“DNA的粗提取與鑒定”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)

王冬冬　吳光華　袁曉明

摘 要：“DNA的粗提取與鑒定”是高中生物課程中比較重要的一節(jié)實(shí)驗(yàn)課，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，在實(shí)驗(yàn)過程中，要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)作風(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

關(guān)鍵詞：DNA的粗提取與鑒定；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）12-055-2

一、教學(xué)分析（略）

二、教學(xué)目標(biāo)

了解DNA理化性質(zhì)；掌握DNA粗提取與鑒定的原理，初步學(xué)會DNA的粗提取與鑒定的方法；培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力探究能力、創(chuàng)新能力和動手操作能力；養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)作風(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

三、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：根據(jù)不同的材料試劑設(shè)計(jì)DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)。

教學(xué)難點(diǎn)：DNA的粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)操作；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的匯總比較。

四、教學(xué)方法

引導(dǎo)法、讀書指導(dǎo)法、課堂討論法、實(shí)驗(yàn)法、探究法等。

五、教學(xué)準(zhǔn)備（略）

六、教學(xué)程序

1.導(dǎo)入新課

教師表述：我們平時(shí)常說“眼見為實(shí)”，可是生物學(xué)中常提到的DNA你見過嗎？今天我們就來一起完成一個(gè)DNA的提取鑒定實(shí)驗(yàn)，讓大家見識一下真正的DNA。

設(shè)計(jì)意圖：簡單導(dǎo)入，正切主題，激發(fā)學(xué)生求知欲。

2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼韺?shí)驗(yàn)思路

教師表述：從什么材料里提取DNA？如何提取DNA？按照這樣的方法得到的DNA有雜質(zhì)嗎？如何鑒定提取的物質(zhì)是不是DNA？

根據(jù)學(xué)生的回答歸納實(shí)驗(yàn)思路，材料選擇→釋放DNA→粗提取DNA→純化DNA→鑒定DNA。

設(shè)計(jì)意圖：通過遞進(jìn)式問題，使學(xué)生初步形成本實(shí)驗(yàn)的基本思路，輕松過渡，進(jìn)入本節(jié)課的難點(diǎn)。

3.實(shí)驗(yàn)理論

教師依據(jù)剛剛歸納的實(shí)驗(yàn)思路（實(shí)驗(yàn)步驟），指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本逐步完成表1。

（1）材料選擇

教師提問：一個(gè)實(shí)驗(yàn)的成功與否，材料的選擇至關(guān)重要。剛剛同學(xué)們舉出的很多提取DNA的材料，都是理想材料嗎？什么樣的材料做實(shí)驗(yàn)成功的可能性更大？

學(xué)生活動：歸納取材要點(diǎn)：DNA含量多；材料易獲取。完成表格1第一欄。

（2）釋放DNA

教師表述：現(xiàn)在我們以兩種典型動植物材料為例——雞血細(xì)胞、花椰菜。你能嘗試如何獲取細(xì)胞內(nèi)的DNA嗎？

學(xué)生活動：根據(jù)已掌握知識輕松提出雞血細(xì)胞加蒸餾水漲破釋放DNA的方案，并通過閱讀課本了解植物細(xì)胞釋放DNA的原理，提出植物細(xì)胞加洗滌劑和食鹽的方案。

教師行為：肯定學(xué)生提出的方案，分組設(shè)計(jì)出該步驟具體的實(shí)驗(yàn)操作方法。

學(xué)生活動：分組完成所選材料釋放DNA的實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)。學(xué)生完成表格1第二欄。

【延伸探究1】

1）洗滌劑和食鹽比例不同會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響？最佳比例是多少？

2）不同種類的洗滌劑提取DNA的效果一樣嗎？

學(xué)生活動：分組完成延伸探究實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟的操作設(shè)計(jì)。

（3）粗提取DNA

教師提問：以上設(shè)計(jì)獲得的濾液除了DNA還含有哪些細(xì)胞成分，如何去除他們？

學(xué)生活動：閱讀課本了解DNA、RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等理化性質(zhì)方面的差異，分組討論完成DNA粗提取實(shí)驗(yàn)步驟的操作設(shè)計(jì)。完成表格1第三欄。

【延伸探究2】

教師提問：同學(xué)們提出的去除濾液中雜質(zhì)的三種方案，哪種更好？如何證明？

學(xué)生活動：分組完成該延伸探究實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟的操作設(shè)計(jì)。

（4）純化DNA

教師引導(dǎo)：通過以上粗提取的DNA純度是很低的，同學(xué)們在操作中會發(fā)現(xiàn)他不是白色而是淺黃色。如何進(jìn)一步提取含雜質(zhì)較少的DNA呢？

學(xué)生活動：閱讀課本并分組完成純化DNA的實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)。完成表格1第四欄。

（5）鑒定DNA

教師引導(dǎo)：通過純化后的物質(zhì)是不是DNA的？如何證明你的猜測？

學(xué)生活動：閱讀課本理論并完成鑒定DNA實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)。完成表格1第五欄。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生獲取課本信息的能力，更多了解DNA的理化性質(zhì)。連貫的分析推理幫助學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)理論的歸納，初步掌握DNA粗提取與鑒定的方法。

4.操作提示

教師行為：教師給出本實(shí)驗(yàn)若干操作提示。

學(xué)生活動：認(rèn)真聽講，結(jié)合以往實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)，補(bǔ)充發(fā)言。

設(shè)計(jì)意圖：在實(shí)際操作之前給出一些操作提示，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的針對性，幫助學(xué)生更順利地完成實(shí)驗(yàn)，避免人力和財(cái)力上的浪費(fèi)。

5.實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象記錄

教師行為：巡查、指導(dǎo)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。

學(xué)生活動：分組實(shí)驗(yàn)，分工明確，將結(jié)果與藍(lán)色梯度比色液比較，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，增進(jìn)對生物技術(shù)的了解，提高生物科學(xué)素養(yǎng)。

6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總及分析

各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總?cè)缦卤恚?/p>

7.拓展應(yīng)用

教師提出拓展課題：DNA的粗提取與鑒定的理想材料；DNA及次生產(chǎn)品的應(yīng)用價(jià)值。

設(shè)計(jì)意圖：拓展課題的開展不僅是對本課內(nèi)容的鞏固，還能為學(xué)生搭建更好的平臺，拓展學(xué)生的知識面，進(jìn)一步培養(yǎng)其思維能力和操作能力。

七、板書設(shè)計(jì)（略）

八、教學(xué)反思

本教學(xué)設(shè)計(jì)基于《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》的教育理念，從學(xué)生的學(xué)情和知識能力發(fā)展需求出發(fā)，以學(xué)生為主體，以知識能力培養(yǎng)為目標(biāo)，貫穿情感教育。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維縝密、大膽創(chuàng)新。整堂課，注意力集中、思維活躍，能夠積極參與課堂并使個(gè)別學(xué)生得到照顧，符合高中生物課程教學(xué)對一堂好課的基本要求。在課題延伸拓展中，學(xué)生在二苯胺試劑的配制中用高氯酸替代較強(qiáng)脫水性的濃硫酸，增加實(shí)驗(yàn)鑒定時(shí)的顯色效果。

本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)也存在不足之處：實(shí)驗(yàn)評價(jià)仍以結(jié)果現(xiàn)象評價(jià)為主，對學(xué)生的操作過程評價(jià)難以有效開展，這也是我今后實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中需要不斷突破的方向。