“制作DNA分子双螺旋结构模型”教学设计

“制作DNA分子双螺旋结构模型”教学设计

【活动目的与意义】

1制作模型的过程是一个知识内化的过程，通过亲手制作，可以促进学生对DNA分子“双螺旋结构”和“反向平行”特点的理解和认识。

2通过讨论、交流与撰写活动报告，培养学生观察问题、分析和归纳问题的能力以及语言表达和书面表达能力。

3通过制作DNA分子双螺旋结构模型，培养学生互助合作的精神和严谨的科学态度，并使他们在具体的制作过程中体验到成功的喜悦。

4通过分析DNA分子结构模型，将抽象知识形象化，有利于学生准确把握DNA分子结构的知识，为后续学习遗传部分的知识奠定良好的基础。

【活动程序】

1制定活动方案

课前进行相应的知识储备

课前学生学习了DNA分子结构的基础知识，以及通过图书馆、网络等途径收集和掌握了一些有关DNA结构发现的科学史的材料，为课上进行相互讨论、交流与模型的顺利制作提供了必要的知识准备。

活动材料用具的准备

硬塑料方框、不同颜色的硬纸板、金属细丝、订书机、订书钉、剪刀、粗铁丝。

提供模型制作的参考数据

设计活动方案流程

2实施活动方案

分组并发放活动材料

每班分若干个小组，每小组4人。各组都配发硬塑料方框2个（5cm×10M）、六种不同颜色的硬纸板各1张（ 20M×20M）、细铁丝2根（长）、粗铁丝2根（长约10M）订书机1个、订书钉若干、剪刀1把、活动报告（每人一份）。

分组讨论制作模型的步骤和注意事项

在学生讨论之前，教师先展示预设的问题和制作模型的参考数据，为学生讨论模型的制作提供帮助。设计的问题如下：

（1）分别用何材料表示磷酸基团、脱氧核糖、各种含氮碱基这几种物质在什么部位相连接

（2）如何表示磷酸二酯键、氢键以及氢键的数目

（3）如何体现DNA分子两条链之间的反向平行关系

（4）怎样才能使DNA分子的平面模型改变成立体模型

以实验小组为单位，观察并分析教材上的DNA分子结构的立体图和平面图，然后根据实验桌上所提

供的材料，以及教师提供的问题，组织本组成员展开讨论，设计出实验步骤，找出模型制作的过程中应注意的问题。教师适时组织各小组阐述自己设计的实验步骤，教师根据学生设计中出现的具体问题进行适当点拨和评价。

教学意图： 通过学生自己分析各材料用具的作用，自己设计实验步骤，培养学生分析解决实际问题的能力以及实验设计能力。

按照分工制作模型

在学生制作模型之前，教师给予下列提示：

（1）先按照分工制作配件，再将各种配件正确的组合在一起，最后，对制作的模型进行检查，修补存在的缺陷。

（2）各个小组在碱基的排列顺序上尽可能地随机，不能照搬书上的碱基顺序。时间控制在10分钟以内。

在学生制作的过程中，教师根据他们的质疑，给予相应的指导，如表示各分子纸片制作的大小，粗铁丝在模型中位置的确定等。

教学意图：增强学生对DNA分子的平面结构及双螺旋空间结构感性认识，培养学生的协同合作意识，并使他们在模型制作的过程中体验成功的喜悦。

表达与交流

各小组选一名代表展示自己的模型，并从以下几个方面进行阐释：

（1）表示各种小分子的纸片是否用不同的形状进行区分。

（2）各个分子之间的连接是否正确。

（3）不同碱基对之间的氢键数量是否有误。

（4）各个纸片间是否有重叠现象.

（5）DNA分子的两条链之间是否呈反向平行关系。

在充分表达与交流的基础上，各组借鉴其他小组提供的合理化建议，对本组制作的模型进行完善和修正。最后由教师对各组的活动成果进行总体评价，同时强调模型的制作必须尊重客观事实，不能为了美观好看而主观臆造。

教学意图： 培养学生语言表述能力和实事求是的科学态度。

分析与讨论

指导学生观察各组制作的模型，分析比较，由它们的共性总结出DNA分子的结构特点；由它们的区别总结出DNA分子的特性：多样性和特异性。使学生对DNA分子的多样性及特异性从感性认识升华到理性的认识，真正理解 “世界上没有两个完全相同的人”“每个人的DNA就是自己的身份证”等道理。另外，DNA分子的多样性与蛋白质分子的多样性有很大的相通之处，教师可引导学生作适当迁移，为学习基因的表达埋下伏笔。

【布置作业】

1撰写《制作DNA分子双螺旋结构模型》的活动报告

2总结在制作和运用DNA分子模型的过程中的经验得失，寻找更好的材料用具和方法，再次设计制作更科学、更美观、使用更方便的DNA双螺旋结构模型。

教学意图：巩固所学知识，培养学生的创新精神。

【活动总结】

1学生在活动的过程中始终处于积极主动的状态，课堂教学效果较好。

2 此次活动，不仅使学生掌握了DNA分子结构的知识，而且还提高了学生设计实验、动手操作以及分析归纳的能力。

3本节课制作的DNA分子双螺旋结构模型，只能体现各个分子之间的连接方式及两条链之间的反向平行关系，不能真实的呈现DNA分子的立体结构，还有待于在今后的教学过程中进一步探索。