主體參與情景下的《DNA分子的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)

趙艷玲

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)目標(biāo)：概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

2.能力目標(biāo)：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行遺傳信息多樣性原因的探究。

3.情感目標(biāo)：認(rèn)同合作探究在科學(xué)研究中的重要性，體驗(yàn)科學(xué)探索要有鍥而不舍的精神。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

1.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)；

2.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

三、教學(xué)準(zhǔn)備

DNA分子結(jié)構(gòu)模型組件、多媒體課件。

四、教學(xué)過(guò)程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

教師展示沃森和克里克的圖片，提出問(wèn)題：同學(xué)們，你們知道這兩位科學(xué)家嗎？讓學(xué)生自主討論，然后導(dǎo)入新課：“他們就是因研究DNA而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的沃森和克里克。今天就讓我們一起來(lái)重溫他們的研究過(guò)程，構(gòu)建DNA模型并探究DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?！?/p>

（二）建構(gòu)模型，探究新知

1.模型建構(gòu)

教師展示資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到組成DNA分子的單位是脫氧核苷酸，且每個(gè)脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基構(gòu)成的。

提出問(wèn)題：依據(jù)這則資料，你能試著構(gòu)建出脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)模型嗎？

【模型建構(gòu)1】：脫氧核苷酸。

請(qǐng)一位同學(xué)展示所構(gòu)建的脫氧核苷酸模型，教師點(diǎn)評(píng)。

教師展示資料2：DNA是由一個(gè)個(gè)脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈構(gòu)成的。

提出問(wèn)題：一個(gè)個(gè)脫氧核苷酸怎么連接成長(zhǎng)鏈呢？

【模型建構(gòu)2】：脫氧核苷酸鏈。

讓學(xué)生兩人一組，利用剛才完成的脫氧核苷酸模型，分組試著構(gòu)建脫氧核苷酸鏈模型。

教師展示資料3：奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量=胸腺嘧啶（T）的量，鳥(niǎo)嘌呤（G）的量=胞嘧啶（C）的量。

提出問(wèn)題：四種堿基之間的數(shù)量關(guān)系怎么解釋呢？分析剛才所建構(gòu)的模型，討論應(yīng)構(gòu)建怎樣的模型才能在任何情況下都符合這樣的科學(xué)事實(shí)？

【模型建構(gòu)3】：DNA雙鏈。

教師引導(dǎo)：模型的建構(gòu)是否正確，需要通過(guò)科學(xué)的檢驗(yàn)來(lái)確認(rèn)。DNA原型是怎樣的呢？

教師展示資料4：英國(guó)科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供的DNA的X射線(xiàn)衍射圖譜。

提出問(wèn)題：科學(xué)家從圖譜中推算出DNA應(yīng)呈螺旋結(jié)構(gòu)，你們的模型符合嗎？應(yīng)如何修改才能體現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)呢？

【模型建構(gòu)4】：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。

學(xué)生進(jìn)一步完善構(gòu)建的DNA雙鏈結(jié)構(gòu)，形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。教師請(qǐng)完成得好的學(xué)生展示他們的模型，并給予肯定和鼓勵(lì)，讓學(xué)生體會(huì)成功的快樂(lè)，激發(fā)學(xué)生自主探究的主動(dòng)性、積極性。

2.模型分析

【模型分析1】：教師展示PPT課件，請(qǐng)學(xué)生觀察DNA分子的結(jié)構(gòu)模型，討論：（1）DNA分子中，外側(cè)由什么連接而成？?jī)?nèi)側(cè)是什么？（2）兩條鏈之間堿基的連接有什么規(guī)律？（3）構(gòu)成DNA的兩條鏈有怎樣的關(guān)系？學(xué)生依據(jù)模型分析討論，得出答案，教師點(diǎn)評(píng)、補(bǔ)充。

【模型分析2】：請(qǐng)四位學(xué)生將各組的堿基對(duì)排列順序?qū)懺诤诎迳?，?qǐng)其他學(xué)生比較不同組學(xué)生構(gòu)建的DNA模型，分析不同組的DNA模型有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，探究堿基對(duì)數(shù)量（n）和堿基對(duì)排列方式的關(guān)系，建立數(shù)學(xué)模型。

引導(dǎo)學(xué)生思考：DNA作為主要的遺傳物質(zhì)，其遺傳信息蘊(yùn)藏在哪？

教師總結(jié)：通過(guò)以上分析可知，堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的，堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性。

（三）小結(jié)新知（略）

（四）作業(yè)布置

以本節(jié)課構(gòu)建的模型為基礎(chǔ)，探究DNA是如何完成復(fù)制，形成兩個(gè)基本完全相同的DNA分子的。

五、教學(xué)反思

本節(jié)課將“DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)”這個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)大膽地改為探究性實(shí)驗(yàn)，將建構(gòu)DNA結(jié)構(gòu)模型的過(guò)程以“基本單位——單鏈——平面雙鏈——立體空間結(jié)構(gòu)”的步驟逐步分解，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，有利于學(xué)生理解脫氧核苷酸和DNA的結(jié)構(gòu)。以DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為依托開(kāi)展一系列探究活動(dòng)，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

整節(jié)課中，學(xué)生跟隨教師提供的資料，主動(dòng)參與探究過(guò)程。教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)留給學(xué)生更多的空間展示自己，讓學(xué)生在充滿(mǎn)情感的、和諧的課堂氛圍中，在老師和同學(xué)的鼓勵(lì)和欣賞中認(rèn)識(shí)自我、找到自信，體驗(yàn)成功的樂(lè)趣，進(jìn)而使學(xué)生的主體地位得到充分體現(xiàn)。

（責(zé)任編輯黃春香）endprint