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      《DNA分子的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)

      2019-09-10 09:43:26梁彥紅
      速讀·下旬 2019年11期
      關(guān)鍵詞:脫氧核苷雙螺旋分子結(jié)構(gòu)

      梁彥紅

      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分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

      3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):體驗(yàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程,認(rèn)同合作與實(shí)踐探究在科學(xué)中的重要性。

      二、教學(xué)重點(diǎn)

      1.制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

      2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

      三、教學(xué)難點(diǎn)

      DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

      四、教學(xué)用具

      DNA分子結(jié)構(gòu)模型組件、DNA分子的空間結(jié)構(gòu)模型。

      五、教學(xué)方法

      實(shí)驗(yàn)探究制作模型、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)、多媒體教學(xué)。

      六、教學(xué)過程

      (一)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課

      (多媒體展示海嘯和地震的圖片)

      提出問題:在這兩次巨大的自然災(zāi)害中,遇難者眾多,你若是醫(yī)護(hù)人員,如何識(shí)別遇難者的身份?(學(xué)生:DNA)

      教師引導(dǎo):鑒別身份依靠的是DNA的結(jié)構(gòu)還是功能?借此引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容:DNA的結(jié)構(gòu)是怎樣的,有什么特點(diǎn)?

      (二)模型建構(gòu),探究DNA的結(jié)構(gòu)

      1.基本單位

      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? ? ? ? ? ? ,且每個(gè)脫氧核苷酸由? ? ? ? ? ? 、? ? ? ? ? ? 、? ? ? ? ? ? 構(gòu)成的。(空白處請(qǐng)同學(xué)們回憶已學(xué)知識(shí)回答)

      【模型建構(gòu)1】:?jiǎn)蝹€(gè)脫氧核苷酸

      教師展示【資料2】:DNA是由4種脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈構(gòu)成的。

      【模型建構(gòu)2】:脫氧核苷酸鏈

      學(xué)生代表展示成果,教師點(diǎn)評(píng),課件展示正確的連接方法。

      2.雙鏈(平面結(jié)構(gòu))

      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)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量,鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量這一堿基之間的數(shù)量關(guān)系。

      提出問題:分析剛才所建構(gòu)的模型是否符合這一科學(xué)事實(shí),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

      請(qǐng)一位學(xué)生展示并說明如此構(gòu)建的原因,教師點(diǎn)評(píng)。

      3.立體結(jié)構(gòu)

      教師展示【資料4】:1951年,英國(guó)科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林拍攝了的DNA的X射線衍射圖譜。

      提出問題: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)如何修改體現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)呢?(在平面雙鏈的基礎(chǔ)上旋轉(zhuǎn)即可)

      【模型建構(gòu)4】:DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)

      教師請(qǐng)完成得好的同學(xué)展示他們的模型,給予肯定和鼓勵(lì)。讓學(xué)生體會(huì)成功的快樂,激發(fā)學(xué)生自主探究的主動(dòng)性,增強(qiáng)成功信心。教師隨后展示現(xiàn)成的DNA分子的空間結(jié)構(gòu)模型,讓學(xué)生對(duì)DNA分子的結(jié)構(gòu)形成更加感性的認(rèn)識(shí)。

      (三)模型分析

      分析1:請(qǐng)同學(xué)們觀察DNA分子結(jié)構(gòu)模型,討論以下問題:(投影顯示下列問題)

      (1)構(gòu)成DNA的兩條鏈有怎樣的關(guān)系?

      反向這個(gè)關(guān)系學(xué)生不容易得出,教師可以讓學(xué)生通過游戲來尋找答案:請(qǐng)兩列同學(xué)起立擺出左手握拳,右手平伸的姿勢(shì)(左手握拳代表磷酸,右手代表堿基,軀干代表脫氧核糖),一個(gè)人可以代表一個(gè)脫氧核苷酸,一列同學(xué)就一條脫氧核苷酸鏈,請(qǐng)一列同學(xué)不動(dòng),另一列同學(xué)與之進(jìn)行堿基配對(duì)(這列同學(xué)只能轉(zhuǎn)身完成配對(duì))。這個(gè)角色扮演更直觀地反映了兩條鏈反向的關(guān)系,學(xué)生印象會(huì)更深刻,效果更好。

      (2)DNA分子中,外側(cè)由什么連接而成??jī)?nèi)側(cè)是什么?

      從模型中同學(xué)們很容易認(rèn)為排列在外側(cè)的是磷酸,教師應(yīng)給予引導(dǎo):磷酸是和磷酸直接相連的嗎?學(xué)生觀察后就會(huì)得出:磷酸和脫氧核糖相連。從而得出正確答案。

      通過分析,學(xué)生不難歸納出DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn):(學(xué)生回答)

      DNA分子有兩條鏈組成,______________交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架;_______________排列在內(nèi)側(cè)。

      分析2:請(qǐng)同學(xué)們比較不同組學(xué)生構(gòu)建的DNA模型,分析不同組的DNA模型有什么不同?(學(xué)生回答:堿基對(duì)排列順序不同)教師總結(jié)補(bǔ)充。

      請(qǐng)幾位同學(xué)將各自組的堿基對(duì)排列順序?qū)懺诤诎迳?,其他組同學(xué)寫在紙上。學(xué)生通過觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)堿基對(duì)排列順序確實(shí)不同。

      教師總結(jié):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。

      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)藏在哪兒?

      (答:堿基對(duì)的排列順序中)引出生物的多樣性的原因是遺傳信息多樣性,根本原因是堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。

      分析3:聯(lián)系生活實(shí)際,不同的人長(zhǎng)相各異是為什么?

      教師總結(jié):同種生物不同個(gè)體堿基對(duì)的排列方式有差異,這是DNA分子的個(gè)體差異性。同時(shí)請(qǐng)同學(xué)回答前面所提出的:如何鑒別災(zāi)難中遇難者身份的問題,首尾呼應(yīng)。

      (四)課堂小結(jié)

      與學(xué)生共同回憶我們的探索之路;并幫助學(xué)生搭建有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的知識(shí)體系:即構(gòu)成DNA分子有五種化學(xué)元素、四種基本單位、三種物質(zhì)、兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈和一種雙螺旋結(jié)構(gòu),以便于學(xué)生理解和記憶。

      (五)作業(yè)布置

      思考如何以本節(jié)課構(gòu)建的模型為基礎(chǔ),形成2個(gè)完全相同的DNA分子(即DNA分子是如何完成復(fù)制的)。

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