《DNA分子的复制》教学设计

《DNA分子的复制》教学设计1教材分析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。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。2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，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。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。3教学目标3.1知识与技能1.能概述DNA分子复制的过程及特点2.理解DNA复制的条件和半保留复制的生物学意义。3.2过程与方法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。3.3情感态度与价值观1.加强学生的逻辑思维能力和计算能力。2.领悟科学探究的能力4教学方法用纸片制作的教具让学生探索掩饰DNA复制的方式，以及充分发挥多媒体计算机的独特功能，把DNA的复制过程等重、难点知识编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、难点知识变静为动、变抽象为形象，转化为易于吸收的知识。5教学思路复习导入，引出DNA分子如何复制？↓引导学生活动：对DNA分子复制的推测，以及DNA半保留复制的实验证据。↓引导学生活动：根据动画过程总结DNA复制的过程和条件（教师设问，学生解答）。↓引导学生讨论：DNA复制过程相关概念总结及意义（教师设问，学生解答）。↓总结16教学过程程序教学活动设计意图教师活动学生活动复习旧知引入新课展示课件并提问：1、DNA空间结构上特点是？2、内侧结构是什么？外侧是什么？碱基是如何配对的？总结学生的回答之后，引出DNA复制的课题。思考回答：1、方向平行的双螺旋结构2、内侧是碱基对，外侧是磷酸和脱氧核糖构成的基本骨架，碱基配对：A=T，C=G。以简单生动形式复习上节课知识，引出本节学习内容，启发学生学习思考。引导回忆发现问题通过上节课有关DNA结构的学习，理解DNA分子不仅能够储存大量的遗传信息，还能传递遗传信息，遗传信息的传递就是通过DNA分子的复制来完成的，怎样复制呢？发现问题关于DNA怎样复制？需要哪些条件？复制的结果怎样？有什么特点？等等是还没有解决的问题。问题使学生产生了强烈的求知解疑心理，提出紧扣主题的具有挑战性、探索性的问题，使学生主动去探索。DNA复制方式探讨纸片模型模拟探索设问：DNA是如何复制的？在黑板上用纸片模型拼接一段DNA双链平面结构，请同学在黑板上演示通过拆分和拼接使黑板上的DNA分子复制成两个完全相同的DNA分子。引导学生通过运用纸片模型，探索DNA复制的方式学生通过模型拼接，提出DNA复制的两种假设：全保留复制和半保留复制。学生根据假设讨论演绎并画图表示两种复制的结果通过学生的动手演示活动，可培养学生动手、分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。并进一步复习假说-演绎法。我们知道，当假说通过实践检验并被证明是正确的后，才能上升为科学理论。提问：1.DNA是肉眼观察不到的，其复制过程不好直接观察，那么要如何分辨原本DNA和新复制合成的DNA？2.怎样把不一样的DNA分开？密度大的DNA在试管的上方还是下方，密度小的呢？中等的呢？请同学们思考用密度梯度离心之后试管中的DNA条带所在的位置。并画出示意图。请同学们思考用密度梯度离心之后试管中的DNA条带所在的位置。并画出示意图。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。讨论作答：1.同位素示踪技术2.密度梯度离心在老师的启发引导下，学生们根据刚才演绎得结果，推导出这样的可能实验现象：如果是全保留复制，则离心后DNA条带应该只有两条；如果是半保留复制，则离心后DNA条带应该有三条，并画出条带的位置。本模拟探索试验的设计和运用，旨在激发学生探索和协作的兴趣，培养学生的动手能力和思维能力。通过比较，加深学生对半保留复制和全保留复制区别的理解，并且培养学生分析、比较的思维。2DNA复制的条件和过程探讨DNA复制的步骤提问：探索归纳出DNA复制的方式后，那DNA复制的过程又是怎样的呢？播放DNA复制过程的动画，学生阅读课文P53，看图3-13，待学生看懂图后，回答如下问题：1.DNA复制的过程基本包括几个步骤？2.解旋的过程需要哪些条件？3.合成“子链”需要哪些条件？4.形成的子代DNA组成是怎样的？学生讨论后回答：1.①解旋；②以母链为模版进行碱基配对；③形成新的DNA分子2.解旋酶、ATP，解旋酶作用的是碱基之间的氢键3.模版、DNA聚合酶、4种游离的脱氧核苷酸4.包括母链中的一条链和新合成的一条链通过直观动态的过程演示DNA复制过程，让学生更容易理解和分析归纳。DNA复制过程相关概念总结分析了整个DNA复制的过程后请学生阅读课本P53总结讨论几个问题1.什么是DNA的复制？2.DNA复制的时间？3.DNA复制需要哪些基本条件？4.DNA复制的特点？5.DNA复制的结果？6.DNA为什么能准确无误的复制？阅读课本，分组讨论总结分析作答1指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。2.细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期。3.模版：DNA两条单链原料：游离的4种脱氧核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、DNA聚合酶等4.①DNA分子是边解旋边复制的，是一种半保留式复制，即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条（子链）则是新合成的。②DNA复制严格遵守碱基互补配对原则准确复制。从而保证了子代和亲代具有相同的遗传性状。5.一条DNA分子变成两条完全相同的DNA分子6.①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。通过问题引导学生读书讨论以及总结归纳，有益于锻炼学生的自学能力。DNA复制的意义DNA复制有什么意义？DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。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37板书设计第三节DNA分子的复制一、DNA分子复制的方式：半保留复制二、DNA复制的过程：解旋——合成子链——螺旋三、DNA复制的必需条件：模板、酶、原料、能量四、DNA复制的特点：边解旋边复制、半保留复制五、DNA复制的生物学复制的意义：传递遗传信息8教学后记在“探究DNA复制方式”这部分教学内容处理上，我设计成引导学生运用假说演绎的科学方法进行探究性学习，没有直接将知识内容呈现给学生，学生教师通过经历科学探究的过程，享受了科学探究的乐趣。同时，我借助多媒体素材，一方面对DNA分子复制过程的特点有更直观形象的认识，另一方面对DNA复制的过程有了更深刻的理解。本课反思点主要有：1.本节课最大的特点就是将课堂教学和书本知识有机的结合起来，为学生铺设了符合知识规律的思维轨道，让学生体验了科学实验的过程。努力创设情境，设计一系列问题串，让学生积极思考，主动参与课堂活动，培养学生的参与意识和创新意识，自主学习，合作交流的能力。2.从学生解答相关题目可以看出，他们普遍对DNA复制的过程掌握得比较好，但对放射性元素标记的DNA复制过程中，含放射性元素的DNA占后代DNA总数的比例，及含放射性的DNA链占后代DNA总链数的比例掌握得不够理想，分析原因是学生没有真正掌握探究DNA复制方式的实验，我觉得有两点要给学生讲解清楚，一是在培养基中完成对大肠杆菌的标记过程，这里要给学生强调大肠杆菌是在培养基中繁殖很多代以后才用来做实验的，也就是说，从培养基中取出的大肠杆菌的DNA中均含有了放射性元素，而不能理解成有部分大肠杆菌的DNA一条链含放射性，另一条不含；另外一点就是简单介绍一下“密度梯度离心”，使学生理解试管中“轻带”、“中带”和“重带”的含义。3.相对于传统教学模式以语言文字为主来说，本节课多媒体较好发挥出它的优势，化难为易，化繁为简，变抽象为具体，很好突出和突破了本节课的教学重难点“DNA复制过程”。