高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》DNA的复制教学设计

这是一份高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》DNA的复制教学设计，共7页。教案主要包含了总体设计指导思想，教材分析，学情分析，教学目标设计，教法，媒体选择，教学程序设计，板书设计等内容，欢迎下载使用。
一、总体设计指导思想
本节课突出对学生科学素质的培养，精心设计课堂教学，将科学研究的过程作为本节课的教学主线，以求向学生介绍科学研究的一般过程和方法，并让学生亲身参与探究过程，从而培养学生科学工作的能力和方法。
二、教材分析
1、教材中的地位
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。
2、重点难点
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。
三、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，在此基础上，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。高中学生的认知体系基本形成，认知结构迅速发展，认知能力不断完善。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。
四、教学目标设计
知识与能力目标
1、通过观看图片、师生互动，能够识记DNA复制的概念
2、通过观看动画、教师讲解，能够简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。
3、通过查阅资料、小组讨论，能够说明DNA复制在遗传上的意义。
学科素养
（1）基础知识（比较分析“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”的原理和过程，得出相应的结论；人类对遗传物质的探索过程，得出“DNA是主要的遗传物质”的结论）；
（2）基本技能（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）基本思想（通过介绍Meselsn、stehl的试验，引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维）；
（4）基本活动经验（通过分组探究活动，培养学生的协作意识和科学态度）。
五、教法、学法设计
（一）教法设计
结合教材的特点和学生实际，本课时主要采用启发式教学法，比如：在学习DNA复制的方式时，启发学生去思考复制的方式可能有哪些？如果是这种方式，复制的结果是什么？如果是那种方式，复制的结果是什么？通过什么方式去证明你的假设？再比如：在学习DNA复制的条件时，可以启发学生去思考科学家是怎么知道需要这些条件的？除了课本上介绍的条件外，还可能需要什么条件？科学家是怎么知道的？从而引导学生去探索和发现，使学生在教学活动中初步学会科学研究的一般方法，培养学生的合作、探索的精神，发展学生的思维能力，为学生铺设符合知识规律的思维轨道，强化素质教育。对于DNA复制的过程，学生是没有办法去探究的，但这一部分又比较抽象，我采用化抽象为具体的办法，采用拉链作为模型，让学生对比拉链的拉上、拉开和课本上介绍的DNA复制过程的异同点，从而加深学生对知识得理解和掌握。
（二）学法设计
本课时通过设疑导学，指导学生自主探索DNA复制的方式和复制的条件，发现知识，培养学生发现问题、解决问题、相互协作、自主学习的能力；通过点拨导议，启发学生思考、分析科学家的试验，概括、总结出正确结论，从而培养学生分析、推理、概括、总结的基本学习方法；通过展示小组提出的假设，培养学生的参与意识和创新意识，让学生学会在学习中进行交流的基本方法。充分体现学生的“主体”地位。
六、媒体选择
1、多媒体课件
用PwerPint制作的演示文稿（内有DNA复制过程的动画）
2、实物展台
展示学生推导的DNA半保留和全保留复制的结果及相应的实验结果示意图
3、拉链四个
七、教学程序设计
（1）流程图
（2）教学过程：
八、板书设计
第三节 DNA的复制
一、DNA复制方式的推测
半保留复制
全保留复制
二、半保留复制的实验证据
三、复制的过程程序
教学活动
设计意图
教师活动
学生活动
复习旧知
引入新课
(3分钟)
展示课件并提问：
1、DNA的基本组成单位是什么？
2、DNA双螺旋结构的特点有哪些？
总结学生的回答之后，引出DNA复制的课题。
思考回答：
1、DNA化学组成的基本单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮的碱基组成。
2、两条链盘旋成的双螺旋结构。
学生已有的DNA双螺旋结构的知识是学习DNA复制的基础，由此引出新课题。
引导回忆
发现问题
(3-5分钟)
什么是DNA的复制？展示有丝分裂的图片。
有丝分裂的间期细胞进行那些活动？复制之前一条染色体有几个DNA分子？复制之后有几个？两个DNA分子有几条链？四条链如何组成两个DNA子代分子？
（以此设问引导学生回忆已有知识，发现新的问题。）
思考回答
1、DNA复制和蛋白质的合成
2、一个
3、两个
4、四条
5、可能两条子链结合，两条母链结合。还可能一条子链和一条母链结合。
发现问题是科学研究的第一步。
问题使学生产生了强烈的求知解疑心理，教师此时抓住这一有利时机，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
(约10分钟)
分组讨论模拟探索
从T2噬菌体侵染实验，探讨实验方法。提出下面3三个问题：
问题1：如果要在实验中直观地区别母链或子链，可以采取什么办法？
问题2：怎样把不一样的DNA分开呢？
问题3：全保留复制和半保留复制子代DNA是怎样的？在试管中会出现几条条带？
巡视学生的活动，记录学生出现的问题。
学生分组分析讨论，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
小组间相互补充作出评价
培养学生的参与意识和培养学生的合作、探索的精神。并进一步复习假说-演绎法。
1958年Meselsn和Stehl用含有15N的培养基培养大肠杆菌，经过多次细胞分裂，细菌细胞的DNA充分地被15N标记上。然后把这些细胞移入正常的含同位素14N的培养基中，然后，在不同时刻（复制不同代数后）收集细菌样本，从中提取DNA，再将提出的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。
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。并总结出科学发现的一般过程。
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。
DNA复制的条件和过程探讨
(约20分钟)
请同学们思考DNA复制至少需要什么条件？
科学家是怎么知道这些条件的呢？
学生讨论后回答：
模板：两条链分别作为模板
原料：四种脱氧核苷酸
能量：由ATP提供
酶：解旋酶、聚合酶等
科学家通过推导和实验知道的。
学生可能说不全，老师引导学生补充完整。
模拟探讨
请同学们自学课本上有关DNA复制过程的内容，总结DNA复制大体上分为几个步骤。
教师通过拉链来模拟DNA复制过程。提出问题：拉链中的各个部件各代表复制过程中的什么？
复制代数和DNA数目之间，及与含母链的DNA数目之间有什么关系？
学生自学并总结，如不完整可由其他同学补充。
解链——合成子链——螺旋
学生分组讨论拉链中的各个部件各代表复制过程中的什么，由学生代表发言。
培养学生联想理解的意识，在学习过程中化抽象为具体，提高学习效率。
培养学生分析比较的意识，进一步加深对DNA复制的理解。
观看动画
组织学生观看DNA复制的动画课件。
学生随着动画的演示，一起念出过程：解链——合成子链——螺旋
反复播放DNA复制的动画，使学生完成由感性到理性的知识过渡。
DNA复制的意义
DNA复制有什么意义？
传递遗传信息
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