、什么代表糖、什么代表含氮碱基。以及用什么对它们进行连接。 教材第四部分更为详细地介绍 该实验的“方法步骤”。 从制作“基本单位脱氧核苷酸长链 DNA结构
2、DNA的空间结构”这一步骤详细地作了说明。 因此,我们从如下几方面对该实验做本质性的准备: 1知识结构的联系:要明确 DNA的化学元素是 C、 H、 O、 N、 P,由它们组成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,再由 1 分子磷酸、 1 分子脱氧核糖和 1 分子的含氮碱基组成基本单位一 脱氧核苷酸;再由脱通过聚合作用形成 DNA分子。 2掌握该实验的知识点:对理解和掌握“ DNA 分子的功能(复制和表达 )”、“遗传和变异”以及“基因工程”打下了较好的理论基础。 3 实验操作的关键:该实验成败的关键是连接。 【学情分析】 学生在学习了相关的遗传物质的结构和功能之后,对 DNA 有了初步的了解,但是对于双
3、螺旋结构的巧妙之处还是不能很好的掌握和理解,因此通过这个实验,怎样引导才能使学生对 DNA知识有更深的理解是本课的关键所在。 二 、教学目标 【知识目标】 ( 1)初步学会制作 DNA 双螺旋结构模型,掌握制作技术。 ( 2)进一步理解和掌握 DNA分子的结构。 ( 3)理解碱基互补配对原则。 【能力目标】 2 ( 1)通过引导学生进行动手操作,并进行实验观察,培养学生投身科学实验的参与 精神; ( 2)通过组织学生活动,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力; 【情感态度与价值观 目标 】 ( 1)培养学生科学探究的精神和严谨的科学态度; ( 2)培养学生用微观和宏观的不同角度来看待生物
4、中的一些现象。 三 、 教学重难点 1、加深学生对碱基互补配对原则的理解 2、理解 DNA的多样性和特异性 3、 掌握制作“ DNA双螺旋结构模型”的技术。 实施方案 : 对每小组进行关键步骤指导; 对连接方式进行讲解;板书说明制作的程序和重要环节; 诱导学生理解各步骤的连接及原理。 为了加深学生对知识的理解和 应用,在学生动手操作的过程中,不能让他们按照模型里的说明书进行组装和操作,而是应该由教师给出一定的要求,让学生按照教师的相应的要求进行操作。比如组装的顺序可以设计如下:脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸链双螺旋结构。另外,不同的小组分别组装不同碱基对排列顺序的 DNA模型。 四 、实验 实施
5、 准备 【教师准备】 硬塑方框 2 个 (长约 10cm),细铁丝 2 根 (长约 0.5 m),球形塑料片 (代表磷酸 )若干,双层五边形塑料片 (代表脱氧核糖 )若干, 4种不同颜色的长方形塑料片 (代表 4种不同碱基 )若干,粗铁丝 2根 (长约 10 cm),订书钉。 【 学生准备 】 1.预习实验“ 制作 DNA 双螺旋结构模型”,了解 DNA结构 的相关信息。 2.进行分组。 3.以组为单位展开交流学习,总结 DNA双螺旋结构的组成、特点等知识。 通过课前准备,学生进一步提高学习兴趣,再次激发实验探究的热情;较大程度上节省了课堂时间;为探究实验的成功打基础。 五 、教学方法 【教法
6、】 分析评价法 、直观演示法 3 【学法】 自主学习法、合作交流法 六 、教学媒体 黑板、多媒体 计算机 七 、课时安排 由于 该实验 内容较为简单,无需提前进行预实验,故 时长为一课时( 40min) 八、教学过程 程序及时间安排 教师行为 预设学生 活动 设计意图 提出问题引入课题 5min 提出问题: 什么是生物主要的遗传物质 ?科学家通过什么实验得以证明 ? 2这种物质具有什么样的结构 ?是谁发现的 ?具有什么划时代意义? 想要解决以上的问题,同学们先完成 课件 上的【基础知识】。 幻灯片出示 。 【基础知识】 1组成 DNA 的基本单位是 _,它是由_、 _、 _构成,这几种物质之间
7、的连接方式可用 图表示如下: 答案:脱氧核苷酸 一分子含氮碱基 一分子脱氧核糖 一分子磷酸 2在 DNA 分子中,每个脱氧核苷酸之间是在_部位连接成长链。 答案:脱氧核糖和磷酸 3 DNA 分 子 两 条 长 链 的 方 向 是_,它们之间的碱基按_即 A( _)一定与 _( _)配对; _ ( _)一定与_( _)配对并靠 _键相连接。 DNA 分 子 的 立 体 构 型 是_。 思考 思考 、回答问题 激发学生学习的兴趣及探究热情,主动思考 回顾基础知识 4 答案:反向平行 碱基互补配对原则 腺嘌呤 T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) 氢 规则的双螺旋结构 实验探究 20min 现
8、在我们大家 共同来 进行试验 一个课题“ 制作 DNA双螺旋模型 ”。 1.实验原理 首先请同学说出本实验的 原理 。 教师对学生的回答 做出表扬并完善答案 :( 1) DNA双螺旋结构组成成分含有磷酸、碱基、核 苷酸 ; ( 2) DNA双螺旋结构以 4 种碱基,按碱基互补配对的原则 ( 3)碱基与磷酸基团之间以 3,5磷酸二酯键进行连接;而碱基与碱基之间以氢键进行连接。 2.引导学生 进行 探究实验 的思考 ( 1) 自主设计。让学生设计模型的样式,并根据学生的设计进行点评。 ( 2) 提出问题。 本实验进行中需要注意哪些问题? 让学生 小组讨论 ,形成小组的实验方案,设计出实验图 。学生
9、回答问题,然后由兴趣小组成员展示 实验图 ,并解释此设计的构思。 ( 3)实施实验。注意事项:按照实验方案分工合作, 教师实验进行引导建议,实验过程中注意安全。 学生回答 讨论、思考 激发学生的探究思维 对模型制作进行点评打分 10min 学生们相互之间进行点评打分:打分的原则如下: 1科学性:要能够体现 DNA的分子结构特点。包括 DNA分子各个组件的比例是否科学,能否体现出碱墓配对的情况,能否灵活转动成双螺旋,以及每个螺旋中的碱基数目是否正确等等。 2艺术性:要美观大方。 3创造性:要能够突破老师或课本上提供的材料和制作方法。 4实用性:便于拆卸,便于保存,能够反复使用。 5超前性:利用该
10、模型还可 以作为 DNA 分子复制的适宜模型。 课堂训练: 如下图所示,下列制作的 DNA双螺旋模型中,连接正确的是 ( ) 思考、讨论 认同生物学知识在实践 ,并培养其在多方面综合考虑问题的习惯。 5 结束 min 讨论:作为遗传物质,应该储存有大量的遗传信息。 DNA 分子只含有 4 种脱氧核苷酸,它是怎样储存足够量的遗传信息的 ? 讨论:作为遗传物质,应该能够精确地复制自己。设想一下, DNA分子是如何复制自己的 ? 思考 引起学生思考, 激发兴趣 板书设计 DNA双螺旋结构 一、 DNA双螺旋结构模型的设计与讨论 二、 DNA双螺旋结构模型的制作 九 、教学设计反思 本实验 课,经过以
11、上这样的教学设计之后,我觉得可以达到以下几个目的:、可以排除学生简单的按照模型说明书上的图示进行模仿,使他们能动手动脑相结合,符合新课程对教学行为的要求,教师真正起到了主导的作用,也真正体现出了学生的主体性;、经过几个小组组装出的不同的 DNA 的比较。、通过教师给出具体的要求,比如一条脱氧核糖核苷酸链上的碱基排列顺序,这样不仅可以加深学生对 DNA 多样性的理解,对于今后解决“某 DNA 含有 100 个碱基,这样的 DNA 可以有多少种?”会有更多的体会。同 时,通过讲练结合,使知识落实的更加到位。因此,这节实验课经过这样的教学设计之后,更加符合新形势下新课改的要求,也更能体现新课标的精神
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