“DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制”一節(jié)的復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計

李曉杰

摘 要 學(xué)生自主畫出DNA分子的平面結(jié)構(gòu)圖、講述DNA分子的平面結(jié)構(gòu)圖含義和學(xué)生之間相互評價以及闡述DNA分子復(fù)制和PCR的異同點等教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自主復(fù)習(xí)和探究相關(guān)知識，體現(xiàn)出“以學(xué)生為主體，以老師為主導(dǎo)”的課堂教學(xué)理念。

關(guān)鍵詞 DNA分子 結(jié)構(gòu)和復(fù)制 教學(xué)設(shè)計

中國分類號：G642.421

1 教材分析

“DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制”是人教版高中生物學(xué)教材《遺傳與進化》（必修二）第三章《基因的本質(zhì)》的第二節(jié)《DNA分子的結(jié)構(gòu)》和第三節(jié)《DNA的復(fù)制》的內(nèi)容。這部分內(nèi)容是對必修一 “DNA分子的化學(xué)組成和分布”等問題的進一步細化，又是必修二“基因的概念、基因的表達、基因突變和基因重組以及基因工程”等內(nèi)容的基礎(chǔ)，同時為更好地復(fù)習(xí)選修一“DNA的粗提取與鑒定、多聚酶鏈式反應(yīng)擴增DNA片段”和選修三“基因工程”等內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。

在普通高中生物課程標準中，“DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制”的要求為理解層次，要求學(xué)生收集并整理有關(guān)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的相關(guān)信息，建立知識間的聯(lián)系，解釋推斷生物事實。在北京卷考試說明中，要求學(xué)生能綜合運用DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的知識、技能和研究方法，分析各種生物學(xué)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，通過推理和判斷，得出正確結(jié)論并解答問題。

2 教學(xué)目標

2.1 知識目標 概述DNA分子的結(jié)構(gòu)層次和特點；概述DNA分子的復(fù)制過程；區(qū)別DNA復(fù)制與PCR的異同；解釋DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制如何保證遺傳信息的穩(wěn)定性。

2.2 能力目標 運用知識框架對知識進行歸納總結(jié)。

2.3 情感態(tài)度和價值觀目標 認同生物科學(xué)是一個不斷發(fā)展的過程；關(guān)注DNA分子在社會生活中運用的進展；

3 教學(xué)過程設(shè)計

3.1 創(chuàng)設(shè)情境 學(xué)生觀察北京中關(guān)村“雙螺旋”雕塑的圖片，說出雕塑中蘊藏的生物學(xué)知識，思考“為什么要在電子科技發(fā)達的中關(guān)村樹立一個生物模型--DNA分子的模型？”，從而引出本節(jié)的復(fù)習(xí)內(nèi)容。

3.2 DNA分子的結(jié)構(gòu)層次和特點 學(xué)生畫圖DNA分子的平面圖模式圖并說出圖中所蘊藏的信息，通過復(fù)習(xí)體驗枯燥抽象的DNA分子結(jié)構(gòu)，較深刻地掌握該部分內(nèi)容。通過這個教學(xué)活動，學(xué)生訓(xùn)練了表達能力，通過完成學(xué)案，進行梳理和整合，達成有效的教學(xué)目標。

（1）學(xué)生活動一：

請一名學(xué)生在黑板上畫出DNA分子的單鏈結(jié)構(gòu)平面圖，其余學(xué)生在學(xué)案的相應(yīng)位置上畫出。然后，請在黑板上作圖的學(xué)生解讀其畫的DNA分子的單鏈結(jié)構(gòu)平面圖，如四種基本單位名稱、四種堿基名稱、限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用位點以及基本組成元素等。最后，學(xué)生之間解讀內(nèi)容作出合理評價。

（2）學(xué)生活動二：

請一名學(xué)生在黑板上畫出已畫的DNA分子單鏈結(jié)構(gòu)的互補鏈示意圖，其余學(xué)生在學(xué)案上完成。然后，請在黑板上作圖的學(xué)生解讀示意圖的含義，如堿基對之間的化學(xué)鍵的名稱、解旋酶作用位點和堿基互補配對原則等。最后，學(xué)生之間解讀內(nèi)容作出合理評價，并完成學(xué)案上DNA分子的結(jié)構(gòu)層次圖。

3.3 DNA分子的復(fù)制 比較能力是歸納總結(jié)、概括評價等更高思維能力的基礎(chǔ)。在生物教學(xué)中，教師應(yīng)該注重學(xué)生對比較法的掌握，這樣可以幫助學(xué)生感知、識記、理解、綜合運用生物知識，提高學(xué)習(xí)效率；老師掌握比較法，便于抽象知識的講解，化難為易，突破難點，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，從而提高教學(xué)效率。橫向比較法是把同類生物對象在同一發(fā)展階段上所呈現(xiàn)出的矛盾的各個方面加以比較的方法，例如從時間、場所、過程、條件、產(chǎn)物和特點等方面比較比較DNA分子復(fù)制與PCR的異同點。在學(xué)生們闡述DNA分子復(fù)制與PCR過程的基礎(chǔ)上，再進行橫向比較，這樣的教學(xué)設(shè)計有利于提高生學(xué)習(xí)積極性，從而區(qū)別異同，提高識記速度。最后，學(xué)生把達成一致的觀點填寫在學(xué)案上，從而達到夯實基礎(chǔ)知識的目的。

學(xué)生活動四：

多媒體展示視頻：平安重慶——高科技偵破技術(shù)為社會治安保駕護航。教師提出問題：從案發(fā)現(xiàn)場采集到的兇手的DNA分子樣本是很珍貴的，為了更準確地偵破案件，我們需要通過多次研究實驗，那么怎樣擴大我們的DNA樣本呢？

教師分別請支持通過DNA分子復(fù)制的方法來擴大的DNA樣本的同學(xué)和請支持通過PCR的方法來擴大的DNA樣本的同學(xué)盡量詳細地來闡述他們的觀點，然后請大家針對他們的發(fā)言作出思考，找出DNA分子復(fù)制與PCR的異同點，進一步判斷是通過什么方法來擴大DNA樣本，達到一致的共識。最后，學(xué)生在學(xué)案上填寫關(guān)于比較DNA分子復(fù)制與PCR的異同點的表格。

學(xué)生活動五：

觀察平安重慶新聞中涉及到的DNA指紋技術(shù)，學(xué)生思考如何證明案發(fā)現(xiàn)場中的DNA和犯罪嫌疑人的DNA完全相同？通過思考分析從現(xiàn)場采集到的7個DNA血樣進行合理判斷出哪一個是罪犯并說明理由？教師在分析及肯定學(xué)生的回答的基礎(chǔ)上，強調(diào)是因為DNA 分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和特異性以及DNA 分子的精確復(fù)制才能保證此鑒定的順利進行，提出質(zhì)疑：DNA分子能夠精確復(fù)制的原因是什么？從而引發(fā)學(xué)生的思維探究活動。教師繼續(xù)請學(xué)生畫出DNA 分子的復(fù)制過程，同時體驗邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制的方式，進一步提出質(zhì)疑：DNA分子的復(fù)制過程會不會出現(xiàn)錯誤？指出DNA分子的復(fù)制主要還是以精確為主，確保遺傳信息的穩(wěn)定，強調(diào)DNA分子的復(fù)制錯誤對于生物進化的意義。

3.4 歸納總結(jié)

學(xué)生在復(fù)習(xí)完本節(jié)內(nèi)容后，基本認識到DNA的結(jié)構(gòu)決定了DNA的特性，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和半保留復(fù)制的準確性，使得生物在漫長的進化史中選擇DNA作為主要的遺傳物質(zhì)。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出本節(jié)課的內(nèi)容和重難點，使學(xué)生歸納整理DNA分子的有關(guān)知識并構(gòu)建知識框架。

4 教學(xué)反思

面向全體學(xué)生，教師啟發(fā)性提問，注重學(xué)生觀察力和思維能力的提升，讓學(xué)生自主畫出DNA結(jié)構(gòu)的平面圖和講述DNA結(jié)構(gòu)的平面圖含義等教學(xué)環(huán)節(jié)，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，把自主復(fù)習(xí)和自主探究滲透到復(fù)習(xí)知識的整個過程中，體現(xiàn)出“以學(xué)生為主體，以老師為主導(dǎo)”的課堂教學(xué)理念。在課堂教學(xué)進行到十五分鐘左右時，也就是學(xué)生的課堂注意力出現(xiàn)不集中時，教師播放《平安重慶》破案的新聞，再次激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師講述“DNA指紋技術(shù)”在親子鑒定和刑事偵查等方面的運用，引導(dǎo)學(xué)生主動參與探究過程，通過學(xué)生分析犯罪嫌疑人的血樣本和作案現(xiàn)場的血樣本，進一步培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。本節(jié)課的知識容量并不大，可擴展的內(nèi)容卻很多，這些內(nèi)容該不該都給學(xué)生加上，也值得讓我進一步思考。

主要參考文獻：

劉寒松 2011-4 60頁 如何上好高三二輪復(fù)習(xí)課 理論研究

沈秋燕 2014 89頁 基于生物課堂有效教學(xué)的思考 理科考試研究（生物版）endprint