《DNA分子的結構》（第一課時）教學設計

姜煥煥

教材分析

“DNA分子的結構”是普通高中課程標準實驗教科書人教版必修2中《遺傳與進化》第3章第2節的內容。本節課是在學生學習了“DNA是主要的遺傳物質”之后，繼續從分子水平上進一步闡明遺傳的本質。DNA雙螺旋結構的特點和堿基互補配對原則是學習“DNA分子的復制”和“基因表達”等內容的基礎。本節課教材沒有直接講述DNA分子的結構特點，而是以科學家沃森和克里克的研究歷程為主線，通過學生動手嘗試建構模型，加深對DNA分子結構特點的理解。在構建模型的探究活動中，教師要引導學生開展合作學習，積極參與討論交流，不斷發現問題和解決問題，讓學生在“自我創造”中獲取DNA分子結構的特點和DNA分子的特性等知識。本節教學需要2學時完成，本節課為第1課時。

教學目標

1.知識目標：概述DNA分子結構的主要特點。

2.能力目標：制作DNA分子雙螺旋結構模型，探究遺傳的多樣性。

3.情感態度與價值觀：學習科學家鍥而不舍、執著追求、合作交流的精神，感悟科學研究中蘊含的科學思想和科學態度。

教學重點和難點

重點：掌握DNA分子結構的主要特點;制作DNA分子雙螺旋結構模型。

難點：掌握DNA分子結構的主要特點。

教師課前準備：PPT課件;DNA雙螺旋結構模型組件：藍色大球（代表脫氧核糖），白色小球（代表磷酸），綠色、藍色、紅色和黃色圓柱（分別代表A、T、G、C四種堿基），白色細柱（代表磷酸二酯鍵），白色粗柱（代表堿基與脫氧核糖之間的化學鍵）。

教學過程

一、創設情境，導入新課

播放PPT，展示北京中關村高科技園區的DNA雕塑，提出問題：大家知道為什么將它作為高科技的標志嗎？我們已經知道DNA是遺傳物質，那么DNA分子是怎樣儲存遺傳信息的呢？這就需要從認識DNA的結構開始。

二、復習舊知，問題引導，構建核苷酸長鏈

提問：DNA的全稱叫什么？它由哪些元素構成？基本單位是什么？由幾部分構成？堿基有幾種？

讓學生在練習本上快速畫出一個脫氧核苷酸，找出學生畫錯的例子給予糾正，指出堿基、脫氧核糖和磷酸正確的連接方式。在黑板上從上到下依次畫出6個游離的脫氧核苷酸（涵蓋4種），提問：黑板上畫有6個游離的脫氧核苷酸，應怎樣將它們連接成一條脫氧核苷酸鏈？請三位同學到黑板前連接。學生觀察并指出錯誤，由學生自主歸納脫氧核苷酸之間正確的連接方式——磷酸與五碳糖通過磷酸二酯鍵交替連接。教師繼續提問：觀察三組單鏈的連接順序是否相同？（不同，核苷酸的排列順序有多種）

三、學生自主閱讀教材，小組合作制作DNA分子結構模型

教師布置任務：同學們的桌子上，有已經分類整理好的制作DNA雙螺旋結構模型的材料和用具。閱讀教材P47-48資料，以小組為單位進行自主探究和討論，并動手制作DNA的結構模型，時間為15分鐘。制作過程中思考以下問題（PPT課件展示）：這幾種材料分別代表DNA的什么成分？DNA分子由幾條鏈構成？DNA的基本骨架由哪些物質組成？位于DNA的什么部位？DNA中的堿基是如何配對的？它們位于DNA的什么部位？DNA具有怎樣的立體結構？各小組閱讀資料，模仿教材插圖認真制作。教師巡視并參與小組制作，給予指導，并充分肯定學生的思維能力和動手能力。

四、小組展示，總結DNA分子雙螺旋結構的特點

各小組代表上臺展示制作的模型，請學生說出在制作過程中發現DNA分子有哪些結構特點？

學生總結：1.兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結構。2.外側為磷酸和脫氧核糖交替排列構成的基本骨架。3.內側為氫鍵連接的堿基對，以堿基互補配對原則配對。教師要引導學生認識到，外側的基本骨架和內側的堿基互不配對，因此DNA分子具有穩定性。

教師繼續提問：觀察各小組制作的模型是否完全一樣？（長短和堿基對排列順序不同）引導學生理解千變萬化的堿基排列順序構成了DNA分子的多樣性，而特定的堿基排列順序又構成了DNA分子的特異性，DNA分子多樣性和特異性是生物多樣性和特異性的物質基礎。

教學反思

本節課內容比較抽象，所以抓住學生的學習興趣是關鍵。教學過程以基本單位“單鏈——雙鏈——立體結構”為主線逐步展開，學生緊隨教師的引導，主動探究，充分發揮了學生的主體作用。課堂上教師讓學生親自動手體驗模型構建的過程，使抽象的知識變得生動形象。在動手操作過程中，學生現場展示，共同討論，最終得出結論，科學素養和科學探究能力得到了發展和提高。學生在充滿情感的、和諧的課堂氛圍中體驗到了成功的樂趣，樹立起學好生物的信心。在今后的教學中，應留給學生更多的動手操作和展示的機會，努力提升學生的科學素養。

（責任編輯 趙永玲）