一、教材分析
《DNA是主要的遺傳物質》是人教版普通高中課程標準實驗教科書生物必修二第三章第一節內容。本節內容通過實驗分析DNA是遺傳物質,讓學生理解并總結遺傳物質的特征,以及通過對實驗的分析,引導學生體驗科學研究的思路和方法,運用對比方法比較兩個實驗的優點和不足,學習科學家嚴謹的科學態度,從而提高學生學習的自覺性和主動性。學好這部分內容對于學生通過實驗的方法理解DNA是遺傳物質的直接證據,同時也為學好基因表達部分打下了基礎。
二、教學目標
1.知識目標
(1)總結“DNA是主要的遺傳物質”的探索過程。
(2)分析證明DNA是主要遺傳物質的實驗設計思路。
(3)探討實驗技術在證明DNA是主要遺傳物質中的作用。
2.能力目標
培養觀察、分析、比較和總結的能力,合作探究和表達交流能力。
3.情感、態度與價值觀目標
(1)認同實驗的方法在建立科學理論過程中所起的重要作用。
(2)認識合作在科學研究中的重要性。
(3)認同人類對科學的認識是不斷深化和完善的過程。
三、教學重點、難點
1.教學重點
(1)肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。
(2)噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。
2.教學難點
肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。
四、學情分析
高二學生有較強的自主學習能力,并積累了一定的關于DNA的生物學知識。學生樂于采用自主探究的學習方法改變了原有的傳統學習方式和地位。通過對實驗的介紹和分析,讓學生親身體驗科學的研究思路和方法。聯系學生有關的化學知識,使知識化難為易,化抽象為具體,使學生學會并體會到學習的樂趣,具有成就感,進一步激發學習的興趣和信心。
五、教學方法和策略
課時安排:一課時。
1.達到情感、態度和價值觀目標“認識人類學習或自身學習的重要性”
通過“問題探討”創設問題情境,激發學生探究學習的興趣,理解遺傳物質的特點以及對生物的生存至關重要,聯想到人類在探索科學真理的過程中不斷地學習進步。
2.達到“運用實驗的方法,探究DNA是遺傳物質”目標,似及情感、態度與價值觀目標“探究學習和合作學習的意識,鼓勵創新”
安排學生分組閱讀、討論課本中的兩個實驗,鼓勵學生提出問題進行討論,讓學生分析“誰在轉化實驗中起作用”,“如果DNA的純度不夠,我們如何設計實驗”。引導學生找到兩個實驗的共同點從而突破難點。
六、教學準備
教師:多媒體以聲音、圖像等多種形式強化對學生感觀的刺激,可以極大提高學生的學習興趣,特別是本節課教學內容理論性強,抽象復雜,課堂上充分利用多媒體輔助教學,可以增強教學的直觀性和形象性,從而完成教學目標。
學生:提前預習本節內容,分組討論實驗要點。
七、教學過程
1.創設情境,提出問題
《呂氏春秋》記載“夫種麥而得麥,種稷而得稷,人不怪也”;提出問題:到底是什么物質在起作用?遺傳物質到底是什么呢?讓學生討論DNA和蛋白質都有可能是遺傳物質。在教師的引導下用實驗的方法提取證據。
2.分析討論實驗資料得出結論
肺炎雙球菌的轉化實驗:
讓學生分組閱讀和觀看肺炎雙球菌的轉化實驗動畫,明確四組實驗中只有S型細菌才能殺死小鼠。提出疑問:為什么加熱殺死的s型細菌還能使活的R型細菌轉化為s型活細菌?請學生分析,思考、討論相關的問題。
學生交流總結出:在加熱殺死的s型細菌中必然含有轉化因子。
進一步激發學生疑問:轉化因子到底是什么物質?怎樣通過實驗來證明?學生交流提出;把s型細菌的多糖、脂質、DNA、DNA水解物等提純出來分別加到R型細菌里去,然后觀察有沒有s型細菌。
噬菌體侵染細菌的實驗:
教師:艾弗里的實驗DNA提取中還含有少量的蛋白質,我們需要一個更具有說服力的實驗。然后介紹T2噬菌體結構特點、寄生方式及同位素示蹤技術。
學生根據課文提供資料分組討論以下問題:
為什么要分別培養含有35S和32P的大腸桿菌?
為什么用含35S和32P的噬菌體:分別去感染沒有被標記的大腸桿菌?如果噬菌體既含有35S又含有32P?再去感染大腸桿菌會怎么樣?
為什么不同標記的噬菌體去侵染大腸桿菌后得到的放射性同位素分不同?
為什么選擇35S標記蛋白質、32P標記DNA?
教師:組織學生對實驗目的和結論在全班進行表述交流。對學生的探究活動做出評價。
3.知識的總結和拓展
教師組織學生進行討論以下兩個問題并得出結論:
(1)這兩個實驗方法不同,但卻有個最關鍵的實際思路,是什么?
(2)用細菌或病毒做實驗有哪些優點?
最后教師講述:研究證明,還有些病毒RNA是遺傳物質,但絕大多數生物的遺傳物質是DNA。
八、教學反思和評價
在這節課的教學中,利用多媒體等直觀教學手段,刺激了學生多種感官活動,激發了學生的求知欲和興趣,提高了學習效率,真正體現了自主學習。通過比較歸納,讓學生在推理、判斷中培養了良好的思維習慣和對知識的遷移能力。教師的點評與總結,一方面統一了認識,給了學生一個較為正確的可供參考的觀點,另一方面較好地解決了教學中的重點與難點。這樣,既較好地完成教學任務,又能收到理想的教學效果,讓學生觀察到實驗的過程,得出結論。
(作者單位 廣東省從化市英豪學校)