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《DNA是主要的遗传物质》教学设计

吴飞跃

一、设计理念

根据新课程理念,高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养,因此,本节课以“自主合作探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念,切实落实主体性教学,提高学生的探究能力,训练学生科学的思维方法。

二、教学目标

知识与技能:使学生掌握证明DNA是遗传物质的两个实验的过程和原理,以及从实验中得出的结论形成相应的知识结构,培养学生生物科学素养。

过程与方法:通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程,体验科学家的探究思维,学会科学研究的方法和基本步骤。

情感态度与价值观:概述人类对遗传物质的探索过程发展科学思维和创新的能力。

教学重点:肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

教学难点:肺炎双球菌转化实验的原理和过程。体验科学家的探究思维。

三、教学方法及学法

根据以学生为主体的教学原则,以“自主性、探究性、合作性”为模式,以培养学生的科学素质为指导,以侧重科学方法教育为归宿,本节课采用“问题探究法”教学方法,并配以多媒体辅助教学,引导学生按如下6步探究模拟科学发现过程,发展其科学思维和创新的能力。

学法:

1)复习旧知——由已知引入未知;

2)创设情境——提出问题;

3)过程探究1——对照分析体验方法;

4)过程探究2——设计实验分析评价;

5)过程探究3——引导分析突破难点;

6)总结反思——提高认识,建立知识体系。

四、教学程序及设想

(一)复习旧知——由已知引入未知

教师利用多媒体引导学生回忆孟德尔通过豌豆实验的证明和摩尔根通过果蝇实验的证明及其他科学家的发现提出问题:谁是遗传物质?

设计意图:以史导史,认同科学是一个过程。同时创设问题情景,以此来激发学生强烈的求知欲。

(二)自主学习——对照分析体验方法

探究过程1 体内转化实验——格里菲思等

指导学生阅读:对遗传物质的早期推测及肺炎双球菌的转化实验。同时请学生思考问题:

1.实验先进行第一、二组的目的是什么?可否直接进行第四组?

2.对比分析第一、二组说明什么?第二、三组说明什么?第三、四组又说明什么?

学生交流:用语言表述实验过程中想到的问题及相应结论。

设计意图:以史激趣,促使学生“发现问题”。让学生沿着科学的发展轨迹分析问题。同时培养学生的语言组织能力及观察和分析问题的能力。

(三)合作探究——设计实验分析评价

过程探究2寻觅“转化因子”

教师指导小组通过讨论合作完成设计实验。

提出问题:哪种物质是“转化因子”?

作出假设并设计实验(技术手段﹑预测结果)

设计意图:体验科学家的探究思维,学会科学研究的方法和基本步骤。

介绍艾弗里等科学家完成的体外转化实验提出思考题:

1.艾弗里等科学家成功的原因?

2.如何使结论更可靠?

3.实验⑤⑥⑦能说明什么问题?

4.该实验能否证明DNA是遗传物质?该实验的结论是什么?

5.艾弗里实验最关键的设计思路是什么?

设计意图:渗透科学方法,引导学生“分析问题”。指出实验局限,促使学生“再生问题”。培养学生观察能力和分析问题的能力及合作精神。

(四)探究学习——引导分析突破难点

过程探究3噬菌体侵染细菌的实验——赫尔希和蔡斯

教师引导学生由以下几个问题入手1.DNA和蛋白质的化学元素组成?2.用哪些同位素对噬菌体进行标记,就可将蛋白质和DNA彻底分开?……进行诱思导学、答疑解惑,完成实验材料的探究和研究方法的探究,并共同探究分析噬菌体侵染细菌的实验。

设计意图:培养科学素养,让学生沿着科学的发展轨迹分析问题。引导学生“解决问题”。

(五)总结反思——提高认识,建立知识体系

教师提出问题:科学家为什么能成功地揭开遗传物质的神秘面纱?请同学讨论回答。

设计意图:揭示成功原因,树立科学的价值观。培养学生自主学习的能力。

实战演练:案例介绍:科学家通过大量的研究发现,绝大多数生物的遗传物质是DNA,但RNA病毒只含有RNA和蛋白质(如烟草花叶病毒),它的遗传物质是RNA。

设计实验:证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。

学生结合肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验进行分组讨论、设计实验方案,进行实验探究;然后汇报交流实验方案和实验现象、分析原因。

设计意图:培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。培养学生应用知识解决实际问题的能力在探索过程发展科学思维和创新的能力。

五、课后反思

以新课程理念设计的教学思路来引领教学过程,能够把本节内容放到整个模块中看待其地位,在课堂上引领学生通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程,体验科学家的探究思维,学会科学研究的方法和基本步骤。既可提高学生的科学素养和人文素养,也让学生体验学习过程中的成功喜悦。逐步构建完整的知识体系。

重视对学生回答的评价和肯定,从学生回答中发现问题、分析解决问题在发现问题,体现了“问题导学法”的核心理念的同时,引导学生学会在思考中学习、在学习中思考。发展学生思维的逻辑性、深刻性并培养其知识迁移应用的能力。

(作者单位:黑龙江省农垦牡丹江管理局高级中学)

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