DNA分子的结构_教学设计_陈元正

于总碱基数的 50 %, 即任 意两个不互 补碱基之和相 等
且占碱基总数的 50 %。规律 Ⅱ :(A +G)/(T +C)=(A
+C)/(T +G)=1 即两非 互补碱基 之和与 另两碱基 之
和相等 , 两者比值等于 1 。
3 .2 DNA 分子中单链及互补链的 碱基比 例计算 先
按如下步骤总结出规律 :把 DNA 分子的巨大碱基数 化
成为最具 体 简单 的 数据 , 设 定每 一 条链 为 9 个 碱 基 。
如图 4 :
1 2
链 链
AGGGT TCCC TCCCAAGGG
图4
从图 4 得出 1 链上 有 A =1 、T =2 、G =3 、C =3 , 2
链上有 A =2 、T =1 、G =3 、C =3 , 列出式子 进行单链 的
一是对教材中的实验进行再剖 析 。如鼓励学生 思 考 :本实验为 何采用 此方 法 ? 用其他 的方 法是 否能 达 到相同的效果 ? 本实验的实验材料 能否被替代 ? 实 验 步骤是否可以进行某些改进等等 。
二是将某些验证性实验改为探 究性实验 。探究 性 实验与验证性实验相比 , 更能发挥学 生的主体地 位 , 克 服思维定势的 束缚 , 更有利 于学生 的探 索精神 与创 造 性思维培养 。因 此教 师应鼓 励学 生不迷 信权 威 , 大 胆 探索 , 尽可能 地将验 证性 实验改 为探 究性实 验 。例 如 在“ 验证人体呼出的 气体中 有较 多的二 氧化碳” 时 , 我 就鼓励学生把它变成探究性实验 。让 学生自己设计 实 验探究 :人体呼 出气 体中的 二氧化 碳与 空气中 的二 氧 化碳含量之 间 的关 系 。考 虑 到学 生 没有 使 用过 吸 耳 球 ,我在实验前 向学 生出示 了吸耳 球并 简单介 绍了 它 的作用 。然后学生经过讨论 、分析 , 制 定了下列实验 步 骤 :①取甲乙丙三支试管 , 分别注入 10mL 澄 清的石 灰 水 ;②在甲试管中用 玻璃管 吹气 , 反复吹 一段 时间 后 ,
四种碱基的图形表示 , 可在排放 上作如下处 理 , 看
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生物学教学 2003 年(第 28 卷)第 11 期
出图形与名称 相似 的联系 , 通过图 形形 状直接 联想 到 英文符号 。如图 2 。
图 2 -1 把腺嘌呤(A)的碱 基图形 竖起 来 , 添加 一 条横线可看出就是一个“ A” 字 。图 2 -2 把胞 嘧啶(C) 碱基磁片横放可看出四边 形右端 就是 一个“C” 字 。 根 据碱 基互 补配 对原 则 , A 对 T , G 对 C , 其图 形表 示 是 “天生一对 , 地配一双”的“珠联璧合” 配对 , 就可记住 四 种碱基的图形 。如图 3 。
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发现澄清的石灰水变浊浑 , 丙试管做 对照 ;③取一段 直 玻璃管插入乙试管中 , 不断用吸耳球 向玻璃管内 压气 , 时间同向甲试 管中 吹气的 时间 相同 , 发 现澄清 的石 灰 水变浑浊 ;④比较甲乙试管 , 发现甲石 灰水变浑浊程 度 深 。 ⑤得出结论 :人呼出的气体中含 较多的二氧 化碳 , 空气中含较少的二氧化碳 。
碱基比例计算 。
第一步 :
1
链A G
+T +C
=13
+2 +3
=
3 6
2
链AG
+43;3
=
3 6
规律 Ⅲ
第二步 :
1
链AT
+C +G
=12
+3 +3
=
4 5
2
链AT
+C +G
=21
+3 +3
=
5 4
规律 Ⅳ
从第一步 1 链 、2 链的比 值相同 , 发现 1 链 2 链 的
互补配对的碱基(A 与 T 、G 与 C)同在分式的分子或 分
比值即为倒数 。得出 :规律 Ⅳ :对异侧为倒数 。
把复杂的数 据化为 简单 具体的 数字 , 利于 学生 理
解和记忆 。通过化繁为简 , 化难为易 的情境创设 , 学 生
在亲自动手动脑的学习中 , 切身体会 得到的规律 , 将 会
对知识的理解和应用起到重要作用 。
这样教学 , 正 如克莱 恩说 :“ 最佳 的学 习方 法是 先 做后辨认 , 或是一边 做一边 辨认 。”只 有充 分发 动和 依
靠学生 ,师生共同参与到教学过程中 , 不仅能激发学 生
的兴趣 , 更主要的是 使学生 动手 、动脑 , 把 知识 变成 理
性的条文 , 促进思维能力的发展 。
3 整合规律 ,重视知识的拓展
以上几点是我在学法指导方面培养学生创新能 力 的几点探索和体会 。当然培养学生创 新能力的途径 还 有很多 ,我希望能与广大同仁交流 , 以 更好地改进生 物 学教学工作 , 培养学生的创新能力 。
“DNA 分子的结构”教学设计
陈元正 (广东省信宜市第二中学 525300)
1 创设情境 ,展开联想 , 牢记 DNA 分子的组成物质 的 知识 1 .1 勤动 手 , 理解 DNA 分子 的基 本单 位 ———脱氧 核 苷酸 用 直观手段 展示脱 氧核苷酸 的模型 , 观察到 一 个脱氧核苷酸 的物 质组成 包括 一分子 磷酸 、一 分子 脱 氧核糖 、一分 子含 氮的 碱基 。 拆开 模 型成 图 1 -1 , 注 意三种物质 组成 的排 列顺 序 , 让 学生 自行 组装 成 图 1 -2 。从图 1 -2 中得 到其数 量比 例关系 是 :脱 氧核 苷 酸 :磷酸 :脱氧核糖 :含氮的碱基 =1 :1 :1 :1 。
母的一侧 , 其比例是相同 的 。即 1 链 、2 链(A +T)/(G
+C)都是 3/6 。得出 :规律 Ⅲ :单链配对同侧同 。
第二步 1 链比值为 4/5 , 2 链的比值为 5/ 4 , 互为倒
数 。发现 1 链 、2 链互 补配 对的 碱基(A 与 T 、G 与 C)
分别在分式的分子或分母的异侧 ,即(A +C)/(T +G)。
这样教学 , 学生的兴趣高 , 印象深 , 记得牢 。
1 .2 相似联想 , 认记四种碱基和脱氧 核苷酸的种类 回忆常以联想 的形 式出现 , 教学 中尽量 多形成 联想 和 利用联想 , 是 促进 记忆效 果的一 种有 效方 法 。对四 种 碱基的中文名 与英 文符号 产生 联想如 下 :联想 到纺 织 厂用的棉纱线形 状似 A , 有线(腺)-A ;想象 着画鸟 时 鸟开口吃东西时形状似 G , 有 鸟 -G ;把“C” 字旋 转 90° 平放在桌面上 , 就是一个面包 ,得胞 -C ;试想一个人 左 右平展双手后 , 遮住头部剩 下胸部时的 形状象 T , 得 胸 -T 。把 碱基 中 文 名的 第 一 个 字 与英 文 符 号 联 想 起 来 , 即腺 -A 、鸟 -G , 胞 -C 、胸 -T , 容易记忆 。而脱氧 核苷酸的不同 是在 于碱基 种类 的不同 , 即含有 腺嘌 呤 的脱氧核苷酸叫腺嘌呤脱氧核苷酸 。余者类推 。 1 .3 观图形 , 形象识记碱基的图形表 示 教学中通 过 视觉与听觉结合 , 讲解与直观结合 , 所 学知识就会被 学 生迅速记忆及应用时的迅速提取 。
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思维 实验教学是提高生物学教学质 量的重要环 节 。而
让学生自己设 计实 验 , 或提 出新的 实验 方案能 使学 生 获得新的知识 , 能培养学生的探索精 神和科研能 力 , 从 而训练学生的创造性思维 。
培养学生设计实验的能力可以从以下几个方面 着 手:
先提出如 下问 题 :(1)DNA 分 子的 两条 链的 方 向 是怎样的 ? (2)排列 在外侧 的两 条链由 脱氧核 苷酸 的 什么物质组成的 ? 如何组 成长链 ? (3)DNA 分子的 立 体结构的内侧是什么 ? 碱基怎样连 接成碱基对 ? 有 什 么规律吗 ? 然 后把 部 分脱 氧 核苷 酸 和碱 基 对分 离 出 来 , 独立 显示 , 可 清晰 地揭 示 DNA 分 子的 结构 特 点 。 并由学生以自 我表 达的形 式理 解模型 的含义 , 加深 对 其知识的理解和记忆 。 2 .2 动手实 验 , 整合 DNA 分子的 稳定性和 多样性 让学生亲自动手做实 验 , 使 学生全 身心投 入到“ 做”中 去 。边实验边总结整合 DNA 的稳定性 :一是两条长 链 盘旋成规则的 双螺 旋结构 是稳 定的 ;二 是双链 中脱 氧 核糖和磷酸交 替排 列的顺 序稳 定不变 ;三是碱 基互 补 配对原则严格不变 ;四是每个 DNA 分子的碱基对的 排 序千变万化 , 排列方式多种多样 。不同的 DNA 分子 的 差异在于碱基对的排列顺序不同 , 导致 DNA 分子的 多 样性 。说明生物体同样具有多样性 。
通过联想 , 进行直观 形象 的记 忆 , 学 生兴 趣高 , 容 易识记且印象深刻 。使学生处于潜伏 状态的学习动 机 和兴趣被激 活 , 转化 为活 动状态 。各 层次 的学 生都 在 轻松愉快的教学情境中 ,主动投入到学习中去 。 2 利用模型 ,认真观察 , 理解 DNA 分子的结构特点 及 稳定性 、多样性 2 .1 观察模 型 , 掌握 DNA 的结构特 点 充 分发挥 直 观教学手段的作用 , 加强教学的直观 性 , 是我们经常 运 用的教学原则 。展示 DNA 分子的双螺旋结构模 型 , 引 导学生边观察边思考 , 教师提供观察 方法 , 是解决此 内 容的较好途径 。
三是就教材中的相关知识或学生提出的问题设 计 实验 。教师应善 于抓 住机会 , 鼓励 学生对 相关 知识 或 问题进行探索 、尝试 、验证等 , 充分 激发他 们的 创新 智 慧 ,给他们的创造和表现留下空间 , 让 他们充分展示 自 己的个 性与 才能 。 例如 学 习“ 呼 吸系 统 的卫 生 保健” 时 ,可让学生设计一个相对简单的实验 说明“ 吸烟有 害 健康” ;学到“骨的成分”时 , 可让学生设 计实验证明“ 成 年动物骨中有机物约为 1/ 3 , 无机物约为 2/ 3” ;学到 血 细胞时 ,可让学生设计实验证明血红 蛋白的特性 等等 。 当然 ,由于知识面或能力所限 , 学生在 实验设计中难 免 有错误或不合理的地方 。这时教师不 必急于批评或 指 正 , 而应该让其他学 生通过 讨论 、分析 , 寻 找出 最佳 方 案 , 从而进一步训练学生的综合分析能力 。