趙艷玲
一、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雙螺旋結構模型,進行遺傳信息多樣性原因的探究。
3.情感目標:認同合作探究在科學研究中的重要性,體驗科學探索要有鍥而不舍的精神。
二、教學重難點
1.DNA分子結構的主要特點;
2.制作DNA雙螺旋結構模型。
三、教學準備
DNA分子結構模型組件、多媒體課件。
四、教學過程
(一)創(chuàng)設情境,導入新課
教師展示沃森和克里克的圖片,提出問題:同學們,你們知道這兩位科學家嗎?讓學生自主討論,然后導入新課:“他們就是因研究DNA而獲得諾貝爾獎的沃森和克里克。今天就讓我們一起來重溫他們的研究過程,構建DNA模型并探究DNA分子的結構特點?!?/p>
(二)建構模型,探究新知
1.模型建構
教師展示資料1:20世紀30年代,科學家認識到組成DNA分子的單位是脫氧核苷酸,且每個脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基構成的。
提出問題:依據(jù)這則資料,你能試著構建出脫氧核苷酸的結構模型嗎?
【模型建構1】:脫氧核苷酸。
請一位同學展示所構建的脫氧核苷酸模型,教師點評。
教師展示資料2:DNA是由一個個脫氧核苷酸連接而成的長鏈構成的。
提出問題:一個個脫氧核苷酸怎么連接成長鏈呢?
【模型建構2】:脫氧核苷酸鏈。
讓學生兩人一組,利用剛才完成的脫氧核苷酸模型,分組試著構建脫氧核苷酸鏈模型。
教師展示資料3:奧地利著名生物化學家查哥夫研究得出:腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量,鳥嘌呤(G)的量=胞嘧啶(C)的量。
提出問題:四種堿基之間的數(shù)量關系怎么解釋呢?分析剛才所建構的模型,討論應構建怎樣的模型才能在任何情況下都符合這樣的科學事實?
【模型建構3】:DNA雙鏈。
教師引導:模型的建構是否正確,需要通過科學的檢驗來確認。DNA原型是怎樣的呢?
教師展示資料4:英國科學家威爾金斯和富蘭克林提供的DNA的X射線衍射圖譜。
提出問題:科學家從圖譜中推算出DNA應呈螺旋結構,你們的模型符合嗎?應如何修改才能體現(xiàn)DNA的雙螺旋結構呢?
【模型建構4】:DNA雙螺旋結構。
學生進一步完善構建的DNA雙鏈結構,形成雙螺旋結構。教師請完成得好的學生展示他們的模型,并給予肯定和鼓勵,讓學生體會成功的快樂,激發(fā)學生自主探究的主動性、積極性。
2.模型分析
【模型分析1】:教師展示PPT課件,請學生觀察DNA分子的結構模型,討論:(1)DNA分子中,外側由什么連接而成?內(nèi)側是什么?(2)兩條鏈之間堿基的連接有什么規(guī)律?(3)構成DNA的兩條鏈有怎樣的關系?學生依據(jù)模型分析討論,得出答案,教師點評、補充。
【模型分析2】:請四位學生將各組的堿基對排列順序寫在黑板上,請其他學生比較不同組學生構建的DNA模型,分析不同組的DNA模型有什么相同點和不同點,探究堿基對數(shù)量(n)和堿基對排列方式的關系,建立數(shù)學模型。
引導學生思考:DNA作為主要的遺傳物質,其遺傳信息蘊藏在哪?
教師總結:通過以上分析可知,堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的,堿基對排列順序的千變?nèi)f化構成了DNA分子的多樣性。
(三)小結新知(略)
(四)作業(yè)布置
以本節(jié)課構建的模型為基礎,探究DNA是如何完成復制,形成兩個基本完全相同的DNA分子的。
五、教學反思
本節(jié)課將“DNA分子雙螺旋結構模型的建構”這個驗證性實驗大膽地改為探究性實驗,將建構DNA結構模型的過程以“基本單位——單鏈——平面雙鏈——立體空間結構”的步驟逐步分解,由簡單到復雜,符合學生的認知規(guī)律,有利于學生理解脫氧核苷酸和DNA的結構。以DNA分子雙螺旋結構模型為依托開展一系列探究活動,大大提高了學生的學習興趣。
整節(jié)課中,學生跟隨教師提供的資料,主動參與探究過程。教學時,教師應留給學生更多的空間展示自己,讓學生在充滿情感的、和諧的課堂氛圍中,在老師和同學的鼓勵和欣賞中認識自我、找到自信,體驗成功的樂趣,進而使學生的主體地位得到充分體現(xiàn)。
(責任編輯黃春香)endprint