高中生物《DNA是主要遗传物质》教学设计

一、教学理念

新课程标准提出高中生物教学要注重学生的思维、方法、精神等科学素养的培养。根据这一理念,在教学中教师可通过“问题教学法”来促进学生的科学发展,这种方法不仅能突出学生的主体参与性,激发学生的学习兴趣,而且能提高学生的问题探究能力和科学的思维能力。

二、教材分析

《DNA是主要遗传物质》是新课标教材必修二中非常重要的内容,在遗传学中的地位非常重要。它不仅是前面知识的延续,而且是以后学习“DNA分子结构与复制”、“基因指导蛋白质合成”和“基因突变”、“基因工程”等知识的基础。“肺炎双球菌转化实验”与“噬菌体浸染细菌实验”,证明了DNA是遗传物质;“烟草花叶病毒感染实验”,又证明了RNA也是遗传物质。根据新课程标准要求,“肺炎双球菌转化实验”、“噬菌体浸染细菌实验”应为本节的重点和难点。

三、学情分析

学生在学习减数分裂和受精作用等知识后,已经明了染色体在前后代遗传中的重要作用,但对于染色体的组成成分蛋白质和DNA到底哪一种是遗传物质还缺乏认识。因此在教学中,老师要通过典型实例来创设问题情境激发学生的兴趣,引导学生去探索、分析、归纳,使学生在获取科学知识的同时进一步培养科学思维能力。

四、教学目标

知识目标:DNA作为遗传物质的证据;DNA是主要的遗传物质的原因。

能力目标:分析科学家的实验思路,进行实验模拟,提高学生实验设计能力。

情感态度和价值观:感悟生物实验的严密性、逻辑性和科学性;感受科学家奉献精神,增强热爱生命科学、学习生命科学的责任感和使命感。

五、教学重点、难点

教学重点:肺炎双球菌转化实验;噬菌体浸染细菌实验。

教学难点:肺炎双球菌转化实验与噬菌体浸染细菌实验的原理和过程的分析。

六、教学方法

采用“问题研讨探究式”的教学模式,让学生亲身体验,在发现问题、解决问题的过程中获取科学知识。

七、教学过程

(一)设置情境,激发兴趣。

“种瓜得瓜,种豆得豆;龙生龙,凤生凤,老鼠儿子会打洞”,这是什么现象呢?为什么子代、亲代非常相像?教师通过PPT展示与实际紧密联系的图片,创设问题情景,能极大地激发学生学习兴趣。

(二)回顾旧知,导入新课。

科学家通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究,已认识到染色体在生物的遗传中具有重要的作用。那么,染色体的主要成分是什么?DNA和蛋白质究竟哪一种是遗传物质呢?由此引入课题。

(三)作出假设,培养能力。

要求学生分组合作,尝试对上述问题大胆地作出假设。然后介绍科学家的实验设计思路和方法:“设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察各种物质的作用。”由此激发学生的探究欲望。这样不仅可以培养学生针对问题作出假设的能力,而且能培养学生的发散思维能力。

(四)引导探索,获取新知。

1.肺炎双球菌的转化实验

(1)格里菲思的体内转化实验

由PPT展示科学家设计的实验过程并提出问题。第①、②组的实验设计目的是什么?第②、③组的实验设计目的是什么?第③、④组的实验设计目的是什么?第④组老鼠死亡的原因是什么?学生通过讨论、分析得出:“加热杀死的S型肺炎双球菌的体内存在一种转化因子可以使R型细菌转化成S型细菌。”老师评价后,设问:这种转化因子是什么物质?从而引入体外转化实验。

(2)艾弗里的体外转化实验

老师设问:假如你是艾弗里,你会用什么方法来证明转化因子是什么物质?你的实验设计思路和方法是什么呢?学生分组讨论后,老师点评并告诉学生艾弗里的具体做法是“把S型细菌的组成物质全部分离开,然后分别与R型细菌混合培养”。再通过PPT展示科学家设计的实验思路、过程与结果。学生思考、讨论后,师生共同分析得出:“S型细菌的DNA使得R型转化成S型细菌,并能传递给后代,DNA是肺炎双球菌的遗传物质。”这样学生在体验科学家解决问题的实验设计思路和方法的过程中,学习兴趣浓厚,讨论热烈,不仅能培养分析问题、解决问题的能力,而且能培养相互合作、探究学习的能力。

2.噬菌体侵染细菌的实验

引导学生阅读教材相关内容,并由PPT展示用放射性同位素标记的噬菌体侵染细菌的实验过程与结果。思考:从实验过程和结果分析,该实验说明了什么问题?学生通过阅读、观察、分组讨论得出:“DNA分子具有连续性,是噬菌体的遗传物质,蛋白质不是遗传物质。”然后学生相互提问,回答对方的问题来增加互动关系,激发学生发散性思维的培养。

(五)探究深入,知识升华。

结合科学家的实验思路设计,通过对“烟草花叶病毒的感染实验”的分析,让学生思考:这个实验又能说明什么问题?学生很容易得到烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,从而进一步认识到生物的遗传物质不只有DNA一种,RNA也是生物的遗传物质,这样使学生的知识建构得到升华。

(六)归纳总结,构建知识。

师生共同归纳得出结论:在生物界中,绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物遗传物质是RNA,所以说DNA是主要的遗传物质。这能培养学生分析、总结的能力。最后,对学生进行分组,轮流提问,轮流答题,以增加学生的学习兴趣和积极性,培养其开放性思维。

(七)提出问题,埋下伏笔。

学生思考:结合科学家的实验,作为遗传物质应具备哪些特点?学生通过讨论分析得出相关结论。这样不仅能加深对所学知识的理解,而且能为以后DNA知识的进一步学习打下基础。

(八)知识巩固,达成目标(练习略)。

八、板书设计

(一)DNA是遗传物质的实验证据。

1.肺炎双球菌的转化实验:(1)格里菲思的体内转化实验;(2)艾弗里的体外转化实验。

2.噬菌体侵染细菌的实验。

(二)RNA是遗传物质的实验证据――烟草花叶病毒的感染实验。

总结:DNA是主要的遗传物质。

原因:绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质是RNA。

九、教学反思

在传统的教学中,老师卖力地讲、画,学生默默地听,参与率很低,教学效果不尽人意。教师采用“问题教学法”,通过多媒体技术手段,让走进科学家的探究历程,通过师生互动、学生互动,不仅能激发学生的学习积极性,发挥学生的主体作用,而且能使培养学生的探究能力和科学素养,使新课程理念得到体现和落实。

参考文献:

[1]普通高中生物课程标准(实验).人民教育出版社,2003.

[2]普通高中课程标准实验教科书教学参考书(必修2).人民教育出版社,2008.