第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質教學設計高中生物滬教版2019必修2遺傳與進化-滬教版2019主備人備課成員教材分析第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質教學設計高中生物滬教版2019必修2遺傳與進化-滬教版2019

本節(jié)內容圍繞DNA作為遺傳物質的核心地位展開，通過闡述DNA的分子結構、復制方式以及遺傳信息傳遞過程，幫助學生理解遺傳的基本規(guī)律。教材結合實驗實例，引導學生掌握DNA提取和鑒定的方法，強調實驗在生物科學中的重要性。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的生命觀念、科學探究和科學思維等核心素養(yǎng)。學生將通過探究DNA的結構和功能，建立對遺傳物質的科學認識，提升科學探究能力；通過實驗操作，培養(yǎng)學生的實驗技能和科學態(tài)度；同時，通過分析遺傳信息的傳遞過程，鍛煉學生的邏輯思維和批判性思維能力。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握的相關知識：學生在此前已學習了細胞的基本結構和功能，對核酸的概念有初步了解。然而，他們對DNA的詳細結構、復制機制和遺傳信息的表達過程可能理解有限。

2.學習興趣、能力和學習風格：高中生通常對生物學領域有較強的好奇心，對遺傳學的探究充滿興趣。他們的學習能力強，能夠通過實驗和觀察來理解復雜概念。學習風格上，部分學生可能更偏向于通過實驗操作來學習，而另一部分學生可能更喜歡理論分析和邏輯推理。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學生對DNA的雙螺旋結構和復制過程可能難以直觀理解；實驗操作中可能遇到技術難題，如DNA提取的純度不高；此外，將遺傳信息與生物性狀之間的關系聯(lián)系起來，可能會讓學生感到概念復雜，難以掌握。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.講授法：結合多媒體課件，系統(tǒng)講解DNA的結構、復制和遺傳信息傳遞的基本原理。

2.討論法：組織學生就DNA實驗結果進行討論，引導學生分析實驗現(xiàn)象，加深對理論知識的理解。

3.實驗法：指導學生進行DNA提取實驗，通過實際操作體驗科學探究過程。

教學手段：

1.多媒體課件：展示DNA結構圖解、實驗步驟和結果分析，提高信息傳遞效率。

2.實驗演示：通過教師演示DNA提取過程，讓學生直觀了解實驗操作。

3.教學軟件：利用交互式軟件，讓學生在虛擬環(huán)境中模擬DNA復制過程，增強學習體驗。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對DNA的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道什么是遺傳嗎？它在我們生活中扮演著什么角色？”

展示一些關于遺傳的圖片或視頻片段，如家族遺傳病的介紹，讓學生初步感受遺傳的魅力或特點。

簡短介紹DNA作為遺傳物質的重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.DNA基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解DNA的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解DNA的定義，包括其主要組成元素（脫氧核糖、磷酸和堿基）。

詳細介紹DNA的雙螺旋結構和堿基對，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.DNA案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解DNA的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的DNA案例進行分析，如DNA指紋技術在犯罪偵查中的應用。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解DNA在科學研究和社會實踐中的重要性。

引導學生思考DNA技術如何影響我們的日常生活，以及未來可能的發(fā)展方向。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與DNA相關的主題進行深入討論，如“DNA測序技術如何改變醫(yī)學研究？”

小組內討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對DNA的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內容，強調DNA的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內容，包括DNA的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調DNA在現(xiàn)實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用DNA知識。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于DNA在生物技術中應用的短文或報告，以鞏固學習效果。

7.實驗教學（30分鐘）

目標：通過實驗操作，讓學生親自體驗DNA提取過程，加深對DNA結構的理解。

過程：

教師演示DNA提取實驗，包括細胞破碎、DNA沉淀和溶解等步驟。

學生分組進行實驗，教師巡回指導，解答學生在實驗過程中遇到的問題。

實驗結束后，學生分組討論實驗結果，并總結實驗過程和注意事項。

8.課后拓展（10分鐘）

目標：激發(fā)學生的自主學習興趣，拓展對DNA知識的理解。

過程：

教師推薦一些與DNA相關的書籍、網(wǎng)站或視頻資源，鼓勵學生在課后進行自主學習。

布置一些思考題，引導學生思考DNA在未來的科學研究和應用中的可能性。教學資源拓展1.拓展資源：

-遺傳疾病介紹：收集關于常見遺傳疾病的資料，如囊性纖維化、唐氏綜合癥等，以及它們與DNA突變的關系。

-DNA結構模型：提供DNA雙螺旋結構的模型或3D打印模型，幫助學生直觀理解DNA的結構。

-DNA復制動畫：查找或制作DNA復制過程的動畫，展示DNA半保留復制的動態(tài)過程。

-遺傳學實驗視頻：收集DNA提取、PCR擴增等遺傳學實驗的視頻，讓學生了解實驗操作的細節(jié)。

2.拓展建議：

-遺傳疾病研究：鼓勵學生通過閱讀科學雜志或參加學校的研究項目，了解遺傳疾病的最新研究進展。

-DNA結構探索：引導學生利用在線資源或圖書館資料，研究DNA結構的發(fā)現(xiàn)歷程和科學家們的研究方法。

-DNA復制實驗：建議學生在課外時間嘗試進行簡單的DNA復制實驗，如使用DNA模板進行PCR擴增，以加深對DNA復制機制的理解。

-遺傳咨詢實踐：組織學生參與模擬遺傳咨詢活動，學習如何根據(jù)遺傳信息提供個性化的健康建議。

-遺傳學文獻閱讀：推薦學生閱讀一些基礎的遺傳學文獻，如《遺傳學原理》等，以擴展他們的遺傳學知識面。

-遺傳多樣性研究：鼓勵學生探索人類遺傳多樣性的課題，了解不同人群之間的遺傳差異及其對健康的影響。

-遺傳工程應用：討論遺傳工程在醫(yī)學、農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護等領域的應用，激發(fā)學生對遺傳學應用的好奇心。

-遺傳倫理討論：引導學生思考遺傳學研究和應用中的倫理問題，如基因編輯、基因治療等，培養(yǎng)學生的倫理意識。教學評價1.課堂評價：

-提問與回答：在課堂講解過程中，通過提問學生來檢驗他們對DNA基本概念和原理的理解程度。例如，可以提問學生關于DNA結構的組成、復制過程和遺傳信息傳遞的細節(jié)。

-觀察參與度：通過觀察學生在課堂上的參與度，如提問的積極性、討論的參與程度等，評估他們對學習的興趣和主動性。

-小組討論評價：在小組討論環(huán)節(jié)，觀察學生是否能夠有效溝通、合作，以及他們提出觀點和解決問題的能力。

-實驗操作評價：在DNA提取實驗中，觀察學生是否能夠正確操作實驗器材，理解實驗步驟，并準確記錄實驗結果。

2.作業(yè)評價：

-作業(yè)內容：布置與DNA相關的課后作業(yè)，如撰寫實驗報告、分析遺傳案例等，以鞏固課堂所學知識。

-批改標準：作業(yè)批改時，依據(jù)作業(yè)內容的相關性、準確性、邏輯性和創(chuàng)新性進行評價。

-反饋與鼓勵：對學生的作業(yè)進行詳細批改，并提供針對性的反饋。對表現(xiàn)優(yōu)秀的學生給予表揚，對存在問題的學生提供改進建議。

-作業(yè)展示：定期在課堂上展示學生的優(yōu)秀作業(yè)，鼓勵學生互相學習，提高整體學習水平。

3.期末考試評價：

-試題設計：期末考試試題應全面覆蓋DNA的結構、功能、復制、遺傳信息傳遞等知識點，確保試題的合理性和科學性。

-考試評價：根據(jù)學生的考試成績，分析學生的學習成果，為下一階段的教學提供參考。

-考試反饋：對考試結果進行分析，總結學生在哪些知識點上存在薄弱環(huán)節(jié)，以便在后續(xù)教學中進行針對性加強。

4.學生自評與互評：

-自我評價：鼓勵學生進行自我評價，反思自己在學習過程中的優(yōu)點和不足，制定改進計劃。

-互評活動：組織學生進行互評，通過同學之間的評價，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的盲點和提高學習效果。

5.教學反思：

-教學效果分析：在課程結束后，教師應反思教學效果，分析教學方法、教學內容的合理性和有效性。

-教學改進：根據(jù)教學反思，制定教學改進措施，不斷提高教學質量。典型例題講解例題1：一個DNA分子包含200個堿基對，其中腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）各占50%，胞嘧啶（C）和鳥嘌呤（G）各占25%。請計算該DNA分子中A和G的總數(shù)。

答案：由于A和T的比例相同，C和G的比例也相同，且A+T=C+G，所以A和G的總數(shù)為200個堿基對的一半，即100個。

例題2：假設DNA的一個片段長度為30個堿基對，該片段的堿基序列為5'-GATCCTGGAACG-3'，請寫出其互補鏈的序列。

答案：互補鏈的堿基序列為3'-CTAGGACCTTG-5'。

例題3：一個DNA分子含有150個堿基對，已知其中A+T的比例為60%，計算該DNA分子中A、T、C和G各自的數(shù)量。

答案：A+T=150*60%=90個堿基對，A=T=45個堿基對，C=G=150-90=60個堿基對。

例題4：DNA復制過程中，一個DNA分子含有200個堿基對，復制一次后，產(chǎn)生了兩個新的DNA分子。請計算在復制過程中，每個新的DNA分子中A和G的總數(shù)。

答案：在DNA復制過程中，每個新的DNA分子中A和G的總數(shù)與原DNA分子相同，即為100個。

例題5：一個DNA片段的堿基序列為5'-GCTACGTTGAC-3'，該片段經(jīng)過PCR擴增后，產(chǎn)生的子代DNA序列可能有哪些？

答案：經(jīng)過PCR擴增后，可能產(chǎn)生的子代DNA序列有：

-5'-GCTACGTTGAC-3'（與原序列相同）

-3'-CGATGCAACGT-5'（互補鏈）

-5'-CAGTGCATCGT-3'（反向互補鏈）

-3'-TCGATGCAACT-5'（互補鏈的反向鏈）

-5'-AGTACGCAATCG-3'（反向互補鏈的反向鏈）

這些例題涵蓋了DNA的基本結構、復制、堿基配對等知識點，旨在幫助學生理解和應用這些概念。通過解決這些典型例題，學生能夠更好地掌握DNA的相關知識，并能夠在實際問題和實驗中運用所學。內容邏輯關系①DNA的結構與功能

-重點知識點：DNA的雙螺旋結構、堿基對、脫氧核糖、磷酸

-重點詞句：堿基互補配對原則、DNA的雙螺旋結構模型、遺傳信息攜帶者

②DNA的復制

-重點知識點：DNA復制的基本過程、半保留復制、DNA聚合酶

-重點詞句：DNA解旋、DNA合成、半保留復制原理、DNA聚合酶的作用

③遺傳信息的傳遞

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