"DNA是主要的遗传物质"一节,先联系前面所学的有关细胞学基础(有丝分裂,减数分裂和受精作用),阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用,再通过对染色体化学成分分析得知,它的主要成分是DNA和蛋白质.那么,遗传物质是DNA还是蛋白质呢 教材在此埋下伏笔,然后通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质,最后列举少数生物只有 RNA而没有DNA的事实,得出"DNA是主要的遗传物质"这一结论.
本节内容在结构体系上体现了人们对科学概念的认识过程和方法,是进行探究式教学的极佳素材.在教学中,通过发挥教师的主导作用,优化课堂结构,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而渗透科学方法教育.
(二) 教学重点: ① 肺炎双球菌转化实验的原理和过程.
② 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.
二 学情分析
1. 学生已经具备了有丝分裂,减数分裂和受精作用等细胞学基础,掌握了生物的生殖过程,染色体的化学组成,蛋白质与核酸的元素组成等相关知识,这为新知识的学习奠定了认知基础.
2. 高中学生具备了一定的认知能力,思维的目的性,连续性和逻辑性也已初步建立,但还很不完善,他们的心智还不能有效控制其行为冲动,对事物的探究有激情,但往往对探究的目的性及过程,结论的形成缺乏理性的思考.
三 教学目标设计
1. 认知目标
① 了解遗传物质的主要载体 ② 过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,理解DNA是主要的遗传物质
2. 智能目标
① 通过模拟科学发现的过程,渗透科学研究的方法,培养学生科学探究的能力 ② 通过对感性图文资料的学习,培养学生的信息处理能力 ③ 进一步培养学生分析,比较,推理,归纳等科学思维能力和解决实际问题的能力.
3. 情感目标
① 通过模拟科学发现的过程,培养学生实事求是的科学态度和不断探究的精神 ② 进一步激发学生唯物辩证观的树立
教学方法设计 以"自主性(主动性),探究性,合作性"为课堂学生学习的三个基本维度,以培养学生的科学素质为指导,以侧重科学方法教育为目标,本节课采用"探究—发现"教学模式,融合列举法,讨论法,比较法,归纳法等多种教学方法,并配以多媒体辅助教学,教师通过列举事例,引导学生模拟科学发现,进行分析,讨论,归纳和总结. "探究—发现"教学模式基本程序:
五 教学过程概述
(一) 创设情境,设疑引入 提供感性材料 获得感知 布惑 ①裕语:"种瓜得瓜,种豆得豆","龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞","一母生九仔,连母十个样"
▲生物有遗传和变异现象 染色体的主要成分是DNA和蛋白质,究竟谁在遗传中起着决定性作用 同学们,这节课我们以课本为学习材料,自己来探究和解决这一问题. ②(投影):伞藻的幼体相互嫁接的实验(图略)
▲伞藻顶端的形状是由细胞核内的遗传物质控制的 ③回顾有丝分裂,减数分裂及受精作用的过程
▲染色体在生物遗传中具有重要作用
(二)探究活动之一:实验材料的探究
●铺垫:选择合适的实验材料,这是科学研究取得成败的关键.无论是高等的,复杂的,还是低等的,简单的生物,它们共同具有的物质基础都是蛋白质和核酸.
●设疑:既然都含有蛋白质和核酸,你觉得选择什么样的生物做实验材料才合适
●学生讨论:(略)
●学生探究:从真核生物,原核生物,病毒等生物类群来进行分析,比较,筛选最佳材料.
●教师点拔:越简单,越低等的生物,含有的物质越少,分析起来简便,快捷,干扰因素少,容易得出结论,并且误差小.病毒是最合适的实验材料,成分与染色体相似,在生殖过程中两种成分分开,生活史短,繁殖力强.
(三) 模拟,探究,剖析
(1)肺炎双球菌的转化实验 这一部分,让学生沿着科学家的思维轨迹,分析每一步实验说明一个什么问题,设计的意图何在 以学案的形式,事先印发给学生: 实验步骤 现象 结论 设计意图
将无毒性的R型活细菌注射到小白鼠体内将有毒性的S型活细菌注射到小白鼠体内将加热杀死后的S型注射到小白鼠体内 将无毒性的R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合,注封到小白鼠体内 (以上空白地方由学生填写)
●质疑:同学们,如果你是当时的科学家,你认为在确定"转化因子"的实验中,关键的设计思路是什么
●学生讨论,交流:(略)
●多媒体展示,[美]艾弗里和他的同事的实验,让学生的思维过程与科学家的思维过程进行碰撞与比较. 预测:哪一种情况能促使R型细菌转化成S型细菌 为什么
实际:只有加入DNA, R型细菌才能转化成S型细菌,并且DNA的纯度越高,转化效率越大. 结论1:"转化因子"—DNA, DNA是遗传物质.
(2)噬菌体侵染细菌的实验 设疑:噬菌体非常小,实验时怎样观察 引导提问:①DNA和蛋白质的化学元素构成 ②"旁栏思考题":为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA作标记 用144C和18O等同位素,行吗 读图,分析:(挂图) 一亲代噬蔺体 寄主细胞内 子代噬菌体 实验结论 35S蛋白质外壳 32P DNA
◆结论2:噬菌体的复制过程中DNA具有连续性,是遗传物质. (3)烟草花叶病毒的侵染实验 投影一道探究性试题: 烟草花叶病毒TMV和车前草病毒HRV都能感染烟草叶,但两者致病病斑不同,如下图,结合图中(a),(b),(c)三个实验结果,各说明什么问题 整个实验说明什么
◆结论3:少数生物的遗传物质是RNA
(四) 归纳,小结
(1)和学生共同整理知识结构,构建知识网络。
(2)对本节课学生的探究活动予以评价,尤其是对学生在探究过程中善于假设,多向思维,收集材料进行探究学习的科学精神给予高度赞许,并教育学生要有一丝不苟的治学态度,掌握一定的科学研究方法.
(五) 反馈运用
事先编拟一组富有启发性和探索性的课堂检测题,以检查学生的达标情况. 六 教后体会 笔者就"DNA是主要的遗传物质。
(一)"在平行班级进行了不同教学模式的教学实验,在对照班,以传统的"授—受"式教学模式组织教学,实验班以"探究—发现"教学模式贯穿教学始终.对照表明:实验班学生的学习主动性得到了较大程度调动,课堂始终处在一种主动学习的良好氛围之中,学生真正把学习的过程演绎成一个主动探究,自动求知的过程.
本节课,充分发挥教材中蕴含的创新,探究的素材,把教材中的"现成结论",通过多处"设障","布惑",将教材进行活化和优化处理,使之真正成为学生的"学材",潜移默化地把科学家的思维过程,教师的思维过程来感染学生的思维过程.通过对实验选材,实验设计思路及实验结果的假设,预测,分析与综合,在此过程中,学生感受到了科学研究的方法以及科学研究的一丝不苟的精神,更让他们在与科学家的思维比较中,树立自信心,原来自己的思维与科学家竟这样的相似,自己也能成为科学家.课堂检测表明,实验班当堂达标率很高,学生学的主动,学得轻松,教师的主导作用得到高度体现.
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