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摘 要 学生自主画出DNA分子的平面结构图、讲述DNA分子的平面结构图含义和学生之间相互评价以及阐述DNA分子复制和PCR的异同点等教学环节，让学生自主复习和探究相关知识，体现出“以学生为主体，以老师为主导”的课堂教学理念。
关键词 DNA分子 结构和复制 教学设计
中国分类号：G642.421
1 教材分析
“DNA分子的结构和复制”是人教版高中生物学教材《遗传与进化》（必修二）第三章《基因的本质》的第二节《DNA分子的结构》和第三节《DNA的复制》的内容。这部分内容是对必修一 “DNA分子的化学组成和分布”等问题的进一步细化，又是必修二“基因的概念、基因的表达、基因突变和基因重组以及基因工程”等内容的基础，同时为更好地复习选修一“DNA的粗提取与鉴定、多聚酶链式反应扩增DNA片段”和选修三“基因工程”等内容奠定基础。
在普通高中生物课程标准中，“DNA分子的结构和复制”的要求为理解层次，要求学生收集并整理有关DNA分子的结构和复制的相关信息，建立知识间的联系，解释推断生物事实。在北京卷考试说明中，要求学生能综合运用DNA分子的结构和复制的知识、技能和研究方法，分析各种生物学现象和数据，通过推理和判断，得出正确结论并解答问题。
2 教学目标
2.1 知识目标 概述DNA分子的结构层次和特点；概述DNA分子的复制过程；区别DNA复制与PCR的异同；解释DNA分子的结构和复制如何保证遗传信息的稳定性。
2.2 能力目标 运用知识框架对知识进行归纳总结。
2.3 情感态度和价值观目标 认同生物科学是一个不断发展的过程；关注DNA分子在社会生活中运用的进展；
3 教学过程设计
3.1 创设情境 学生观察北京中关村“双螺旋”雕塑的图片，说出雕塑中蕴藏的生物学知识，思考“为什么要在电子科技发达的中关村树立一个生物模型--DNA分子的模型？”，从而引出本节的复习内容。
3.2 DNA分子的结构层次和特点 学生画图DNA分子的平面图模式图并说出图中所蕴藏的信息，通过复习体验枯燥抽象的DNA分子结构，较深刻地掌握该部分内容。通过这个教学活动，学生训练了表达能力，通过完成学案，进行梳理和整合，达成有效的教学目标。
（1）学生活动一：
请一名学生在黑板上画出DNA分子的单链结构平面图，其余学生在学案的相应位置上画出。然后，请在黑板上作图的学生解读其画的DNA分子的单链结构平面图，如四种基本单位名称、四种碱基名称、限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用位点以及基本组成元素等。最后，学生之间解读内容作出合理评价。
（2）学生活动二：
请一名学生在黑板上画出已画的DNA分子单链结构的互补链示意图，其余学生在学案上完成。然后，请在黑板上作图的学生解读示意图的含义，如碱基对之间的化学键的名称、解旋酶作用位点和碱基互补配对原则等。最后，学生之间解读内容作出合理评价，并完成学案上DNA分子的结构层次图。
3.3 DNA分子的复制 比较能力是归纳总结、概括评价等更高思维能力的基础。在生物教学中，教师应该注重学生对比较法的掌握，这样可以帮助学生感知、识记、理解、综合运用生物知识，提高学习效率；老师掌握比较法，便于抽象知识的讲解，化难为易，突破难点，激发学生学习生物学的兴趣，从而提高教学效率。横向比较法是把同类生物对象在同一发展阶段上所呈现出的矛盾的各个方面加以比较的方法，例如从时间、场所、过程、条件、产物和特点等方面比较比较DNA分子复制与PCR的异同点。在学生们阐述DNA分子复制与PCR过程的基础上，再进行横向比较，这样的教学设计有利于提高生学习积极性，从而区别异同，提高识记速度。最后，学生把达成一致的观点填写在学案上，从而达到夯实基础知识的目的。
学生活动四：
多媒体展示视频：平安重庆——高科技侦破技术为社会治安保驾护航。教师提出問题：从案发现场采集到的凶手的DNA分子样本是很珍贵的，为了更准确地侦破案件，我们需要通过多次研究实验，那么怎样扩大我们的DNA样本呢？
教师分别请支持通过DNA分子复制的方法来扩大的DNA样本的同学和请支持通过PCR的方法来扩大的DNA样本的同学尽量详细地来阐述他们的观点，然后请大家针对他们的发言作出思考，找出DNA分子复制与PCR的异同点，进一步判断是通过什么方法来扩大DNA样本，达到一致的共识。最后，学生在学案上填写关于比较DNA分子复制与PCR的异同点的表格。
学生活动五：
观察平安重庆新闻中涉及到的DNA指纹技术，学生思考如何证明案发现场中的DNA和犯罪嫌疑人的DNA完全相同？通过思考分析从现场采集到的7个DNA血样进行合理判断出哪一个是罪犯并说明理由？教师在分析及肯定学生的回答的基础上，强调是因为DNA 分子结构的稳定性和特异性以及DNA 分子的精确复制才能保证此鉴定的顺利进行，提出质疑：DNA分子能够精确复制的原因是什么？从而引发学生的思维探究活动。教师继续请学生画出DNA 分子的复制过程，同时体验边解旋边复制和半保留复制的方式，进一步提出质疑：DNA分子的复制过程会不会出现错误？指出DNA分子的复制主要还是以精确为主，确保遗传信息的稳定，强调DNA分子的复制错误对于生物进化的意义。
3.4 归纳总结
学生在复习完本节内容后，基本认识到DNA的结构决定了DNA的特性，其结构的稳定性和半保留复制的准确性，使得生物在漫长的进化史中选择DNA作为主要的遗传物质。教师引导学生总结出本节课的内容和重难点，使学生归纳整理DNA分子的有关知识并构建知识框架。
4 教学反思
面向全体学生，教师启发性提问，注重学生观察力和思维能力的提升，让学生自主画出DNA结构的平面图和讲述DNA结构的平面图含义等教学环节，充分调动学生的积极性，把自主复习和自主探究渗透到复习知识的整个过程中，体现出“以学生为主体，以老师为主导”的课堂教学理念。在课堂教学进行到十五分钟左右时，也就是学生的课堂注意力出现不集中时，教师播放《平安重庆》破案的新闻，再次激发学生的学习兴趣。教师讲述“DNA指纹技术”在亲子鉴定和刑事侦查等方面的运用，引导学生主动参与探究过程，通过学生分析犯罪嫌疑人的血样本和作案现场的血样本，进一步培养学生分析和解决问题的能力。本节课的知识容量并不大，可扩展的内容却很多，这些内容该不该都给学生加上，也值得让我进一步思考。
主要参考文献：
刘寒松 2011-4 60页 如何上好高三二轮复习课 理论研究
沈秋燕 2014 89页 基于生物课堂有效教学的思考 理科考试研究（生物版）
关键词 DNA分子 结构和复制 教学设计
中国分类号：G642.421
1 教材分析
“DNA分子的结构和复制”是人教版高中生物学教材《遗传与进化》（必修二）第三章《基因的本质》的第二节《DNA分子的结构》和第三节《DNA的复制》的内容。这部分内容是对必修一 “DNA分子的化学组成和分布”等问题的进一步细化，又是必修二“基因的概念、基因的表达、基因突变和基因重组以及基因工程”等内容的基础，同时为更好地复习选修一“DNA的粗提取与鉴定、多聚酶链式反应扩增DNA片段”和选修三“基因工程”等内容奠定基础。
在普通高中生物课程标准中，“DNA分子的结构和复制”的要求为理解层次，要求学生收集并整理有关DNA分子的结构和复制的相关信息，建立知识间的联系，解释推断生物事实。在北京卷考试说明中，要求学生能综合运用DNA分子的结构和复制的知识、技能和研究方法，分析各种生物学现象和数据，通过推理和判断，得出正确结论并解答问题。
2 教学目标
2.1 知识目标 概述DNA分子的结构层次和特点；概述DNA分子的复制过程；区别DNA复制与PCR的异同；解释DNA分子的结构和复制如何保证遗传信息的稳定性。
2.2 能力目标 运用知识框架对知识进行归纳总结。
2.3 情感态度和价值观目标 认同生物科学是一个不断发展的过程；关注DNA分子在社会生活中运用的进展；
3 教学过程设计
3.1 创设情境 学生观察北京中关村“双螺旋”雕塑的图片，说出雕塑中蕴藏的生物学知识，思考“为什么要在电子科技发达的中关村树立一个生物模型--DNA分子的模型？”，从而引出本节的复习内容。
3.2 DNA分子的结构层次和特点 学生画图DNA分子的平面图模式图并说出图中所蕴藏的信息，通过复习体验枯燥抽象的DNA分子结构，较深刻地掌握该部分内容。通过这个教学活动，学生训练了表达能力，通过完成学案，进行梳理和整合，达成有效的教学目标。
（1）学生活动一：
请一名学生在黑板上画出DNA分子的单链结构平面图，其余学生在学案的相应位置上画出。然后，请在黑板上作图的学生解读其画的DNA分子的单链结构平面图，如四种基本单位名称、四种碱基名称、限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用位点以及基本组成元素等。最后，学生之间解读内容作出合理评价。
（2）学生活动二：
请一名学生在黑板上画出已画的DNA分子单链结构的互补链示意图，其余学生在学案上完成。然后，请在黑板上作图的学生解读示意图的含义，如碱基对之间的化学键的名称、解旋酶作用位点和碱基互补配对原则等。最后，学生之间解读内容作出合理评价，并完成学案上DNA分子的结构层次图。
3.3 DNA分子的复制 比较能力是归纳总结、概括评价等更高思维能力的基础。在生物教学中，教师应该注重学生对比较法的掌握，这样可以帮助学生感知、识记、理解、综合运用生物知识，提高学习效率；老师掌握比较法，便于抽象知识的讲解，化难为易，突破难点，激发学生学习生物学的兴趣，从而提高教学效率。横向比较法是把同类生物对象在同一发展阶段上所呈现出的矛盾的各个方面加以比较的方法，例如从时间、场所、过程、条件、产物和特点等方面比较比较DNA分子复制与PCR的异同点。在学生们阐述DNA分子复制与PCR过程的基础上，再进行横向比较，这样的教学设计有利于提高生学习积极性，从而区别异同，提高识记速度。最后，学生把达成一致的观点填写在学案上，从而达到夯实基础知识的目的。
学生活动四：
多媒体展示视频：平安重庆——高科技侦破技术为社会治安保驾护航。教师提出問题：从案发现场采集到的凶手的DNA分子样本是很珍贵的，为了更准确地侦破案件，我们需要通过多次研究实验，那么怎样扩大我们的DNA样本呢？
教师分别请支持通过DNA分子复制的方法来扩大的DNA样本的同学和请支持通过PCR的方法来扩大的DNA样本的同学尽量详细地来阐述他们的观点，然后请大家针对他们的发言作出思考，找出DNA分子复制与PCR的异同点，进一步判断是通过什么方法来扩大DNA样本，达到一致的共识。最后，学生在学案上填写关于比较DNA分子复制与PCR的异同点的表格。
学生活动五：
观察平安重庆新闻中涉及到的DNA指纹技术，学生思考如何证明案发现场中的DNA和犯罪嫌疑人的DNA完全相同？通过思考分析从现场采集到的7个DNA血样进行合理判断出哪一个是罪犯并说明理由？教师在分析及肯定学生的回答的基础上，强调是因为DNA 分子结构的稳定性和特异性以及DNA 分子的精确复制才能保证此鉴定的顺利进行，提出质疑：DNA分子能够精确复制的原因是什么？从而引发学生的思维探究活动。教师继续请学生画出DNA 分子的复制过程，同时体验边解旋边复制和半保留复制的方式，进一步提出质疑：DNA分子的复制过程会不会出现错误？指出DNA分子的复制主要还是以精确为主，确保遗传信息的稳定，强调DNA分子的复制错误对于生物进化的意义。
3.4 归纳总结
学生在复习完本节内容后，基本认识到DNA的结构决定了DNA的特性，其结构的稳定性和半保留复制的准确性，使得生物在漫长的进化史中选择DNA作为主要的遗传物质。教师引导学生总结出本节课的内容和重难点，使学生归纳整理DNA分子的有关知识并构建知识框架。
4 教学反思
面向全体学生，教师启发性提问，注重学生观察力和思维能力的提升，让学生自主画出DNA结构的平面图和讲述DNA结构的平面图含义等教学环节，充分调动学生的积极性，把自主复习和自主探究渗透到复习知识的整个过程中，体现出“以学生为主体，以老师为主导”的课堂教学理念。在课堂教学进行到十五分钟左右时，也就是学生的课堂注意力出现不集中时，教师播放《平安重庆》破案的新闻，再次激发学生的学习兴趣。教师讲述“DNA指纹技术”在亲子鉴定和刑事侦查等方面的运用，引导学生主动参与探究过程，通过学生分析犯罪嫌疑人的血样本和作案现场的血样本，进一步培养学生分析和解决问题的能力。本节课的知识容量并不大，可扩展的内容却很多，这些内容该不该都给学生加上，也值得让我进一步思考。
主要参考文献：
刘寒松 2011-4 60页 如何上好高三二轮复习课 理论研究
沈秋燕 2014 89页 基于生物课堂有效教学的思考 理科考试研究（生物版）