教育专题：李兆基中学王爱辉《DNA是主要的遗传物质》的教学设计

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1、DNA是主要的遗传物质的教学设计王爱辉 广东省佛山市顺德区李兆基中学 528300一、设计思想传统的教学采用以教师讲解为主、学生听课记笔记为辅的“灌输式”教学模式，这无疑违背了新课程提倡的以学生为中心的教学理念，难以调动学生的积极性，难以提升学生的能力。在本教学中，笔者以创设问题为主线，引导学生积极思考，在分析思考探索过程中，完成知识和技能的主动建构。本节课的设计是先引发学生思考遗传物质应具有的特点，探讨DNA和蛋白质谁具有这些特点，然后着重学习和领略三个经典实验的设计思路和结论，最终理解蛋白质和DNA最主要的区别就是DNA能复制，在亲子代之间具有连续性，很自然地理解DNA才是真正的遗传物质，

2、经历了一个从提出问题到解决问题的探究过程，收到了首尾呼应的良好效果。在探讨实验思路过程中，以问题为主线步步为营，引导学生逐渐理解实验设计的巧妙之处，这样有利于学生科学思维方法的培养。二、教学分析：1、教材、学情分析1) 本章是高中生物模块二遗传与进化继摩尔根提出基因的染色体理论以后，学生认识到的不再是抽象的“因子”，而是存在于染色体上的一个个单位，但是基因到底是什么，要明白这个问题，就需要先从遗传信息的携带者DNA学起。DNA是主要的遗传物质这一小节在第3章中占有重要的地位，学生只有理解这部分内容，才能理解基因的本质是具有遗传效应的DNA片段，从根本上理解生物遗传和变异的实质和规律。2、教学重

3、点（1）肺炎双球菌转化实验的过程和结论。（2）噬菌体侵染细菌实验的过程和结论。3、教学难点（1）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。（2）探究科学发现过程来学习科学研究方法。三、教学目标：1.知识方面总结人类对遗传物质的探索过程。领悟“证明DNA是遗传物质实验”的设计思路。2.能力方面通过实验设计思路的理解，训练学生逻辑思维能力。训练学生由特殊到一般的归纳思维能力。3. 情感态度与价值观方面认同与人合作在科学研究中的重要性，讨论科学与技术的作用和相互关系。认同人类对遗传物质的认识是不断深化不断完善的过程。四、教学策略与手段：本节课的教学模式是：1、创设情境 2、确定问题 3、自主学习 4、合作学习

4、 5、效果评价教学过程中采用启发式教学策略。五、教学过程：教学内容教师组织和引导学生活动教学意图回顾从第一章孟德尔发现基因，第二章摩尔根提出基因在染色体上，基因不再抽象，但基因到底是什么呢？思考回答与旧知联系，引出章主题引入上课那天正好是母亲节，由此引入，问1亲子代之间的桥梁是什么？（配子）问2配子如何形成？它们怎样形成子代？（减数分裂，受精作用）问3减数分裂与受精作用的意义是什么？（生物前后代保持稳定）问4生物前后代保持稳定的结构是什么？（染色体）问5染色体的成分是什么？（DNA和蛋白质）问6哪种物质才是遗传物质？问7你认为遗传物质应该具有什么特点？(关键能总结出两点：1、能贮存遗传信息2、

5、能准确复制出拷贝，传递给下一代，即在亲子代之间具有连续性。)引发学生兴趣旧知回顾个别作答讨论 从自身出发，已有知识 为基础亲切而自然地引入新课。谈话式引导 一、对遗传物质的早期推断问8蛋白质是否具有遗传物质的特点？学生能答出遗传信息贮存在氨基酸多种多样的排列顺序中，但不知其能否复制，并传递给下一代。问9DNA是否具有遗传物质的特点？学生能答出遗传信息贮存在脱氧核苷酸多种多样的排列顺序中，但不知其能否复制，并传递给下一代。问10DNA和蛋白质，哪种在亲子代间具有连续性？关于这个问题，让我们在科学家的精妙实验中去寻找答案。请个别学生回答提出问题即“蛋白质和DNA谁更符合遗传物质的特点？” 二、肺炎

6、双球菌的转化实验通过确凿的实验证据首先向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战的是美国科学家艾弗里，而艾弗里的实验又是在英国科学家格里菲思的肺炎双球菌转化实验的基础上进行的。请看这两个经典实验：出示R型细菌和S型细菌图，作以介绍。指导学生阅读课本P43-44，思考问题：问11对于格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验，你有什么疑问？学生阅读教材P43P44，边看书边看图解，回答上述问题。（1）老师在黑板简要板书每组实验的简要过程。其实学生的疑问落在第4组，引导他们进行猜想。（“加热杀死的S型细菌中应该存在使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子”。）问12转化因子是什么呢？如何确定它的存在呢？学生很快想到将

7、S型细菌的各种物质分开，分别观察。（2） 让学生用自己的语言描述这个实验，进一步理解实验的过程问13艾弗里的实验若没有第三组，你有什么疑问？（可能第一组实验，DNA中混有少量蛋白质）这里可以引入一点德育渗透就是艾弗里在分子生物学界这么具有里程意义的成果为何就没有获得诺贝尔奖呢？这里有他个人性格的原因也有当时科学界认识的局限性，你若想知道详细原因可以利用互联网去更多了解，但有一句话，我想会对学生有启发：有的人获得诺贝尔奖，是为自己增辉，有的人获奖，却是为诺贝尔奖增辉。艾弗里没有获得诺贝尔奖，应该是诺贝尔奖的遗憾，而不是艾弗里的遗憾。阅读课本，思考并回答问题引导学生思考并回答通过阅读了解实验，再通

8、过思考问题理解实验，最后回答问题得出结论。培养学生严谨的思维德育渗透三、噬菌体侵染细菌的实验如果说艾弗里的实验还只停留在分离纯化的技术基础上，那么有一个实验就显得先进多了。问14要将DNA与蛋白质区分开，选择哪种材料最方便？（病毒，因为它们由蛋白质和核酸构成。）介绍噬菌体的结构和组分，并复习病毒和细菌的知识。问15可用什么方法将DNA与蛋白质区分开？（同位素标记法）问16可选择什么元素标记噬菌体的蛋白质和DNA上呢？（通过回顾蛋白质和DNA的组成元素，学生自然理解。选择35S和32P作标记。）请同学们阅读教材P45 ，并思考与讨论回答以下问题：问17噬菌体侵染大肠杆菌的实验包括哪几个步骤？问1

9、8用35S标记的一组实验，主要在上清液中检测到放射性同位素，而用32P标记的一组，主要在沉淀物中检测到放射性，说明什么？ （噬菌体侵染大肠杆菌时，蛋白质外壳留在外面，进入大肠杆菌体内的是噬菌体的DNA。）问19大肠杆菌裂解放出的噬菌体中，可以检测到含32 P的DNA，却不能检测到含35 S的蛋白质，说明什么?（只有DNA在亲子代之间具有连续性，而蛋白质没有，因此DNA 是遗传物质。于是最终就解决了开始提出的问题：DNA和蛋白质谁具有遗传物质的特点？。）问20你能尝试描述一下噬菌体侵染大肠杆菌的过程吗?让学生尝试描述一下噬菌体侵染大肠杆菌的过程问21思考回答课本P46的思考与讨论问题3。思考科学

10、与技术的相互关系。 引导学生思考并回答问题阅读课、本，讨论交流作答学生总结艾弗里和赫尔希等人的实验设计和技术，并得出科学与技术是相互支持、相互促进的。通过逐步引导，学生渐渐理解实验的原理先理解后提升先整体把握这个实验。阅读教材了解实验，再通过思考问题理解实验，最后得出结论。首尾呼应，从提出问题到解决问题。让学生主动构建知识，改变了传统的直接将动画展示给学生的做法。DNA是主要的遗传物质分析“烟草花叶病毒重建实验”得出烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA。问22动物和人体的遗传物质是什么？细菌的遗传物质是什么？病毒的遗传物质是什么？一切生物的遗传物质是什么？归纳总结出下列规律：（1）非细胞结

11、构的生物体内，只有一种核酸，只有一种遗传物质，即DNA或RNA；（2）在具有细胞结构的生物体内，有DNA和RNA两种核酸，但DNA是主要的遗传物质； 回答并总结归纳培养学生归纳总结和从特殊到一般的归纳思维能力。小结以“追寻科学家的足迹”形式，小结本节主要知识以一句话：“科学发展的脚步不会停息，也许新的发现就在前面等着你”作结尾，引导学生积极探索。学生回答德育启发效果评价1、格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果（D ）A、证明了DNA是遗传物质B、证明了RNA是遗传物质C、证明了蛋白质是遗传物质D、没有具体证明哪一种物质是遗传物质注：学生很容易选A，专注于知识主干而忽视

12、了细节。2、下列哪个实验证明了“DNA是主要的遗传物质”（ D）A、格里菲思的体内转化实验B、艾弗里的体外转化实验C、噬菌体侵染大肠杆菌的实验D、上述三个都不是注：学生学了三个经典实验后，非常容易选择B或C。而没有注意到“主要”两个字。3、在噬菌体侵染细菌的实验中，亲代噬菌体把各种性状传递给子代噬菌体是通过（B ）A、细菌DNAB、噬菌体DNAC、细菌的蛋白质D、噬菌体蛋白质注：理解这个重点实验。4、 原核生物的遗传物质是（ A ）A、DNA B、RNA C、DNA和 RNA D、DNA或 RNA注：学生往往容易将原核生物当成病毒而误选D。5、甲、乙两种不同的病毒，经病毒重建形成杂种病毒丙，如

13、图1所示。用丙病毒侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为（D ）注：理解遗传物质决定生物性状。思考作答及时做课堂巩固，题目切合学习内容，不要太难，要针对学生容易陷入的误区。六、 问题研讨：1本节课的几点特色：采用问题导学法，逐步引导学生由浅入深地思考，从而使学生更好地领悟科学家精妙实验的设计思路，达到了启发学生思维的目的。设计上从课堂开始的提出问题到最后解决问题，做到了首尾呼应，体现了课堂整体性的效果。课堂中很好地渗透了道德情感教育，激发学生积极向上。改变了传统的直接将将知识讲述给学生的做法，而是让他们主动地构建知识。效果评价的练习题目，选学生容易陷入误区的题目，且有针对性和层次性

14、。2就问题导学法而言，经过这一堂课的实践与探讨，我觉得在以后的教学中需要还需研究以下几个问题：如何更好地把握问题的适度性？因为总体感觉问题稍多了一点，这样学生一节课下来可能会有些疲惫。如何使问题指向更明确？例如：问题7：“对于格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验，你有什么疑问？”可能改为“对于格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验，你的疑问在哪里，你有什么猜想”更合适些。究竟该提出更概括化的问题还是细节化的问题？经科组老师的建议：在第一遍的新课中最好还是提出更细节化的问题，而可以考虑复习课时提的问题更概括些。所以可考虑在问题17和18之间加两个问题：.制备含放射性同位素T2噬菌体的方法是什么？.搅拌和离心的目的分别是什么？这样将会使学生更好地理解这个实验。总之，问题导学法看似简单，但还有许多问题，需要我们在以后的教学实践中不断研究和探讨。