一 教材分析
(一) 內(nèi)容與地位:
"DNA是主要的遺傳物質(zhì)"一節(jié),先聯(lián)系前面所學(xué)的有關(guān)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(有絲分裂,減數(shù)分裂和受精作用),闡明了染色體在前后代遺傳中所起的聯(lián)系作用,再通過對染色體化學(xué)成分分析得知,它的主要成分是DNA和蛋白質(zhì).那么,遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)呢 教材在此埋下伏筆,然后通過兩個經(jīng)典實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì),最后列舉少數(shù)生物只有 RNA而沒有DNA的事實,得出"DNA是主要的遺傳物質(zhì)"這一結(jié)論.
本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對科學(xué)概念的認(rèn)識過程和方法,是進(jìn)行探究式教學(xué)的極佳素材.在教學(xué)中,通過發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu),妙用科學(xué)史實例,把知識的傳授過程優(yōu)化成一個科學(xué)的探究過程,讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法,從而滲透科學(xué)方法教育.
(二) 教學(xué)重點: ① 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程.
② 噬菌體侵染細(xì)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.
二 學(xué)情分析
1. 學(xué)生已經(jīng)具備了有絲分裂,減數(shù)分裂和受精作用等細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),掌握了生物的生殖過程,染色體的化學(xué)組成,蛋白質(zhì)與核酸的元素組成等相關(guān)知識,這為新知識的學(xué)習(xí)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ).
2. 高中學(xué)生具備了一定的認(rèn)知能力,思維的目的性,連續(xù)性和邏輯性也已初步建立,但還很不完善,他們的心智還不能有效控制其行為沖動,對事物的探究有激情,但往往對探究的目的性及過程,結(jié)論的形成缺乏理性的思考.
三 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計
1. 認(rèn)知目標(biāo)
① 了解遺傳物質(zhì)的主要載體 ② 過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌的實驗,理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)
2. 智能目標(biāo)
① 通過模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程,滲透科學(xué)研究的方法,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力 ② 通過對感性圖文資料的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的信息處理能力 ③ 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析,比較,推理,歸納等科學(xué)思維能力和解決實際問題的能力.
3. 情感目標(biāo)
① 通過模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和不斷探究的精神 ② 進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生唯物辯證觀的樹立
教學(xué)方法設(shè)計 以"自主性(主動性),探究性,合作性"為課堂學(xué)生學(xué)習(xí)的三個基本維度,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)方法教育為目標(biāo),本節(jié)課采用"探究—發(fā)現(xiàn)"教學(xué)模式,融合列舉法,討論法,比較法,歸納法等多種教學(xué)方法,并配以多媒體輔助教學(xué),教師通過列舉事例,引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn),進(jìn)行分析,討論,歸納和總結(jié). "探究—發(fā)現(xiàn)"教學(xué)模式基本程序:
五 教學(xué)過程概述
(一) 創(chuàng)設(shè)情境,設(shè)疑引入 提供感性材料 獲得感知 布惑 ①裕語:"種瓜得瓜,種豆得豆","龍生龍,鳳生鳳,老鼠的兒子會打洞","一母生九仔,連母十個樣"
▲生物有遺傳和變異現(xiàn)象 染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì),究竟誰在遺傳中起著決定性作用 同學(xué)們,這節(jié)課我們以課本為學(xué)習(xí)材料,自己來探究和解決這一問題. ②(投影):傘藻的幼體相互嫁接的實驗(圖略)
▲傘藻頂端的形狀是由細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)控制的 ③回顧有絲分裂,減數(shù)分裂及受精作用的過程
▲染色體在生物遺傳中具有重要作用
(二)探究活動之一:實驗材料的探究
●鋪墊:選擇合適的實驗材料,這是科學(xué)研究取得成敗的關(guān)鍵.無論是高等的,復(fù)雜的,還是低等的,簡單的生物,它們共同具有的物質(zhì)基礎(chǔ)都是蛋白質(zhì)和核酸.
●設(shè)疑:既然都含有蛋白質(zhì)和核酸,你覺得選擇什么樣的生物做實驗材料才合適
●學(xué)生討論:(略)
●學(xué)生探究:從真核生物,原核生物,病毒等生物類群來進(jìn)行分析,比較,篩選最佳材料.
●教師點拔:越簡單,越低等的生物,含有的物質(zhì)越少,分析起來簡便,快捷,干擾因素少,容易得出結(jié)論,并且誤差小.病毒是最合適的實驗材料,成分與染色體相似,在生殖過程中兩種成分分開,生活史短,繁殖力強(qiáng).
(三) 模擬,探究,剖析
(1)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗 這一部分,讓學(xué)生沿著科學(xué)家的思維軌跡,分析每一步實驗說明一個什么問題,設(shè)計的意圖何在 以學(xué)案的形式,事先印發(fā)給學(xué)生: 實驗步驟 現(xiàn)象 結(jié)論 設(shè)計意圖
將無毒性的R型活細(xì)菌注射到小白鼠體內(nèi)將有毒性的S型活細(xì)菌注射到小白鼠體內(nèi)將加熱殺死后的S型注射到小白鼠體內(nèi) 將無毒性的R型細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合,注封到小白鼠體內(nèi) (以上空白地方由學(xué)生填寫)
●質(zhì)疑:同學(xué)們,如果你是當(dāng)時的科學(xué)家,你認(rèn)為在確定"轉(zhuǎn)化因子"的實驗中,關(guān)鍵的設(shè)計思路是什么
●學(xué)生討論,交流:(略)
●多媒體展示,[美]艾弗里和他的同事的實驗,讓學(xué)生的思維過程與科學(xué)家的思維過程進(jìn)行碰撞與比較. 預(yù)測:哪一種情況能促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌 為什么
實際:只有加入DNA, R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,并且DNA的純度越高,轉(zhuǎn)化效率越大. 結(jié)論1:"轉(zhuǎn)化因子"—DNA, DNA是遺傳物質(zhì).
(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實驗 設(shè)疑:噬菌體非常小,實驗時怎樣觀察 引導(dǎo)提問:①DNA和蛋白質(zhì)的化學(xué)元素構(gòu)成 ②"旁欄思考題":為什么選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質(zhì)和DNA作標(biāo)記 用144C和18O等同位素,行嗎 讀圖,分析:(掛圖) 一親代噬藺體 寄主細(xì)胞內(nèi) 子代噬菌體 實驗結(jié)論 35S蛋白質(zhì)外殼 32P DNA
◆結(jié)論2:噬菌體的復(fù)制過程中DNA具有連續(xù)性,是遺傳物質(zhì). (3)煙草花葉病毒的侵染實驗 投影一道探究性試題: 煙草花葉病毒TMV和車前草病毒HRV都能感染煙草葉,但兩者致病病斑不同,如下圖,結(jié)合圖中(a),(b),(c)三個實驗結(jié)果,各說明什么問題 整個實驗說明什么
◆結(jié)論3:少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA
(四) 歸納,小結(jié)
(1)和學(xué)生共同整理知識結(jié)構(gòu),構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。
(2)對本節(jié)課學(xué)生的探究活動予以評價,尤其是對學(xué)生在探究過程中善于假設(shè),多向思維,收集材料進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的科學(xué)精神給予高度贊許,并教育學(xué)生要有一絲不茍的治學(xué)態(tài)度,掌握一定的科學(xué)研究方法.
(五) 反饋運用
事先編擬一組富有啟發(fā)性和探索性的課堂檢測題,以檢查學(xué)生的達(dá)標(biāo)情況. 六 教后體會 筆者就"DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
(一)"在平行班級進(jìn)行了不同教學(xué)模式的教學(xué)實驗,在對照班,以傳統(tǒng)的"授—受"式教學(xué)模式組織教學(xué),實驗班以"探究—發(fā)現(xiàn)"教學(xué)模式貫穿教學(xué)始終.對照表明:實驗班學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性得到了較大程度調(diào)動,課堂始終處在一種主動學(xué)習(xí)的良好氛圍之中,學(xué)生真正把學(xué)習(xí)的過程演繹成一個主動探究,自動求知的過程.
本節(jié)課,充分發(fā)揮教材中蘊含的創(chuàng)新,探究的素材,把教材中的"現(xiàn)成結(jié)論",通過多處"設(shè)障","布惑",將教材進(jìn)行活化和優(yōu)化處理,使之真正成為學(xué)生的"學(xué)材",潛移默化地把科學(xué)家的思維過程,教師的思維過程來感染學(xué)生的思維過程.通過對實驗選材,實驗設(shè)計思路及實驗結(jié)果的假設(shè),預(yù)測,分析與綜合,在此過程中,學(xué)生感受到了科學(xué)研究的方法以及科學(xué)研究的一絲不茍的精神,更讓他們在與科學(xué)家的思維比較中,樹立自信心,原來自己的思維與科學(xué)家竟這樣的相似,自己也能成為科學(xué)家.課堂檢測表明,實驗班當(dāng)堂達(dá)標(biāo)率很高,學(xué)生學(xué)的主動,學(xué)得輕松,教師的主導(dǎo)作用得到高度體現(xiàn).