《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學(xué)設(shè)計

吳飛躍

一、設(shè)計理念

根據(jù)新課程理念，高中生物學(xué)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，因此，本節(jié)課以“自主合作探究科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程來學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法”為設(shè)計理念，切實落實主體性教學(xué)，提高學(xué)生的探究能力，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。

二、教學(xué)目標(biāo)

知識與技能：使學(xué)生掌握證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個實驗的過程和原理，以及從實驗中得出的結(jié)論形成相應(yīng)的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)。

過程與方法：通過重演科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA是主要遺傳物質(zhì)的過程，體驗科學(xué)家的探究思維，學(xué)會科學(xué)研究的方法和基本步驟。

情感態(tài)度與價值觀：概述人類對遺傳物質(zhì)的探索過程發(fā)展科學(xué)思維和創(chuàng)新的能力。

教學(xué)重點：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。

教學(xué)難點：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。體驗科學(xué)家的探究思維。

三、教學(xué)方法及學(xué)法

根據(jù)以學(xué)生為主體的教學(xué)原則，以“自主性、探究性、合作性”為模式，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為指導(dǎo)，以側(cè)重科學(xué)方法教育為歸宿，本節(jié)課采用“問題探究法”教學(xué)方法，并配以多媒體輔助教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生按如下6步探究模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程，發(fā)展其科學(xué)思維和創(chuàng)新的能力。

學(xué)法：

1）復(fù)習(xí)舊知——由已知引入未知；

2）創(chuàng)設(shè)情境——提出問題；

3）過程探究1——對照分析體驗方法；

4）過程探究2——設(shè)計實驗分析評價；

5）過程探究3——引導(dǎo)分析突破難點；

6）總結(jié)反思——提高認識，建立知識體系。

四、教學(xué)程序及設(shè)想

（一）復(fù)習(xí)舊知——由已知引入未知

教師利用多媒體引導(dǎo)學(xué)生回憶孟德爾通過豌豆實驗的證明和摩爾根通過果蠅實驗的證明及其他科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)提出問題：誰是遺傳物質(zhì)？

設(shè)計意圖：以史導(dǎo)史，認同科學(xué)是一個過程。同時創(chuàng)設(shè)問題情景，以此來激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲。

（二）自主學(xué)習(xí)——對照分析體驗方法

探究過程1 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗——格里菲思等

指導(dǎo)學(xué)生閱讀：對遺傳物質(zhì)的早期推測及肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗。同時請學(xué)生思考問題：

1.實驗先進行第一、二組的目的是什么？可否直接進行第四組？

2.對比分析第一、二組說明什么？第二、三組說明什么？第三、四組又說明什么？

學(xué)生交流：用語言表述實驗過程中想到的問題及相應(yīng)結(jié)論。

設(shè)計意圖：以史激趣，促使學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題”。讓學(xué)生沿著科學(xué)的發(fā)展軌跡分析問題。同時培養(yǎng)學(xué)生的語言組織能力及觀察和分析問題的能力。

（三）合作探究——設(shè)計實驗分析評價

過程探究2尋覓“轉(zhuǎn)化因子”

教師指導(dǎo)小組通過討論合作完成設(shè)計實驗。

提出問題：哪種物質(zhì)是“轉(zhuǎn)化因子”？

作出假設(shè)并設(shè)計實驗（技術(shù)手段﹑預(yù)測結(jié)果）

設(shè)計意圖：體驗科學(xué)家的探究思維，學(xué)會科學(xué)研究的方法和基本步驟。

介紹艾弗里等科學(xué)家完成的體外轉(zhuǎn)化實驗提出思考題：

1.艾弗里等科學(xué)家成功的原因？

2.如何使結(jié)論更可靠？

3.實驗⑤⑥⑦能說明什么問題？

4.該實驗?zāi)芊褡C明DNA是遺傳物質(zhì)？該實驗的結(jié)論是什么？

5.艾弗里實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路是什么？

設(shè)計意圖：滲透科學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生“分析問題”。指出實驗局限，促使學(xué)生“再生問題”。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析問題的能力及合作精神。

（四）探究學(xué)習(xí)——引導(dǎo)分析突破難點

過程探究3噬菌體侵染細菌的實驗——赫爾希和蔡斯

教師引導(dǎo)學(xué)生由以下幾個問題入手1.DNA和蛋白質(zhì)的化學(xué)元素組成？2.用哪些同位素對噬菌體進行標(biāo)記，就可將蛋白質(zhì)和DNA徹底分開？……進行誘思導(dǎo)學(xué)、答疑解惑，完成實驗材料的探究和研究方法的探究，并共同探究分析噬菌體侵染細菌的實驗。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生沿著科學(xué)的發(fā)展軌跡分析問題。引導(dǎo)學(xué)生“解決問題”。

（五）總結(jié)反思——提高認識，建立知識體系

教師提出問題：科學(xué)家為什么能成功地揭開遺傳物質(zhì)的神秘面紗？請同學(xué)討論回答。

設(shè)計意圖：揭示成功原因，樹立科學(xué)的價值觀。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

實戰(zhàn)演練：案例介紹：科學(xué)家通過大量的研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，但RNA病毒只含有RNA和蛋白質(zhì)（如煙草花葉病毒），它的遺傳物質(zhì)是RNA。

設(shè)計實驗：證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。

學(xué)生結(jié)合肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗進行分組討論、設(shè)計實驗方案，進行實驗探究；然后匯報交流實驗方案和實驗現(xiàn)象、分析原因。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生探究問題與設(shè)計實驗的能力及創(chuàng)新意識。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題的能力在探索過程發(fā)展科學(xué)思維和創(chuàng)新的能力。

五、課后反思

以新課程理念設(shè)計的教學(xué)思路來引領(lǐng)教學(xué)過程，能夠把本節(jié)內(nèi)容放到整個模塊中看待其地位，在課堂上引領(lǐng)學(xué)生通過重演科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA是主要遺傳物質(zhì)的過程，體驗科學(xué)家的探究思維，學(xué)會科學(xué)研究的方法和基本步驟。既可提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，也讓學(xué)生體驗學(xué)習(xí)過程中的成功喜悅。逐步構(gòu)建完整的知識體系。

重視對學(xué)生回答的評價和肯定，從學(xué)生回答中發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題在發(fā)現(xiàn)問題，體現(xiàn)了“問題導(dǎo)學(xué)法”的核心理念的同時，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會在思考中學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)中思考。發(fā)展學(xué)生思維的邏輯性、深刻性并培養(yǎng)其知識遷移應(yīng)用的能力。

（作者單位：黑龍江省農(nóng)墾牡丹江管理局高級中學(xué)）