陜西省南鄭縣2024年高中生物第三章基因的本質3.2DNA分子的結構B教學實錄新人教版必修2課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設計意圖本節課旨在幫助學生掌握DNA分子的結構特點，理解DNA作為遺傳物質的科學依據，通過實驗和理論講解相結合的方式，讓學生在觀察和思考中深刻理解DNA分子的雙螺旋結構及其穩定性，為后續學習基因的復制、轉錄和翻譯奠定基礎。二、核心素養目標培養學生科學思維，通過觀察DNA雙螺旋結構的形成過程，提高學生分析問題、解決問題的能力。增強生物科學探究精神，通過實驗探究DNA結構特點，激發學生對生物學的興趣。提升科學責任意識，引導學生認識到DNA結構研究對生物學發展的意義。三、重點難點及解決辦法重點：

1.DNA分子的雙螺旋結構特點。

2.DNA分子的堿基配對規則。

難點：

1.理解DNA分子雙螺旋結構的穩定性。

2.堿基互補配對原理在實際基因遺傳中的意義。

解決辦法：

1.通過多媒體展示DNA分子的雙螺旋結構模型，結合實驗演示，幫助學生直觀理解。

2.設置小組討論，引導學生思考DNA結構穩定性的原因，鼓勵學生提出假設并進行驗證。

3.結合實際案例分析，解釋堿基互補配對在基因遺傳中的重要性，強化學生對知識點的理解和應用。四、教學資源1.軟硬件資源：多媒體教學設備（投影儀、計算機）、實驗器材（DNA模型、顯微鏡、實驗試劑等）。

2.課程平臺：學校生物實驗室、網絡教學平臺。

3.信息化資源：DNA結構動畫、相關科學文獻、在線實驗視頻。

4.教學手段：PPT演示、小組討論、實驗操作、課堂提問。五、教學流程1.導入新課

詳細內容：首先，通過展示一幅DNA分子的圖片，引導學生回顧上一節課的內容，提出問題：“DNA分子是如何構成的？它具有哪些獨特的結構特點？”接著，簡要介紹DNA分子在生物遺傳中的重要地位，激發學生的學習興趣，為新課的導入做好鋪墊。

用時：5分鐘

2.新課講授

（1）DNA分子的雙螺旋結構

詳細內容：首先，展示DNA雙螺旋結構的模型，引導學生觀察并描述其特點。然后，通過PPT演示，講解DNA雙螺旋結構的形成過程，包括堿基配對、氫鍵連接等。最后，總結DNA雙螺旋結構的穩定性及其在遺傳信息傳遞中的作用。

用時：10分鐘

（2）堿基互補配對規則

詳細內容：介紹DNA分子中的四種堿基（A、T、C、G）及其互補配對關系。通過展示堿基配對圖，引導學生理解堿基互補配對的原理，并舉例說明其在基因遺傳中的重要性。

用時：10分鐘

（3）DNA分子的結構特點

詳細內容：分析DNA分子的結構特點，如：雙螺旋結構、堿基互補配對、氫鍵連接等。結合實際案例，講解DNA分子結構特點在生物學研究中的應用。

用時：10分鐘

3.實踐活動

（1）觀察DNA分子模型

詳細內容：讓學生分組觀察DNA分子模型，描述其結構特點，并嘗試用語言描述DNA雙螺旋結構的形成過程。

用時：5分鐘

（2）模擬DNA復制過程

詳細內容：通過小組合作，模擬DNA復制過程，讓學生親身體驗DNA分子在遺傳信息傳遞中的作用。

用時：10分鐘

（3）分析DNA結構特點在生物學研究中的應用

詳細內容：讓學生查閱相關資料，了解DNA結構特點在生物學研究中的應用，如：基因工程、分子診斷等。

用時：10分鐘

4.學生小組討論

（1）DNA分子雙螺旋結構的穩定性

舉例回答：DNA分子雙螺旋結構的穩定性主要源于堿基互補配對和氫鍵連接。例如，A-T之間形成兩個氫鍵，C-G之間形成三個氫鍵，這種穩定的連接方式使得DNA分子在復制和轉錄過程中能夠保持結構的完整性。

（2）堿基互補配對在基因遺傳中的重要性

舉例回答：堿基互補配對是基因遺傳的基礎。例如，在DNA復制過程中，A-T和C-G的互補配對保證了遺傳信息的準確傳遞。

（3）DNA結構特點在生物學研究中的應用

舉例回答：DNA結構特點在生物學研究中的應用非常廣泛。例如，基因工程中利用DNA分子的特異性進行基因編輯；分子診斷中利用DNA分子檢測疾病相關基因。

用時：10分鐘

5.總結回顧

內容：首先，回顧本節課所學內容，強調DNA分子的雙螺旋結構、堿基互補配對規則以及DNA結構特點在生物學研究中的應用。然后，結合實際案例，引導學生思考DNA結構研究對生物學發展的意義。最后，布置課后作業，鞏固學生對本節課知識的掌握。

用時：5分鐘

總計用時：45分鐘六、學生學習效果學生學習效果主要體現在以下幾個方面：

1.知識掌握

-學生能夠獨立繪制DNA雙螺旋結構圖，并標注出A、T、C、G四種堿基及其互補配對關系。

-學生能夠解釋DNA分子結構穩定性的原因，如氫鍵連接和堿基互補配對的作用。

-學生能夠分析DNA分子結構特點在生物學研究中的應用，如基因工程、分子診斷等。

2.能力提升

本節課的學習有助于提升學生的以下能力：

-觀察與分析能力：通過觀察DNA分子模型和實驗結果，學生能夠提高對生物現象的觀察與分析能力。

-實踐操作能力：通過模擬DNA復制過程等實踐活動，學生能夠提升動手操作和實驗設計能力。

-邏輯思維能力：通過小組討論和案例分析，學生能夠培養邏輯思維和問題解決能力。

3.學習興趣

本節課的學習能夠激發學生對生物學和遺傳學的興趣，具體體現在：

-學生對DNA分子結構的奧秘產生好奇心，主動查閱相關資料，拓展知識面。

-學生對DNA結構研究在生物學中的應用產生興趣，關注相關領域的研究進展。

-學生在實踐活動和小組討論中體驗到學習的樂趣，增強學習動力。

4.思維模式

本節課的學習有助于學生形成以下思維模式：

-實證思維：通過觀察、實驗和案例分析，學生能夠形成實證思維，學會用事實和數據支持自己的觀點。

-系統思維：學生能夠從整體上理解DNA分子結構的復雜性和多樣性，培養系統思維能力。

-創新思維：學生在學習過程中，通過小組討論和實踐活動，能夠提出自己的觀點和解決方案，培養創新思維。

5.價值觀培養

本節課的學習有助于學生樹立以下價值觀：

-科學精神：通過學習DNA結構研究的歷史和現狀，學生能夠體會到科學研究的嚴謹性和追求真理的精神。

-團隊合作：在小組討論和實驗操作中，學生能夠學會與他人合作，培養團隊合作精神。

-創新意識：學生在學習過程中，通過提出問題、解決問題，能夠培養創新意識和終身學習的觀念。七、課堂小結，當堂檢測課堂小結：

1.回顧DNA分子的雙螺旋結構，強調其穩定性及在遺傳信息傳遞中的重要作用。

2.總結DNA分子的堿基互補配對規則，如A-T、C-G的配對關系。

3.講解DNA結構特點在生物學研究中的應用，如基因工程、分子診斷等。

當堂檢測：

一、選擇題

1.下列關于DNA分子結構的描述，正確的是（）

A.DNA分子由兩條單鏈組成，呈Z字形結構

B.DNA分子由兩條雙鏈組成，呈雙螺旋結構

C.DNA分子由兩條單鏈組成，呈Y字形結構

D.DNA分子由兩條雙鏈組成，呈環形結構

2.下列關于DNA分子堿基配對規則的描述，正確的是（）

A.A與T配對，C與G配對

B.A與C配對，T與G配對

C.A與G配對，T與C配對

D.A與T配對，G與C配對

二、填空題

1.DNA分子的雙螺旋結構是由兩條______組成的，它們通過______連接。

2.DNA分子的四種堿基分別是______、______、______和______，其中A與______配對，C與______配對。

三、簡答題

1.簡述DNA分子雙螺旋結構的特點及其在遺傳信息傳遞中的作用。

2.解釋DNA分子堿基互補配對規則在基因遺傳中的重要性。

四、案例分析題

假設某DNA分子的部分序列為5'-ATCGGATCC-3'，請根據堿基互補配對規則，寫出其互補序列。八、課后作業1.實驗報告

題目：DNA分子結構模型的構建與觀察

要求：根據所學知識，構建一個DNA分子結構模型，并詳細記錄觀察到的結構特點，如堿基對、螺旋形狀、氫鍵連接等。

2.案例分析

題目：基因工程中的DNA重組

要求：閱讀以下案例，分析DNA重組技術是如何利用DNA分子結構的特性的。

案例：某科學家在研究抗病基因時，從一種植物中提取了抗病基因，并將其插入到另一種植物的基因組中，使后者的抗病能力得到增強。

3.應用題

題目：DNA分子的結構特點在醫學診斷中的應用

要求：解釋DNA分子結構特點如何幫助醫生進行疾病診斷，例如，通過PCR技術檢測特定基因突變。

4.研究報告

題目：DNA雙螺旋結構的發現過程

要求：簡要介紹DNA雙螺旋結構的發現者、研究方法及其對生物學發展的影響。

5.繪圖題

題目：繪制DNA復制過程中的堿基配對圖

要求：根據DNA分子的堿基互補配對規則，繪制一個DNA分子復制過程中的堿基配對圖，并標注出A、T、C、G四種堿基。

答案示例：

1.實驗報告

（學生需提交實驗報告，以下為示例內容）

實驗報告：DNA分子結構模型的構建與觀察

一、實驗目的

構建DNA分子結構模型，觀察并記錄其結構特點。

二、實驗步驟

1.準備材料：DNA分子結構模型組件、透明膠帶、剪刀、尺子等。

2.按照說明書組裝DNA分子結構模型。

3.觀察模型，記錄堿基對、螺旋形狀、氫鍵連接等結構特點。

4.拍照并記錄實驗結果。

三、實驗結果與分析

實驗結果顯示，DNA分子結構模型成功構建，其雙螺旋結構清晰可見，堿基對之間通過氫鍵連接，螺旋之間通過堿基對的互補配對形成穩定的結構。

2.案例分析

（學生需提交案例分析報告，以下為示例內容）

案例分析：基因工程中的DNA重組

分析：DNA重組技術利用了DNA分子的雙螺旋結構和堿基互補配對規則。通過將目標基因插入到載體DNA中，可以實現基因的轉移和表達。在本案例中，科學家通過DNA重組技術將抗病基因從一種植物轉移到另一種植物中，實現了抗病能力的增強。

3.應用題

（學生需提交書面答案，以下為示例內容）

答案：DNA分子的結構特點在醫學診斷中的應用主要體現在PCR技術中。通過PCR技術，可以大量復制特定基因序列，從而檢測出基因突變，為疾病的診斷提供依據。

4.研究報告

（學生需提交研究報告，以下為示例內容）

研究報告：DNA雙螺旋結構的發現過程

一、研究背景

DNA雙螺旋結構的發現是生物學史上的重大突破，由詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克共同完成。

二、研究方法

1.沃森和克里克收集了大量關于DNA結構的實驗數據。

2.通過對比實驗結果，提出DNA雙螺旋結構的模型。

三、研究結果

沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結構模型，為生物學研究提供了重要的理論基礎。

5.繪圖題

（學生需提交繪制的DNA復制過程中的堿基配對圖，以下為示例內容）

圖：DNA復制過程中的堿基配對圖

（圖中需標注A-T、C-G的堿基配對關系，并展示雙螺旋結構）反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創新

1.互動式教學：在課堂教學中，我嘗試采用互動式教學方法，鼓勵學生積極參與討論，通過提問和回答問題，激發學生的學習興趣和思考能力。

2.實驗教學：為了讓學生更直觀地理解DNA分子的結構，我設計了實驗課程，讓學生親自動手操作，通過實驗觀察DNA分子的雙螺旋結構，增強學生的實踐操作能力。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生基礎參差不齊：在教學過程中，我發現學生的生物知識基礎存在較大差異，部分學生對DNA分子的基本概念理解不夠深入，這導致課堂上的互動和討論不夠活躍。

2.教學方法單一：雖然我嘗試了互動式教學，但在實際操作中，我發現自己的教學方法仍然較為單一，未能充分調動學生的主動性和創造性。

3.評價方式局限：目前的評價方式主要依賴于學生的課堂表現和作業完成情況，缺乏對學生個性化學習和能力發展的全面評價。

反思改進措施（三）

1.個性化教學：針對學生基礎參差不齊的問題，我將嘗試實施個性化教學，針對不同層次的學生提供差異化的教學資源和方法，確保每個學生都能跟上課程進度。

2.豐富教學方法：為了提高學生的學習興趣和參與度，我將嘗試引入更多樣化的教學方法，如案例分析、角色扮演、小組合作等，激發學生的創造力和想象力。

3.完善評價體系：我將建立更加全面和多元化的評價體系，