公開課 《DNA的復(fù)制》教學(xué)設(shè)計

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1、 《 DNA的復(fù)制》教學(xué)設(shè)計 棗陽一中 宗久明 一、總體設(shè)計指導(dǎo)思想 本節(jié)課突出對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，精心設(shè)計課堂教學(xué)，將科學(xué)研究的過程（發(fā)現(xiàn)問題——提出 假設(shè)——推導(dǎo)結(jié)論——實驗驗證——得出結(jié)論） 作為本節(jié)課的教學(xué)主線， 以求向?qū)W生介紹科學(xué)研究的一般過程和方法，并讓學(xué)生親身參與探究過程，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)工作的能力和方法。二、教材分析 1、教材中的地位 本節(jié)課內(nèi)容是人教版高級中學(xué)課本生物必修 2 第三章第三節(jié)。 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制是遺傳學(xué)的基本理論。 這一課時，在聯(lián)系 DNA結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 進一步闡明 DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息的功能。

2、學(xué)好這一課時， 有利于學(xué)生對有絲分裂、 減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等知識得理解和鞏固，對于學(xué)生深刻認識遺傳的本質(zhì)是非常重要的。 “ DNA 的復(fù)制”又是后面變異部分的基礎(chǔ)，學(xué)好這一課時，有利于學(xué)生對基因突 變、基因重組、生物進化等內(nèi)容的理解和掌握。 2、重點難點 DNA 的復(fù)制方式的發(fā)現(xiàn)雖然是選學(xué)內(nèi)容，但是對學(xué)生的學(xué)會科學(xué)的探究，科學(xué)的思考有很大的幫 助，有助于學(xué)生分析問題，解決問題能力的提高， 所以把它作為探究的重點之一， 但在知識層面上不作為重點。 DNA復(fù)制過程完成了遺傳信息的傳遞功能；對 DNA復(fù)制過程的研究，蘊含著科學(xué)研究的過程和方 法教育； DNA復(fù)制的

3、過程具有微觀、動態(tài)、連續(xù)、抽象的特點。因此，對 DNA復(fù)制的過程的探討既是本 課時的教學(xué)重點，也是難點。 三、學(xué)情分析 學(xué)生已經(jīng)具有了 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、有絲分裂、 減數(shù)分裂的基本知識，在此基礎(chǔ)上， 本課時將要從分子水平來探討生命的本質(zhì)， 屬于肉眼看不到的抽象知識。 高中學(xué)生的認知體系基本形成， 認知結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，認知能力不斷完善。他們能夠掌握基本的思維方法，特別是抽象邏輯思維、辯證思維、創(chuàng)造思維 有了較大的發(fā)展。觀察力、記憶力、想象力有了明顯的提高，認知活動的自覺性，認知系統(tǒng)的自我評價和自我控制能力也有了相應(yīng)的發(fā)展。 由于本課時內(nèi)容具有較高的抽象性， 學(xué)生們會感

4、到困難， 因此在教學(xué)中，我除了引導(dǎo)學(xué)生自主、 探索、合作學(xué)習(xí)以外， 還通過啟發(fā)式教學(xué)， 設(shè)置大量的問題情境，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進一步培養(yǎng)他 們分析、歸納、概括能力。 四、教學(xué)目標設(shè)計 知識目標 1、 記住 DNA復(fù)制的概念 2、 簡述 DNA復(fù)制的過程，并分析、歸納出 DNA復(fù)制過程的特點。 3、 知道 DNA復(fù)制在遺傳上的意義 能力目標 1、 通過介紹 Meselson 、 stehl 的試驗，引導(dǎo)學(xué)生分析、比較、推理、歸納，培養(yǎng)科學(xué)的思維。 2、 通過引導(dǎo)學(xué)生觀察拉鏈和 DNA復(fù)制的比較，鼓勵學(xué)生大膽想象、猜測，培養(yǎng)學(xué)生自主探索、合

5、 作學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力。 情感目標 通過分組探究活動，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識和科學(xué)態(tài)度。 五、教法、學(xué)法設(shè)計 （一）教法設(shè)計 結(jié)合教材的特點和學(xué)生實際，本課時主要采用啟發(fā)式教學(xué)法，比如：在學(xué)習(xí) DNA復(fù)制的方式時， 啟發(fā)學(xué)生去思考復(fù)制的方式可能有哪些？如果是這種方式， 復(fù)制的結(jié)果是什么？如果是那種方式， 復(fù) 制的結(jié)果是什么？通過什么方式去證明你的假設(shè)？再比如： 在學(xué)習(xí) DNA復(fù)制的條件時， 可以啟發(fā)學(xué)生 去思考科學(xué)家是怎么知道需要這些條件的？除了課本上介紹的條件外， 還可能需要什么條件？科學(xué)家 是怎么知道的？

6、從而引導(dǎo)學(xué)生去探索和發(fā)現(xiàn)， 使學(xué)生在教學(xué)活動中初步學(xué)會科學(xué)研究的一般方法， 即 發(fā)現(xiàn)問題——提出假說——試驗驗證——得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的合作、探索的精神，發(fā)展學(xué)生的思維 能力，為學(xué)生鋪設(shè)符合知識規(guī)律的思維軌道，強化素質(zhì)教育。對于 DNA復(fù)制的過程，學(xué)生是沒有辦法 去探究的，但這一部分又比較抽象，我采用化抽象為具體的辦法，采用拉鏈作為模型，讓學(xué)生對比拉 鏈的拉上、拉開和課本上介紹的 DNA復(fù)制過程的異同點，從而加深學(xué)生對知識得理解和掌握。 （二）學(xué)法設(shè)計 本課時通過設(shè)疑導(dǎo)學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生自主探索 DNA復(fù)制的方式和復(fù)制的條件，發(fā)現(xiàn)知識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā) 現(xiàn)問題、

7、解決問題、 相互協(xié)作、 自主學(xué)習(xí)的能力； 通過點撥導(dǎo)議， 啟發(fā)學(xué)生思考、 分析科學(xué)家的試驗，概括、總結(jié)出正確結(jié)論，從而培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、概括、總結(jié)的基本學(xué)習(xí)方法；通過展示小組提出 的假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識和創(chuàng)新意識，讓學(xué)生學(xué)會在學(xué)習(xí)中進行交流的基本方法。充分體現(xiàn)學(xué)生的“主體”地位。 六、媒體選擇 1、多媒體課件 用 PowerPoint 制作的演示文稿（內(nèi)有 DNA復(fù)制過程的動畫） 2、紅色紙條和白色紙條若干 學(xué)生動手排列，推導(dǎo) DNA半保留復(fù)制和全保留復(fù)制的結(jié)果 3 、兩種顏色的拉鏈各一個 七、教學(xué)程序設(shè)計 （ 1）流程圖 學(xué)生

8、利用教師提供的材料， 利用課件復(fù)習(xí) DNA 引導(dǎo)所學(xué)的知識， 自主探索 DNA 可能的復(fù)制 雙螺旋結(jié)構(gòu)，引入 發(fā)現(xiàn)問題 過程，提出假說。 新課。 利用 多 媒 體課 件 展示 介 紹 并 分 析 科 學(xué) 家 利用多媒體課件引導(dǎo)學(xué)生進 Kornberg 和 Meselson、 DNA 復(fù)制的過程，并和 行課后小結(jié)，強化知識的記 小組結(jié)果對比，歸納總 Stehl 的試驗，驗證假說 憶和聯(lián)系。 結(jié)，得出結(jié)論。 （ 2）教學(xué)過程： 教

9、 學(xué) 活 動 設(shè) 計 程 序 教 師 活 動 學(xué) 生 活 動 意 圖 展示動畫并提問： 思考回答： 學(xué) 生 已 有 的 1、DNA化學(xué)組成的基本單位是什么？ 1、DNA化學(xué)組成的基本單位是脫氧核 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的 2、DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是什么樣的？ 苷酸，每個脫氧核苷酸是由一分子磷 知識是學(xué)習(xí) DNA復(fù) 復(fù) 習(xí) 舊 知 總結(jié)學(xué)生的回答之后， 引出 DNA復(fù)制的課題。 酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮的 制的基礎(chǔ)， 由此引 識 多媒體展示圖片：生物的遺傳現(xiàn)象

10、 堿基組成。 出新課題。 引入新課 思考： DNA分子如何多出一份傳遞給子代？ 2、兩條鏈盤旋成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 (3 分鐘 ) 有關(guān) DNA復(fù)制，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過哪些知 思考回答 發(fā) 現(xiàn) 問 題 是 引導(dǎo)回憶 識？你們覺得還有哪些疑問？ 1、DNA復(fù)制發(fā)生在有絲分裂間期和減 科學(xué)研 究 的第一 發(fā)現(xiàn)問題 （以此設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生回憶已有知識， 發(fā) 數(shù)第一次分裂的間期 步。問題使學(xué)生產(chǎn) 現(xiàn)新的問題。） 2、由于 DNA主要存在與細胞核內(nèi)， 生了強 烈 的求知

11、 (3-5 分鐘 ) 因此 DNA復(fù)制的場所主要是細胞核。 解疑心理， 教師此 發(fā)現(xiàn)問題 時抓住 這 一有利 關(guān)于 DNA怎樣復(fù)制？需要哪些條 時機，提出緊扣主 件？ 復(fù)制的 結(jié)果怎 樣？有 什么特 題的具有挑戰(zhàn)性、 點？等等是還沒有解決的問題。 探索性的問題， 使 學(xué)生主動去探索。 介紹科學(xué)家對 DNA復(fù)制的兩種推測： 半 培 養(yǎng) 學(xué) 生 的 保留復(fù)

12、制和全保留復(fù)制 參與意 識 和培養(yǎng) 假如用紅色紙條代表母鏈， 用白色紙條 學(xué)生的合作、 探索 代表子鏈， 請同學(xué)們根據(jù)假設(shè)分組討論復(fù)制 的精神。并進一步 一代和兩代的結(jié)果是什么？ 學(xué)生根據(jù)假設(shè)討論演繹并用紙 復(fù) 習(xí) 假 說 - 演 繹 條排列表示兩種復(fù)制的結(jié)果 法。 D 小組間相互補充作出評價 N A 復(fù) 分 制

13、 組 1958 年 Meselson 和 Stehl 用含有 15 N 方 討 本 模 擬 探 索 式 論 的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，經(jīng)過多次細胞分 試驗的 設(shè) 計和運 探 模 裂，細菌細胞的 DNA充分地被 15N 標記上。 用，旨在激發(fā)學(xué)生 討 擬 然后把這些細胞移入正常的含同位素 14N 的 探索和 協(xié) 作的興 ( 約 探 培養(yǎng)基中，然后，在不同時刻（復(fù)制不同代 趣，培養(yǎng)學(xué)生的動 10 索 數(shù)后）收集細菌樣本，從中提取 DNA，再將 手能力 和 思維能 分

14、提出的 DNA 進行離心，記錄離心后試管中 力。 鐘) DNA的位置。 密度大的 DNA在試管的上方還是下方， 在老師的啟發(fā)引導(dǎo)下， 學(xué)生們根據(jù)剛 密度小的呢？中等的呢？ 請同學(xué)們思考用 才演繹得結(jié)果， 推導(dǎo)出這樣的可能實 密度梯度離心之后試管中的 DNA條帶所在的 驗現(xiàn)象：如果是全保留復(fù)制，則離心 位置。并畫出示意圖。請同學(xué)們思考用密度 后 DNA條帶應(yīng)該只有兩條； 如果是半 梯度離心之后試管中的 DNA 條帶所在的位 保留復(fù)制， 則離心

15、后 DNA條帶應(yīng)該有 置。并畫出示意圖。 三條。 巡視學(xué)生的活動，記錄學(xué)生出現(xiàn)的問 題。 教師投影展示部分小組的討論情況。 教師展示科學(xué)家的實際實驗結(jié)果。 并總結(jié)出科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般過程。 多媒體展示生物化學(xué)家康貝格人工合 學(xué)生討論后回答： 學(xué) 生 可 能 說 成 DNA的實驗，學(xué)生歸納 DNA復(fù)制至少需要 DNA的復(fù)制至少需要四個條件，分別 不全，老師引導(dǎo)學(xué) D 什么條件？ 是：模板，原料，能量，酶 生補充完整。 N A

16、復(fù) 科學(xué)家通過推導(dǎo)和實驗知道的。 制 科學(xué)家是怎么知道這些條件的呢？ 的 模 請同學(xué)們自學(xué)課本上有關(guān) DNA復(fù)制過程 學(xué)生自學(xué)并總結(jié)， 如不完整可由 培養(yǎng)學(xué) 生 聯(lián)想理 條 擬 的內(nèi)容，總結(jié) DNA復(fù)制大體上分為幾個步驟。 其他同學(xué)補充。 解的意識， 在學(xué)習(xí) 件 探 教師通過拉鏈來模擬 DNA復(fù)制過程。提 解鏈——合成子鏈——螺旋 過程中 化 抽象為 和 討 出問題： 具體，提高學(xué)習(xí)效 過 拉鏈中的各個部件各代表復(fù)制過程中 學(xué)生分組討論拉鏈中的各個部 率。 程 的什么？ 件各代表復(fù)制過程中的什

17、么， 由學(xué)生 培養(yǎng)學(xué) 生 分析比 探 代表發(fā)言。 較的意識， 進一步 討 DNA復(fù)制過程是否就是完全像拉鏈的開合？ 加深對 DNA復(fù)制的 ( 約 理解。 20 觀 組織學(xué)生觀看 DNA復(fù)制的動畫課件。 學(xué)生隨著動畫的演示， 一起念出 反復(fù)播放 DNA 分 看 過程：解鏈——合成子鏈——螺旋 復(fù)制的動畫， 使學(xué) 鐘 ) 動 生完成 由 感性到 畫 理性的知識過渡。 拓展 提出問題：復(fù)制代數(shù)和 DNA數(shù)目之間， 及與含母鏈的 DNA數(shù)目之間有什么關(guān)系？

18、 DNA精確復(fù) 制的原因  親代 DNA復(fù)制出子代 DNA，它們的堿基序列有什么關(guān)系？ DNA能夠精確復(fù)制的原因是什么？  DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板， 通過堿基互補配對，保證了復(fù)制能夠準確地進行 DNA復(fù)制的  DNA復(fù)制有什么意義？  傳遞遺傳信息 意義 課堂小結(jié)  利用多媒體課件引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)  學(xué)生總結(jié)本節(jié)課知識要點  鞏固基礎(chǔ)知識 課堂測評  基礎(chǔ)知識測評  學(xué)生練習(xí)  檢驗知 識 目標達 標情況