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[摘要]本节课以DNA分子结构的构建为线索，围绕DNA分子结构的探究历程设计探究活动，帮助学生自主建构DNA分子结构特点的知识网络，获得核心概念，并理解各概念之间的内在逻辑联系。
[关键词]DNA分子的结构；发现历程；双螺旋结构
2012年5月我参加了青岛市生物学科优质课比赛，比赛课题是“DNA分子的结构”。我发现这节课面临的主要问题是：本节课的内容主要是DNA结构的发现历程，DNA双螺旋结构的主要特点。如果按照传统的处理方式，要么是让学生阅读教材上的发现历程，背诵双螺旋结构特点；要么是教师印发事先设计好的学案，让学生根据教材填空，学生感到一堂课枯燥无味。怎样才能把这节课讲出新意，讲出乐趣呢？首先我查阅了大量关于DNA结构探索历程的资料，增强了生物学史的连续性；其次我变学生被动背诵双螺旋结构的特点为学生根据史料建构双螺旋结构模型，自主建构双螺旋结构特点知识。以下就是我的教学设计：
一、教材分析
“DNA分子的结构”是人教版高中生物必修二第三章第二节，本节是由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构模型以及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成。本节课以学生曾学过的核酸知识、DNA是主要遗传物质的经典实验为基础，在此基础上系统学习DNA分子的结构，学好本节课也为学生继续学习DNA分子的复制和表达打下了良好的基础，所以本节课在必修二中起到了承上启下的重要作用。
二、教学目标
1、知识目标 概述DNA分子结构的主要特点。
2、能力目标 制作DNA双螺旋结构模型。
3、情感态度与价值观目标 讨论与人合作在科学研究中的重要性，
认同当代科学的发展需要各国科学家的共同合作和信息交流，需要多学科的倾力配合。
三、教学过程
1、导入新课参加比赛的地点是在青岛市开发区一中，面对陌生的学生和紧张的上课时间，我将感情交流与导入新课有机结合起来。下面是我的导入语：“同学们好，认识大家很高兴，我早就知道咱们开发区一中的同学是很棒的（高高竖起大拇指），今天来到一班，大家能否像我一样高高竖起大拇指夸自己一下？”然后引导学生从观察大拇指的弯曲程度出发，思考：大拇指弯曲程度不同的根本原因是什么？再引导学生思考： DNA的不同之处表现在哪里？是元素组成，还是基本单位，还是DNA结构？从而顺利进入本课的学习。
设计意图：“那些不设法勾起学生求知欲望的教学，正如铜锤敲打着一块冰冷的生铁”，一个小小的师生互动既能增进师生感情，又能激发学生的求知欲望，引领学生思维进入活跃状态，为本节课的学习奠定了良好的基础。
2、构建脱氧核苷酸模型 请学生回顾之前所学知识，回答以下问题：DNA的基本组成单位是什么？它是由哪几部分部分组成的？其中组成DNA的含氮碱基有几种？你能尝试建立脱氧核苷酸的模型吗？在学生尝试建立脱氧核苷酸模型后，各小组之间进行评价，最后教师通过投影展示磷酸、脱氧核糖和含氮碱基正确的连接方式，学生修改完善模型。
设计意图：带领学生回顾以前所学知识相当于给学生搭建了构建脱氧核苷酸模型的阶梯，降低了知识的难度。脱氧核苷酸模型的建立也为下面构建多脱氧核苷酸链模型打下基础。
学生作品
3、构建多脱氧核苷酸链模型 教师提出学习任务：脱氧核苷酸是如何连接形成多脱氧核苷酸链的？请尝试构建多脱氧核苷酸模型。各小组在充分讨论的基础上尝试构建多脱氧核苷酸链模型，各小组之间对模型进行展示和评价，教师通过投影展示磷酸二酯键的形成过程。各小组根据投影展示对模型进行修改完善。
学生作品
设计意图：“教师的作用不在全盘授予，而在相机诱导”。本节课的核心任务是构建DNA分子双螺旋结构模型，但若直接引导学生构建完整的双螺旋结构模型有较大的难度，所以笔者首先引领学生构建多脱氧核苷酸链的模型，为下一步构建DNA分子双螺旋结构模型打下基础。
4、构建DNA分子双螺旋结构模型 教师提供以下资料：
【资料1】1951年，年轻的动物学博士沃森来到英国卡文迪什实验室工作，结识了同样年轻的克里克，他们二人对DNA的结构有着浓厚的兴趣，从此开始了两人传奇般的合作生涯。1951年，在意大利举行的生物大分子会议上，威尔金斯展示了富兰克林拍得一张非常精美的DNA的X光衍射图谱片，沃森看到这种图时，激动得话也说不出来，他的心怦怦直跳，根据此图他断定DNA的结构是一个螺旋体。他们用模型建构法，用纸和铁丝搭配构建脱模型，尝试了单螺旋结构、三螺旋结构，但都不对头，与衍射图谱不吻合，也不符合DNA的化学性质。在苦闷之际，他们去拜访威尔金斯，偶然在他的办公室发现了富兰克林拍摄的更为清晰的DNA衍射图谱，沃森的心又怦怦直跳了，因为他从这张图谱中得到的信息就是DNA是双螺旋结构。
【资料2】针对双螺旋模型，他们进行了一系列尝试，如碱基排列在外侧，相同碱基进行配对等，但都不符合衍射图谱，也不符合DNA的化学性质。
【资料3】1952年，生物化学家查哥夫访问剑桥大学时报道了他对人、猪、牛、羊、细菌和酵母菌等不同生物DNA进行分析的结果。查哥夫的结果表明，虽然在不同生物的DNA之间，4种脱氧核苷酸的数量和相对比例很不同，但无论那种生物的DNA中，都有A=T，C=G，这被称为DNA化学组成的“查哥夫法则”。
学生分析资料所提供的信息，从而得出关于DNA分子结构的以下知识：DNA是由两条链组成的双螺旋结构；磷酸和脱氧核糖排列在外侧，碱基排列在内侧；A的数量等于T，G的数量等于C。再请学生根据以上的信息构建DNA的模型。
学生作品
在构建模型的过程中，有多组构建了两条链同向平行的模型。为了让学生理解两条链的反向平行，请学生模拟脱氧核苷酸的结构：上半身代表脱氧核糖，头代表上面的氧原子，左拳代表磷酸基团，右拳代表含氮碱基。靠走廊的两排同学站立，一排同学连接成多脱氧核苷酸链，另一排同学试着进行碱基配对，同学们会发现，两条链只有反向平行，碱基才能互补配对。
设计意图：通过不断设置问题情境，让学生追随科学家探索的脚步，学生在学习科学家严谨的科学态度和缜密的思维的同时，也锻炼了学生的科学思维方式。再通过角色扮演，将平面结构立体化，微观知识宏观化，有效的解决了学生无法理解脱氧核苷酸立体结构的困难。
5、总结DNA分子结构特点 教师在投影上展示威尔金斯、沃森、克里克获得诺贝尔奖后的合影，同时提出两个问题：有人说沃森和克里克的诺贝尔奖是站在“巨人的脚趾”上获得的，他们没有亲自做过相关实验，都是利用了别人的实验结论，你怎么看待这个问题？两张X射线衍射图谱都是富兰克林拍摄的，为什么她没有获得诺贝尔奖？引导学生讨论合作精神在科学发现过程中的重要性。
学生继续思考：1953年沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》上刊载，整篇论文只有短短的900字，但每个文字都浸润智慧，若你是作者，请问如何用最精炼的文字概括DNA分子结构的特点？引导学生概括出DNA双螺旋结构的特点。
设计意图：通过精心准备的图片和问题带领学生思考合作的重要性，实现情感态度价值观的培养，同时又能引导学生总结出DNA双螺旋结构的特点。
6、课堂小结 教师用投影展示04年雅典奥运会闭幕式时候激光绘织的DNA结构模型，请学生思考：为什么雅典奥运会用DNA结构压轴？在学生回答的基础上，教师总结：它表示不管我们从哪里来，我们的未来都锁定在这个简单的模型中，它创造我们，又使我们步步相投。进一步请学生总结一下这节课有哪些收获，并完成学案上的巩固练习。
设计意图：激光绘织的DNA结构模型壮丽又唯美，带给学生强烈的震撼，学生在欣赏DNA结构之美的同时也会伴随着对DNA更深入应用的思索，为本节课划下一个圆满的句号。
四、教学反思
本节课采用了引导—建模—评价—提升—完善的教学模式，以教师的引导和学生建模为主要特色，做到了教学认知和思想教育的统一，实现了课程标准中要达到的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维一体的的课程目标。本节课我为学生的学习创设情境，为学生的小组合作搭建平台，让学生分析科学发展史，比较好地体现了教师作为组织者、引导者和合作者的角色。
[关键词]DNA分子的结构；发现历程；双螺旋结构
2012年5月我参加了青岛市生物学科优质课比赛，比赛课题是“DNA分子的结构”。我发现这节课面临的主要问题是：本节课的内容主要是DNA结构的发现历程，DNA双螺旋结构的主要特点。如果按照传统的处理方式，要么是让学生阅读教材上的发现历程，背诵双螺旋结构特点；要么是教师印发事先设计好的学案，让学生根据教材填空，学生感到一堂课枯燥无味。怎样才能把这节课讲出新意，讲出乐趣呢？首先我查阅了大量关于DNA结构探索历程的资料，增强了生物学史的连续性；其次我变学生被动背诵双螺旋结构的特点为学生根据史料建构双螺旋结构模型，自主建构双螺旋结构特点知识。以下就是我的教学设计：
一、教材分析
“DNA分子的结构”是人教版高中生物必修二第三章第二节，本节是由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构模型以及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成。本节课以学生曾学过的核酸知识、DNA是主要遗传物质的经典实验为基础，在此基础上系统学习DNA分子的结构，学好本节课也为学生继续学习DNA分子的复制和表达打下了良好的基础，所以本节课在必修二中起到了承上启下的重要作用。
二、教学目标
1、知识目标 概述DNA分子结构的主要特点。
2、能力目标 制作DNA双螺旋结构模型。
3、情感态度与价值观目标 讨论与人合作在科学研究中的重要性，
认同当代科学的发展需要各国科学家的共同合作和信息交流，需要多学科的倾力配合。
三、教学过程
1、导入新课参加比赛的地点是在青岛市开发区一中，面对陌生的学生和紧张的上课时间，我将感情交流与导入新课有机结合起来。下面是我的导入语：“同学们好，认识大家很高兴，我早就知道咱们开发区一中的同学是很棒的（高高竖起大拇指），今天来到一班，大家能否像我一样高高竖起大拇指夸自己一下？”然后引导学生从观察大拇指的弯曲程度出发，思考：大拇指弯曲程度不同的根本原因是什么？再引导学生思考： DNA的不同之处表现在哪里？是元素组成，还是基本单位，还是DNA结构？从而顺利进入本课的学习。
设计意图：“那些不设法勾起学生求知欲望的教学，正如铜锤敲打着一块冰冷的生铁”，一个小小的师生互动既能增进师生感情，又能激发学生的求知欲望，引领学生思维进入活跃状态，为本节课的学习奠定了良好的基础。
2、构建脱氧核苷酸模型 请学生回顾之前所学知识，回答以下问题：DNA的基本组成单位是什么？它是由哪几部分部分组成的？其中组成DNA的含氮碱基有几种？你能尝试建立脱氧核苷酸的模型吗？在学生尝试建立脱氧核苷酸模型后，各小组之间进行评价，最后教师通过投影展示磷酸、脱氧核糖和含氮碱基正确的连接方式，学生修改完善模型。
设计意图：带领学生回顾以前所学知识相当于给学生搭建了构建脱氧核苷酸模型的阶梯，降低了知识的难度。脱氧核苷酸模型的建立也为下面构建多脱氧核苷酸链模型打下基础。
学生作品
3、构建多脱氧核苷酸链模型 教师提出学习任务：脱氧核苷酸是如何连接形成多脱氧核苷酸链的？请尝试构建多脱氧核苷酸模型。各小组在充分讨论的基础上尝试构建多脱氧核苷酸链模型，各小组之间对模型进行展示和评价，教师通过投影展示磷酸二酯键的形成过程。各小组根据投影展示对模型进行修改完善。
学生作品
设计意图：“教师的作用不在全盘授予，而在相机诱导”。本节课的核心任务是构建DNA分子双螺旋结构模型，但若直接引导学生构建完整的双螺旋结构模型有较大的难度，所以笔者首先引领学生构建多脱氧核苷酸链的模型，为下一步构建DNA分子双螺旋结构模型打下基础。
4、构建DNA分子双螺旋结构模型 教师提供以下资料：
【资料1】1951年，年轻的动物学博士沃森来到英国卡文迪什实验室工作，结识了同样年轻的克里克，他们二人对DNA的结构有着浓厚的兴趣，从此开始了两人传奇般的合作生涯。1951年，在意大利举行的生物大分子会议上，威尔金斯展示了富兰克林拍得一张非常精美的DNA的X光衍射图谱片，沃森看到这种图时，激动得话也说不出来，他的心怦怦直跳，根据此图他断定DNA的结构是一个螺旋体。他们用模型建构法，用纸和铁丝搭配构建脱模型，尝试了单螺旋结构、三螺旋结构，但都不对头，与衍射图谱不吻合，也不符合DNA的化学性质。在苦闷之际，他们去拜访威尔金斯，偶然在他的办公室发现了富兰克林拍摄的更为清晰的DNA衍射图谱，沃森的心又怦怦直跳了，因为他从这张图谱中得到的信息就是DNA是双螺旋结构。
【资料2】针对双螺旋模型，他们进行了一系列尝试，如碱基排列在外侧，相同碱基进行配对等，但都不符合衍射图谱，也不符合DNA的化学性质。
【资料3】1952年，生物化学家查哥夫访问剑桥大学时报道了他对人、猪、牛、羊、细菌和酵母菌等不同生物DNA进行分析的结果。查哥夫的结果表明，虽然在不同生物的DNA之间，4种脱氧核苷酸的数量和相对比例很不同，但无论那种生物的DNA中，都有A=T，C=G，这被称为DNA化学组成的“查哥夫法则”。
学生分析资料所提供的信息，从而得出关于DNA分子结构的以下知识：DNA是由两条链组成的双螺旋结构；磷酸和脱氧核糖排列在外侧，碱基排列在内侧；A的数量等于T，G的数量等于C。再请学生根据以上的信息构建DNA的模型。
学生作品
在构建模型的过程中，有多组构建了两条链同向平行的模型。为了让学生理解两条链的反向平行，请学生模拟脱氧核苷酸的结构：上半身代表脱氧核糖，头代表上面的氧原子，左拳代表磷酸基团，右拳代表含氮碱基。靠走廊的两排同学站立，一排同学连接成多脱氧核苷酸链，另一排同学试着进行碱基配对，同学们会发现，两条链只有反向平行，碱基才能互补配对。
设计意图：通过不断设置问题情境，让学生追随科学家探索的脚步，学生在学习科学家严谨的科学态度和缜密的思维的同时，也锻炼了学生的科学思维方式。再通过角色扮演，将平面结构立体化，微观知识宏观化，有效的解决了学生无法理解脱氧核苷酸立体结构的困难。
5、总结DNA分子结构特点 教师在投影上展示威尔金斯、沃森、克里克获得诺贝尔奖后的合影，同时提出两个问题：有人说沃森和克里克的诺贝尔奖是站在“巨人的脚趾”上获得的，他们没有亲自做过相关实验，都是利用了别人的实验结论，你怎么看待这个问题？两张X射线衍射图谱都是富兰克林拍摄的，为什么她没有获得诺贝尔奖？引导学生讨论合作精神在科学发现过程中的重要性。
学生继续思考：1953年沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》上刊载，整篇论文只有短短的900字，但每个文字都浸润智慧，若你是作者，请问如何用最精炼的文字概括DNA分子结构的特点？引导学生概括出DNA双螺旋结构的特点。
设计意图：通过精心准备的图片和问题带领学生思考合作的重要性，实现情感态度价值观的培养，同时又能引导学生总结出DNA双螺旋结构的特点。
6、课堂小结 教师用投影展示04年雅典奥运会闭幕式时候激光绘织的DNA结构模型，请学生思考：为什么雅典奥运会用DNA结构压轴？在学生回答的基础上，教师总结：它表示不管我们从哪里来，我们的未来都锁定在这个简单的模型中，它创造我们，又使我们步步相投。进一步请学生总结一下这节课有哪些收获，并完成学案上的巩固练习。
设计意图：激光绘织的DNA结构模型壮丽又唯美，带给学生强烈的震撼，学生在欣赏DNA结构之美的同时也会伴随着对DNA更深入应用的思索，为本节课划下一个圆满的句号。
四、教学反思
本节课采用了引导—建模—评价—提升—完善的教学模式，以教师的引导和学生建模为主要特色，做到了教学认知和思想教育的统一，实现了课程标准中要达到的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维一体的的课程目标。本节课我为学生的学习创设情境，为学生的小组合作搭建平台，让学生分析科学发展史，比较好地体现了教师作为组织者、引导者和合作者的角色。