一 教材分析
(一) 內容與地位:
"DNA是主要的遺傳物質"一節,先聯系前面所學的有關細胞學基礎(有絲分裂,減數分裂和受精作用),闡明了染色體在前后代遺傳中所起的聯系作用,再通過對染色體化學成分分析得知,它的主要成分是DNA和蛋白質.那么,遺傳物質是DNA還是蛋白質呢 教材在此埋下伏筆,然后通過兩個經典實驗證明了DNA是遺傳物質,最后列舉少數生物只有 RNA而沒有DNA的事實,得出"DNA是主要的遺傳物質"這一結論.
本節內容在結構體系上體現了人們對科學概念的認識過程和方法,是進行探究式教學的極佳素材.在教學中,通過發揮教師的主導作用,優化課堂結構,妙用科學史實例,把知識的傳授過程優化成一個科學的探究過程,讓學生在探究中學習科學研究的方法,從而滲透科學方法教育.
(二) 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.
教學難點: 肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程.
二 學情分析
1. 學生已經具備了有絲分裂,減數分裂和受精作用等細胞學基礎,掌握了生物的生殖過程,染色體的化學組成,蛋白質與核酸的元素組成等相關知識,這為新知識的學習奠定了認知基礎.
2. 高中學生具備了一定的認知能力,思維的目的性,連續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,結論的形成缺乏理性的思考.
三 教學目標設計
1. 認知目標
① 了解遺傳物質的主要載體 ② 過肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗,理解DNA是主要的遺傳物質
2. 智能目標
① 通過模擬科學發現的過程,滲透科學研究的方法,培養學生科學探究的能力 ② 通過對感性圖文資料的學習,培養學生的信息處理能力 ③ 進一步培養學生分析,比較,推理,歸納等科學思維能力和解決實際問題的能力.
3. 情感目標
① 通過模擬科學發現的過程,培養學生實事求是的科學態度和不斷探究的精神 ② 進一步激發學生唯物辯證觀的樹立
教學方法設計 以"自主性(主動性),探究性,合作性"為課堂學生學習的三個基本維度,以培養學生的科學素質為指導,以側重科學方法教育為目標,本節課采用"探究—發現"教學模式,融合列舉法,討論法,比較法,歸納法等多種教學方法,并配以多媒體輔助教學,教師通過列舉事例,引導學生模擬科學發現,進行分析,討論,歸納和總結. "探究—發現"教學模式基本程序:
五 教學過程概述
(一) 創設情境,設疑引入 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象 染色體的主要成分是DNA和蛋白質,究竟誰在遺傳中起著決定性作用 同學們,這節課我們以課本為學習材料,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胞核內的遺傳物質控制的 ③回顧有絲分裂,減數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,這是科學研究取得成敗的關鍵.無論是高等的,復雜的,還是低等的,簡單的生物,它們共同具有的物質基礎都是蛋白質和核酸.
●設疑:既然都含有蛋白質和核酸,你覺得選擇什么樣的生物做實驗材料才合適
●學生討論:(略)
●學生探究:從真核生物,原核生物,病毒等生物類群來進行分析,比較,篩選最佳材料.
●教師點拔:越簡單,越低等的生物,含有的物質越少,分析起來簡便,快捷,干擾因素少,容易得出結論,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.
(三) 模擬,探究,剖析
(1)肺炎雙球菌的轉化實驗 這一部分,讓學生沿著科學家的思維軌跡,分析每一步實驗說明一個什么問題,設計的意圖何在 以學案的形式,事先印發給學生: 實驗步驟 現象 結論 設計意圖
將無毒性的R型活細菌注射到小白鼠體內將有毒性的S型活細菌注射到小白鼠體內將加熱殺死后的S型注射到小白鼠體內 將無毒性的R型細菌與加熱殺死后的S型細菌混合,注封到小白鼠體內 (以上空白地方由學生填寫)
●質疑:同學們,如果你是當時的科學家,你認為在確定"轉化因子"的實驗中,關鍵的設計思路是什么
●學生討論,交流:(略)
●多媒體展示,[美]艾弗里和他的同事的實驗,讓學生的思維過程與科學家的思維過程進行碰撞與比較. 預測:哪一種情況能促使R型細菌轉化成S型細菌 為什么
實際:只有加入DNA, R型細菌才能轉化成S型細菌,并且DNA的純度越高,轉化效率越大. 結論1:"轉化因子"—DNA, DNA是遺傳物質.
(2)噬菌體侵染細菌的實驗 設疑:噬菌體非常小,實驗時怎樣觀察 引導提問:①DNA和蛋白質的化學元素構成 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和DNA作標記 用144C和18O等同位素,行嗎 讀圖,分析:(掛圖) 一親代噬藺體 寄主細胞內 子代噬菌體 實驗結論 35S蛋白質外殼 32P DNA
◆結論2:噬菌體的復制過程中DNA具有連續性,是遺傳物質. (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,結合圖中(a),(b),(c)三個實驗結果,各說明什么問題 整個實驗說明什么
◆結論3:少數生物的遺傳物質是RNA
(四) 歸納,小結
(1)和學生共同整理知識結構,構建知識網絡。
(2)對本節課學生的探究活動予以評價,尤其是對學生在探究過程中善于假設,多向思維,收集材料進行探究學習的科學精神給予高度贊許,并教育學生要有一絲不茍的治學態度,掌握一定的科學研究方法.
(五) 反饋運用
事先編擬一組富有啟發性和探索性的課堂檢測題,以檢查學生的達標情況. 六 教后體會 筆者就"DNA是主要的遺傳物質。
(一)"在平行班級進行了不同教學模式的教學實驗,在對照班,以傳統的"授—受"式教學模式組織教學,實驗班以"探究—發現"教學模式貫穿教學始終.對照表明:實驗班學生的學習主動性得到了較大程度調動,課堂始終處在一種主動學習的良好氛圍之中,學生真正把學習的過程演繹成一個主動探究,自動求知的過程.
本節課,充分發揮教材中蘊含的創新,探究的素材,把教材中的"現成結論",通過多處"設障","布惑",將教材進行活化和優化處理,使之真正成為學生的"學材",潛移默化地把科學家的思維過程,教師的思維過程來感染學生的思維過程.通過對實驗選材,實驗設計思路及實驗結果的假設,預測,分析與綜合,在此過程中,學生感受到了科學研究的方法以及科學研究的一絲不茍的精神,更讓他們在與科學家的思維比較中,樹立自信心,原來自己的思維與科學家竟這樣的相似,自己也能成為科學家.課堂檢測表明,實驗班當堂達標率很高,學生學的主動,學得輕松,教師的主導作用得到高度體現.