公开课 《DNA的复制》教学设计

DNA的复制教学设计枣阳一中宗久明一、总体设计指导思想本节课突出对学生科学素质的培养，精心设计课堂教学，将科学研究的过程（发现问题提出假设推导结论实验验证得出结论） 作为本节课的教学主线， 以求向学生介绍科学研究的一般过程和方法，并让学生亲身参与探究过程，从而培养学生科学工作的能力和方法。二、教材分析1、教材中的地位本节课内容是人教版高级中学课本生物必修 2 第三章第三节。 DNA分子的结构和复制是遗传学的基本理论。 这一课时，在联系 DNA结构的基础上， 进一步阐明 DNA通过复制传递遗传信息的功能。学好这一课时， 有利于学生对有丝分裂、 减数分裂、遗传规律等知识得理解和巩固，对于学生深刻认识遗传的本质是非常重要的。 “ DNA 的复制”又是后面变异部分的基础，学好这一课时，有利于学生对基因突变、基因重组、生物进化等内容的理解和掌握。2、重点难点DNA 的复制方式的发现虽然是选学内容，但是对学生的学会科学的探究，科学的思考有很大的帮助，有助于学生分析问题，解决问题能力的提高， 所以把它作为探究的重点之一， 但在知识层面上不作为重点。DNA复制过程完成了遗传信息的传递功能；对DNA复制过程的研究，蕴含着科学研究的过程和方法教育； DNA复制的过程具有微观、动态、连续、抽象的特点。因此，对DNA复制的过程的探讨既是本课时的教学重点，也是难点。三、学情分析学生已经具有了 DNA双螺旋结构、有丝分裂、 减数分裂的基本知识，在此基础上， 本课时将要从分子水平来探讨生命的本质， 属于肉眼看不到的抽象知识。 高中学生的认知体系基本形成， 认知结构迅速发展，认知能力不断完善。他们能够掌握基本的思维方法，特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创造思维有了较大的发展。观察力、记忆力、想象力有了明显的提高，认知活动的自觉性，认知系统的自我评价和自我控制能力也有了相应的发展。由于本课时内容具有较高的抽象性， 学生们会感到困难， 因此在教学中，我除了引导学生自主、 探索、合作学习以外， 还通过启发式教学， 设置大量的问题情境，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。四、教学目标设计知识目标1、 记住 DNA复制的概念2、 简述 DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。3、 知道 DNA复制在遗传上的意义能力目标1、 通过介绍Meselson 、 stehl的试验，引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。2、 通过引导学生观察拉链和DNA复制的比较，鼓励学生大胆想象、猜测，培养学生自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的能力。情感目标通过分组探究活动，培养学生的协作意识和科学态度。五、教法、学法设计（一）教法设计结合教材的特点和学生实际，本课时主要采用启发式教学法，比如：在学习DNA复制的方式时，启发学生去思考复制的方式可能有哪些？如果是这种方式，复制的结果是什么？如果是那种方式，复制的结果是什么？通过什么方式去证明你的假设？再比如：在学习 DNA复制的条件时， 可以启发学生去思考科学家是怎么知道需要这些条件的？除了课本上介绍的条件外，还可能需要什么条件？科学家是怎么知道的？从而引导学生去探索和发现，使学生在教学活动中初步学会科学研究的一般方法，即发现问题提出假说试验验证得出结论，培养学生的合作、探索的精神，发展学生的思维能力，为学生铺设符合知识规律的思维轨道，强化素质教育。对于DNA复制的过程，学生是没有办法去探究的，但这一部分又比较抽象，我采用化抽象为具体的办法，采用拉链作为模型，让学生对比拉链的拉上、拉开和课本上介绍的DNA复制过程的异同点，从而加深学生对知识得理解和掌握。（二）学法设计本课时通过设疑导学，指导学生自主探索DNA复制的方式和复制的条件，发现知识，培养学生发现问题、 解决问题、 相互协作、 自主学习的能力； 通过点拨导议， 启发学生思考、 分析科学家的试验，概括、总结出正确结论，从而培养学生分析、推理、概括、总结的基本学习方法；通过展示小组提出的假设，培养学生的参与意识和创新意识，让学生学会在学习中进行交流的基本方法。充分体现学生的“主体”地位。六、媒体选择1、多媒体课件用 PowerPoint制作的演示文稿（内有DNA复制过程的动画）2、红色纸条和白色纸条若干学生动手排列，推导DNA半保留复制和全保留复制的结果3、两种颜色的拉链各一个七、教学程序设计（ 1）流程图学生利用教师提供的材料，利用课件复习DNA引导所学的知识，自主探索DNA可能的复制双螺旋结构，引入发现问题过程，提出假说。新课。利用 多 媒 体课 件 展示介 绍 并 分 析 科 学 家利用多媒体课件引导学生进Kornberg 和 Meselson、DNA 复制的过程，并和行课后小结，强化知识的记小组结果对比，归纳总Stehl 的试验，验证假说忆和联系。结，得出结论。（ 2）教学过程：教 学 活 动设 计程 序教 师 活 动学 生 活 动意 图展示动画并提问：思考回答：学 生 已 有 的1、DNA化学组成的基本单位是什么？1、DNA化学组成的基本单位是脱氧核DNA双螺旋结构的2、DNA分子的空间结构是什么样的？苷酸，每个脱氧核苷酸是由一分子磷知识是学习 DNA复复 习 旧 知总结学生的回答之后， 引出 DNA复制的课题。酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮的制的基础， 由此引识多媒体展示图片：生物的遗传现象碱基组成。出新课题。引入新课思考： DNA分子如何多出一份传递给子代？2、两条链盘旋成的双螺旋结构。(3 分钟 )有关 DNA复制，我们已经学习过哪些知思考回答发 现 问 题 是引导回忆识？你们觉得还有哪些疑问？1、DNA复制发生在有丝分裂间期和减科学研 究 的第一发现问题（以此设问引导学生回忆已有知识，发数第一次分裂的间期步。问题使学生产现新的问题。）2、由于 DNA主要存在与细胞核内，生了强 烈 的求知(3-5分钟 )因此 DNA复制的场所主要是细胞核。解疑心理， 教师此发现问题时抓住 这 一有利关于 DNA怎样复制？需要哪些条时机，提出紧扣主件？ 复制的 结果怎 样？有 什么特题的具有挑战性、点？等等是还没有解决的问题。探索性的问题， 使学生主动去探索。介绍科学家对 DNA复制的两种推测： 半培 养 学 生 的保留复制和全保留复制参与意 识 和培养假如用红色纸条代表母链，用白色纸条学生的合作、 探索代表子链， 请同学们根据假设分组讨论复制的精神。并进一步一代和两代的结果是什么？学生根据假设讨论演绎并用纸复 习 假 说 - 演 绎条排列表示两种复制的结果法。D小组间相互补充作出评价NA复分制组1958 年 Meselson和 Stehl用含有 15 N方讨本 模 拟 探 索式论的培养基培养大肠杆菌，经过多次细胞分试验的 设 计和运探模裂，细菌细胞的 DNA充分地被 15N 标记上。用，旨在激发学生讨拟然后把这些细胞移入正常的含同位素14N 的探索和 协 作的兴( 约探培养基中，然后，在不同时刻（复制不同代趣，培养学生的动10索数后）收集细菌样本，从中提取DNA，再将手能力 和 思维能分提出的 DNA 进行离心，记录离心后试管中力。钟)DNA的位置。密度大的 DNA在试管的上方还是下方，在老师的启发引导下， 学生们根据刚密度小的呢？中等的呢？请同学们思考用才演绎得结果， 推导出这样的可能实密度梯度离心之后试管中的DNA条带所在的验现象：如果是全保留复制，则离心位置。并画出示意图。请同学们思考用密度后 DNA条带应该只有两条； 如果是半梯度离心之后试管中的DNA 条带所在的位保留复制， 则离心后 DNA条带应该有置。并画出示意图。三条。巡视学生的活动，记录学生出现的问题。教师投影展示部分小组的讨论情况。教师展示科学家的实际实验结果。并总结出科学发现的一般过程。多媒体展示生物化学家康贝格人工合学生讨论后回答：学 生 可 能 说成 DNA的实验，学生归纳 DNA复制至少需要DNA的复制至少需要四个条件，分别不全，老师引导学D什么条件？是：模板，原料，能量，酶生补充完整。NA复科学家通过推导和实验知道的。制科学家是怎么知道这些条件的呢？的模请同学们自学课本上有关 DNA复制过程学生自学并总结， 如不完整可由培养学 生 联想理条拟的内容，总结 DNA复制大体上分为几个步骤。其他同学补充。解的意识， 在学习件探教师通过拉链来模拟 DNA复制过程。提解链合成子链螺旋过程中 化 抽象为和讨出问题：具体，提高学习效过拉链中的各个部件各代表复制过程中学生分组讨论拉链中的各个部率。程的什么？件各代表复制过程中的什么， 由学生培养学 生 分析比探代表发言。较的意识， 进一步讨DNA复制过程是否就是完全像拉链的开合？加深对 DNA复制的( 约理解。20观组织学生观看 DNA复制的动画课件。学生随着动画的演示， 一起念出反复播放 DNA分看过程：解链合成子链螺旋复制的动画， 使学钟 )动生完成 由 感性到画理性的知识过渡。拓展提出问题：复制代数和 DNA数目之间，及与含母链的 DNA数目之间有什么关系？DNA精确复制的原因亲代 DNA复制出子代 DNA，它们的碱基序列有什么关系？ DNA能够精确复制的原因是什么？DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板， 通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行DNA复制的DNA复制有什么意义？传递遗传信息意义课堂小结利用多媒体课件引导学生概括总结学生总结本节课知识要点巩固基础知识课堂测评基础知识测评学生练习检验知 识 目标达标情况