人教版 (2019)必修2《遗传与进化》DNA的结构精品表格教案

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》DNA的结构精品表格教案，共5页。教案主要包含了学习重点，学习难点等内容，欢迎下载使用。
基于课程标准的“教学评”一致性教学设计
设计者
科目
生物
单 位
授课年级
高一
课时教学设计
课题
第2节 DNA的结构
1.课标摘录：3.1.2 概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。
2.教学内容分析：本课时内容选自人教版高中生物必修 2《遗传与进化》第三章第 2 节，是在学生学习了 DNA 是主要遗传物质之后的重要内容。DNA 的结构是理解基因的本质、DNA 的复制以及基因表达等后续知识的基础，在整个单元中起到承上启下的关键作用。从核心素养培养角度来看，通过学习 DNA 双螺旋结构模型的构建过程，能让学生体会科学家们合作探究、大胆质疑、勇于创新的科学精神，强化社会责任意识；DNA 分子的结构特点体现了生命的物质性，有助于学生形成生命观念；在分析 DNA 结构相关的数量关系和计算规律时，能有效提升学生的科学思维能力；而制作 DNA 双螺旋结构模型的活动，则能锻炼学生的动手实践能力和合作探究能力。本课时蕴含的正确价值观念包括：尊重科学事实、崇尚科学精神、体会合作探究的重要性，认识生命的奥秘和科学性。
3.目标确定
（1）知识目标：理解 DNA 双螺旋结构模型的构建过程，掌握 DNA 分子的基本组成单位、元素组成、结构特点及碱基互补配对原则，能运用相关知识进行简单的碱基数量计算。
（2） 能力目标：通过分析 DNA 双螺旋结构模型的构建资料，提升观察、分析和归纳能力；通过制作 DNA 双螺旋结构模型，培养动手实践能力、空间想象能力和合作探究能力；通过解决相关计算题，提高逻辑思维和运算能力。
（3）素养目标：体会科学家们在科学探究过程中的科学精神，增强社会责任意识；形成生命的物质性观念；养成严谨的科学态度和合作学习的习惯。
4.学习重点难点
【学习重点】：DNA 分子的结构特点；碱基互补配对原则及相关计算规律；DNA 双螺旋结构模型的构建过程。
【学习难点】：DNA 分子的空间双螺旋结构；碱基互补配对原则的理解和应用；制作 DNA 双螺旋结构模型时对反向平行、碱基配对等关键特征的把握。
5.学习活动设计
教师活动
学生活动
环节一：情境导入
教师活动：
【教师】复习导入，提出问题：“DNA 是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？”
学生活动
回顾肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染大肠杆菌实验的核心结论，思考教师提出的 “DNA 是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？” 等问题，积极参与课堂互动发言。
设计意图：通过复习旧知，建立知识间的联系，激发学生的探究欲望，自然引入本节课的课题。
环节二：DNA双螺旋结构模型的构建
教师活动
【教师】PPT播放DNA双螺旋结构模型的构建视频，并提出问题：
1．DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
2.组成DNA分子的脱氧核糖和磷酸基团具有亲水性，而碱基具有疏水性，细胞中的DNA分子总是处于一个液体环境中。据此你可以得出什么结论？
3.嘌呤碱基是双环化合物，嘧啶碱基是单环化合物（如图所示），而DNA分子两条链之间的距离是固定的，直径约为2nm，据此推测位于DNA内部的碱基如何配对？并作出假说。
【教师】PPT介绍查哥夫碱基数据表推测，上述哪种假说是正确的？
【教师】引导学生总结沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型
学生活动
以小组为单位，结合教师呈现的科学家研究成果和资料，围绕 “DNA 的链数和立体结构”“脱氧核糖、磷酸基团和碱基的位置关系”“碱基的配对方式” 三个问题展开讨论，各小组代表整理讨论结果并发言。
设计意图：引导学生模拟科学家的探究过程，培养自主探究和合作交流能力，让学生在讨论中主动获取知识，体会科学家的思维方式和科学精神。
环节三：DNA的结构及模型制作
教师活动：
【教师】PPT展示DNA的结构，总结DNA的基本单位，元素组成，脱氧核苷酸的组成
总结：（1）基本组成元素：C、H、O、N、P
（2）化合物：磷酸、脱氧核糖、碱基
（3）基本单位：脱氧核苷酸
【教师】PPT展示DNA的平面结构，引导学生总结DNA的结构特点：
总结：（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成的。
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。
△小规律：“五四三二一”
五种元素：C、H、O、N、P
四种碱基：A、G、C、T
三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链
一种螺旋：规则的双螺旋结构
【教师】PPT介绍制作DNA双螺旋结构模型可能用到的材料，并提醒学生在构建过程中可能遇到的问题：
学生活动
认真倾听教师讲解，观察 DNA 分子结构示意图，标注出 DNA 的基本组成单位、元素组成、结构特点等关键信息，针对疑惑之处及时提问。
以小组为单位，利用提供的实验材料（纸板、彩笔、铁丝等），按照要求构建 DNA 双螺旋结构模型。制作完成后，各小组展示模型，介绍制作思路和对 DNA 结构的理解。
设计意图：通过教师的精准讲解和直观图示，帮助学生清晰掌握 DNA 的核心知识，突破抽象概念的理解难点。通过动手实践，将抽象的 DNA 结构具象化，培养学生的空间想象能力、动手实践能力和合作探究能力，加深对 DNA 结构特点的理解和记忆。
7.板书设计
9.教学反思与改进
本节课通过复习导入、探究讨论、动手制作、巩固练习等环节，层层递进，符合学生的认知规律。动手制作模型的活动有效激发了学生的学习兴趣，提升了学生的实践能力和合作意识；多媒体课件的运用增强了教学的直观性，有助于学生理解抽象的 DNA 结构。在讲解 DNA 分子的空间双螺旋结构时，部分学生可能仍然存在理解困难；
针对空间结构理解困难的问题，可增加虚拟仿真实验的演示时间，让学生从不同角度观察 DNA 分子结构；在模型制作前，加强对关键步骤和注意事项的讲解和示范。