《DNA分子的结构》教学设计2

在DNA 分子的结构 生物教学中讲授演示教学方法的运用课程标准的理念之一是倡导探究性学习。在课堂教学中，学生学习方式开始呈现多样化的趋势，既有传统学习方式（他主、接受、个体学习），也有新学习方式（自主、探究、合作学习）。探究性学习作为一种能够有效培养学生科学素养的学习方式，受到极大的重视，成为新一轮科学课程改革中转变学生学习方式的一个突破点。因此，教师应根据具体的知识内容、课型特点、学校条件、学生情况等对传统和新型的学习方式进行优化组合，实现学习方式的多样化。在传统的概念教学中，往往重视的是如何识记、辨别、掌握概念，较少关注对概念形成的背景、建立的过程、 所负载的科学思维方法、 蕴涵的价值和体现的科学素养、人文精神的研究。新课程十分重视生物学概念的构建，新教材甚至在一定程度上是以核心概念为主线构建知识体系的。因此，如何在新课程概念教学中渗透探究性学习的理念，使学生的探究能力在概念的探究学习中得到提高，是课堂教学需要研究的，而探究性学习情境的设置是解决这一问题的关键。本课例的概念教学中，更多的是教师指导下的探究或称接受式探究。教师通过 DNA 分子的结构 一课（两个课时）的教学，尝试在课堂教学中创设多样化的探究性学习情境，促使学生开展多样化的探究性学习，主动构建 DNA分子结构的概念，并探讨在概念教学中创设探究性学习情境的策略。一、把教材中的小栏目、习题等改编为概念探究的问题情境在课堂教学中，提出对学生有意义的有针对性的问题能够丰富学生的探究活动，但是这里的 问题 要与学生必学的科学概念相联系，并且要能够引发他们的兴趣。【例 1】引入新课：北京中关村高科技园区的DNA雕塑图。创设情境：看似麻花卷的DNA 为什么能够成为高科技的标志？它是怎样储存遗传信息的？它又是怎样决定生物性状的？以学生比较熟悉的DNA 的雕塑图引入，可以拉近学生与DNA的距离，引起他们的兴趣。【例 2】资料阅读，初步形成 DNA分子结构的基本概念。 课本的科学史料 DNA 的发现之路 ，是教师进行探究性教学可以借助的重要教学资源之一。探究的问题情境有： （ 1）沃森和克里克利用了他人的哪些经验和科学成果？这对你理解生物科学的发展有什么启示？【例3】（ 2）他们在建构模型的过程中出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？（ 3）沃森和克里克默契配合，发现了DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给了你哪些启示？在探究性学习中，学生会发现 掌握概念 意味着要同时体验与这些知识共同存在着的背景。探究的目的是检验和证明各种假设与猜想，实施探究的过程让学生亲历发现问题、提出问题、解决问题的全过程，让他们体验成功的喜悦，同时也亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的 答案 又从哪些途径解决问题的。二、提供感性材料，使抽象的概念具体化概念是抽象的，概念的获得有赖于对事物的感性认识。在生物学教学中，感性材料主要有演示、实验、各种直观素材、教具（模型、标本）的图像观察和联系实际（学生原有的知识和生活经验、生产实践等）以及教师的生动讲解。【例4】读图分析，进一步构建DNA分子结构的概念。探究的问题情境有：（ 1）观察 DNA由几条链构成？这两条链的位置关系如何？它们的方向一致吗？ DNA具有怎样的立体结构？（ 2） DNA的基本骨架由哪些物质构成？分别位于DNA的什么部位？（3）什么是碱基互补配对原则？碱基对位于DNA的什么位置？（4）脱氧核苷酸的三个组成成分是怎样连接起来的？脱氧核苷酸之间是如何连接的？对于第一个问题中DNA 分子两条链的方向的问题，学生一开始认为两条链的方向都是右旋，是一致的，后来通过第二和第四个问题的讨论，有学生提出根据脱氧核苷酸的连接方式，两条链的末端分子并不一样。这时教师要鼓励学生质疑，组织学生重新认识DNA 分子的结构。【例 5】模型构建，小组合作检验概念教学效果，引发新的问题探究。物理模型提供直观的印象，是非常吸引学生的感性材料。建模活动还可以检验合作能力的重要性。模型建构：每个四人小组自备材料用具。每个小组组装一个含有 20 个碱基对的双螺旋DNA分子片断。活动结束后的反思：（ 1）当你发现组员出错或者你自己出错时有什么感受，周围哪个同学的行为让你记忆深刻？发现什么问题？最后怎么解决的？（2）你和你的同桌选用的碱基一开始就能正确配对吗？你的经验是什么？知识延伸：（ 1）各小组 DNA的连接都是正确的吗？（各小组展示自己的制作，多数小组的模型分子间连接正确，各种小分子的形态、颜色区分明显，比例恰当。也有个别小组材料准备不充分，如：四种碱基未用不同的颜色和形态区分、磷酸和脱氧核糖没有用形状区分、DNA没有立体构型等。多数学生都能指出这些错误，说明已经掌握相关知识。（） 2）你觉得每个小组制作的DNA相同吗？每个 DNA之间的差异主要在哪里？这个问题主要是引发对遗传信息、DNA的多样性、特异性的学习。 （ 3）各个小组的组装方式相同吗？细胞在形成新的DNA时会以哪种方式进行？这个问题可以引发学生对下一课时DNA 的复制 的期望，为构建更完整的知识体系提供帮助。动手建模有利于学生加强感性认识，使知识概念直观化，同时也培养学生的空间想象能力，还可以反馈学生对 DNA分子结构概念的认识。三、在实践中总结，比较相关概念【例 6】画概念图，使知识概念系统化。编制概念图，可以将零散的知识系统化，对相关知识概念进行对比复习，达到对概念的正确理解和区分相近概念。每个学生的设计可能是不同的，可以通过张贴、幻灯展示等方式让学生相互交流，自主完善作品。四、学科间的交流：用数学语言交流和验证概念【例 7】创设数学化的问题情境，充分挖掘DNA分子结构中隐含的原理，学会运用多种方式表达概念。探究的问题情境有：（ 1）双链 DNA分子中，所有的嘌呤之和与所有的嘧啶之和有什么关系？你可以用什么方式表示这种关系？（ 2）对于 DNA 的单链，这种关系成立吗？为什么？（3）不同的双链 DNA分子中，（ A+T） / （ G+C）或（ A+C）/ （ T+G）的值恒定吗？理科学生讨论这些问题时气氛热烈，在应用知识拓宽思路上有较多延伸。如问题（ 3）中（ A+T）/ （ G+C）这个比值，可以区分不同的DNA分子，进一步辨别生物的物种。数学语言的运用使学生更深刻地理解了DNA 分子的结构概念，了解了更多的生命科学的研究方法，提升了生物教学的科学价值。在本节课中，学生通过资料分析、读图理解、模型构建、画概念图、数学语言五种不同的探究技能，在脑海中逐步构建DNA 分子的结构模型以及相关的知识系统，最终不仅牢固建构起DNA分子结构的基本概念，体会变换多种思维方式进行科学研究以及团队合作的美妙之处，而且启发了思考科学研究中科学思想、科学精神以及科学方法所起的作用，为日后研究科学问题打下良好的基础。“物质跨膜运输方式”的“讲授演示”教学方法的教学思路。一、分析教材,确定教材的重点和难点二、教学目标1.进行探究植物细胞失水和吸水的实验设计和操作；2.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点；三、教学过程（一）引入新课1.你吃比较咸的食物如咸菜或连续嗑带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？2.当你把白菜剁碎准备做馅时，常常放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出。萎蔫的青菜放入水中一段时间后会变硬挺。引导学生提出有关问题3.用白菜做馅时水分从哪里来？为什么会有水分渗出？萎蔫的青菜放入水中为什么会变硬挺？水分是如何进出细胞的？教师点拨，突破“如何发现问题和提出问题”这一难点。（二） 展示渗透实验装置，由课外小组的同学介绍他们的探究实验结果：1.水分子为什么能够扩散？（学生汇报自己的结论，教师展示相关动画，帮助学生理解）2.渗透作用发生的必需条件是什么？（学生汇报自己的结论）出示红细胞吸水和失水的图片，结合开题所留的生活常识的思考，通过类比，3.引导学生提出有探究价值的问题，如：植物细胞的失水和吸水与渗透作用相同吗？什么情况下失水？细胞内有半透膜吗？分组讨论探究小组讨论，根据提出的问题作出假设，设计实验，进行分组实验。学生成果交流小组间根据探究实验的结果和结论相互交流，教师点拨，得出原生质层相当于半透膜、细胞吸水和失水的条件等结论。4.你还能提出有关物质出入细胞的其他问题吗？分组探究，1.同时教师展示物质跨膜运输的三种方式的Flash 动画，学生仔细观察讨论，自学。2.让学生列表比较三种物质运输方式的异同。最后师生共同小结，构建知识体系