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制作DNA双螺旋结构模型 汝州市第二高级中学 高嘉慧 一、使用教材 本节内容选自人教版高中生物必修二第三章第二节。学生已经学过沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的过程，了解了DNA的结构特点，但是这些知识很可能是抽象的，零碎的，片面的，对DNA的结构并没直观的认识，因此，制作DNA双螺旋结构模型不仅有利于将抽象的知识形象化，并为以后DNA复制，基因表达的学习奠定基础，所以本节起到了承上启下的重要作用。 实验器材 本节课所使用的模型组件是根据DNA的实验原理设计的，主要由碱基（腺嘌呤A；胸腺嘧啶T；鸟嘌呤G；胞嘧啶G）、磷酸P、脱氧核糖S组成。由于化学分子结构的原因，碱基A与T之间，G与C之间才可以结合，因此，该模型组件在形状上加以区别。 实验创新要点 （一）、材料创新 用彩色卡纸制作模型需要学生剪裁，装订，费时费力，既不美观又不能重复利用，且难以体现DNA的立体结构特点，所以我选用本节课的模型材料，价格低廉，构建DNA结构简单方便且清晰美观，并能重复利用。 、活动创新 本节课所用的模型材料虽然在制作DNA双螺旋结构模型时简单方便，能很好的展示出DNA的立体结构特点，但仍然有些不足之处，比如：实验材料中脱氧核糖为圆形，结构过于简单，不能体现出五碳糖的特点；脱氧核苷酸之间化学键的形成不够直观；碱基间氢键的数目无法体现。为了弥补这些不足，我采取了以下改进方法，在进行实验时，我让部分小组利用实验材料制作模型，让剩余小组以自己为脱氧核苷酸模型，进行构建DNA结构，既节省了时间，提高学生课堂学习效率，又以两种方式展现DNA的结构，使学生印象深刻，帮助学生更全面的认识理解DNA的结构特点。 （三）、总结创新 DNA是立体的复杂的螺旋结构，本节的学习已经不能满足学生对知识的需求，所以在小结中，为提高学生的学习兴趣，将枯燥的知识生动化，乏味的知识兴趣化，我摒弃了传统的总结方式，以介绍DNA微观结构的视频作为总结，学生通过视频学习，对DNA会有更深层次的理解和认识。 （四）、翻转课堂，讲解创新 在习题讲解中，我采用翻转课堂的教学模式，让学生作为小老师玩转课堂，在提高学生语言表达能力，反用能力方面作出了很好的探索。 四、实验原理： （1）、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。 （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。 （3）、碱基在内侧通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。 五、实验教学目标 （一）、知识目标 （1）、通过制作DNA双螺旋结构模型，进一步理解DNA分子的结构特点。 （2）、通过对DNA双螺旋结构模型的分析，总结DNA分子的特性。 （二）、能力目标 通过动手制作模型，培养学生观察能力，空间想象能力，分析和解决问题的能力。 、情感目标 通过分析沃森克里克成功的原因，认识与人合作在学习和科研中的重要性。 实验教学内容 （1）、磷酸、脱氧核糖和碱基结合为核苷酸。 （2）、核苷酸之间通过磷酸二酯键连成单链。 （3）、两条单链遵循碱基互补配对，反向连接形成双链，最终形成DNA双螺旋结构。 （4）、根据DNA双螺旋结构模型进一步认识理解DNA的结构特点，从而总结DNA的特性。 七、实验教学过程 （一）、创设情境 导入新课 为了真正的使学生由被动的听转为主动的学，本节采用螺旋的折纸模型导入，如图（1），明确了实验主题，激发学生对DNA双螺旋结构模型制作的兴趣。 图（1） DNA折纸模型 （二）、分析原理 总结步骤 DNA的结构特点即为本节的实验原理，依据原理制作模型，学生很可能会比较迷茫，无从下手，因此，我对实验原理进行简化，提出四个要点进行分析，学生根据要点分析，很容易能总结出制作DNA模型的具体步骤。首先利用实验材料制作DNA的基本组成单位，其次用磷酸二酯键将脱氧核苷酸连成长链，最后两条链按照碱基互补配对原则反向连接，形成双螺旋结构，如图（2）。接下来，我提出一个问题，我们的模型有不足之处吗？ 图（2） DNA双螺旋结构模型的制作步骤 （三）、合作探究 强化重点 大家很快你一言我一语指出模型的不足，主要总结为以下三点： （1）、脱氧核糖是五碳糖，而实验材料中五碳糖为圆形，结构过于简单，不能体现出五碳糖的特点。 （2）、脱氧核苷酸之间化学键的形成不够直观。 （3）、碱基间氢键的数目无法体现。 接下来我又把总结好的问题抛给了大家，小组合作，共同探究如何解决或弥补这些不足之处，经过讨论，一个小组的回答得到了大家一致的认可，这组代表说，可以用我自己表示一个脱氧核苷酸，左手拳头代表磷酸，上半身代表五碳糖，头部代表氧，右手掌代表碱基如图（3）。在全班同学的帮助下，这