運用引導(dǎo)探究教學(xué)模式提升探究實驗設(shè)計能力

1、    運用“引導(dǎo)探究”教學(xué)模式提升探究實驗設(shè)計能力    肖琦“dna是主要的遺傳物質(zhì)”一節(jié)的教學(xué)中，通過發(fā)揮學(xué)生的主體作用，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。本節(jié)課采用“引導(dǎo)探究”教學(xué)模式，融合討論法、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)，引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程，進行分析、討論、歸納、總結(jié)和拓展升華?！耙龑?dǎo)探究”教學(xué)模式流程：設(shè)疑導(dǎo)入引導(dǎo)探索歸納總結(jié)拓展升華練習(xí)應(yīng)用。設(shè)疑導(dǎo)入設(shè)疑：生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)是什么呢？20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由

2、蛋白質(zhì)和dna組成，這兩類物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？這個問題曾引起生物學(xué)界激烈的爭論。引導(dǎo)探索肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗教師用多媒體展示肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗（4組）。要求學(xué)生分組討論、觀察并用語言描述實驗過程，回答提出的問題最后得出結(jié)論。1）實驗先進行第一、二組的目的是什么？可否直接進行第四組？2）對比分析第一、二組說明什么？第二、三組說明什么？第三、四組又說明什么？3）該實驗?zāi)芊褡C明dna是遺傳物質(zhì)？該實驗的結(jié)論是什么？4）艾弗里實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路是什么？教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論。1）第一、二組起對照作用，證明r型細(xì)菌和s型細(xì)菌的作用，同時可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接進行第四組

3、。2）第一、二組說明r型細(xì)菌不具有致死性，s型細(xì)菌具有致死性；第二、三組說明死亡的s型細(xì)菌不具有致死性；第三、四組說明r型活細(xì)菌與s型死細(xì)菌混合培養(yǎng)后產(chǎn)生s型活細(xì)菌，并且這種轉(zhuǎn)化的性狀可以遺傳。該實驗不能證明dna是遺傳物質(zhì)。其結(jié)論是s型細(xì)菌中有一種轉(zhuǎn)化因子能使r型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為s型活細(xì)菌。3）艾弗里最關(guān)鍵的設(shè)計思路是將dna與多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、rna分開，分別與r型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，直接、單獨地觀察它們的作用，通過對比性實驗，艾弗里和同事們得出這樣的結(jié)論：dna才是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。但是這一結(jié)論引起人們的注意，因為艾弗里的實驗中提取的dna純度最高時也還有0.02%的蛋白質(zhì)。于是科學(xué)家們設(shè)

4、想最好將dna與蛋白質(zhì)區(qū)分開，分別去感染細(xì)菌，直接、單獨地觀察它們的作用。噬菌體侵染細(xì)菌的實驗課件展示赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染細(xì)菌的實驗。提出問題供學(xué)生討論，教師深入小組成員中參與討論。1）該實驗用了什么方法？在什么探究中還用過此方法？2）用35s、32p標(biāo)記物質(zhì)的理論基礎(chǔ)是什么？能否用14c和18o進行標(biāo)記？3）如果實驗用上述方法進行，測試的結(jié)果如何？表明了什么？4）噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)的增殖是在哪種物質(zhì)的作用下完成的？子代噬菌體的蛋白質(zhì)和dna分別是怎樣形成的？5）此實驗的指導(dǎo)思想是什么？6）此實驗證明dna具備遺傳物質(zhì)的哪些特性？實驗的結(jié)論是什么？教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論：用同位素標(biāo)記法

5、。用35s、32p標(biāo)記，是因為dna中p的含量多，蛋白質(zhì)中p的含量少；蛋白質(zhì)中有s而dna中沒有s。而dna和蛋白質(zhì)中均含有c和o兩種元素。用帶35s的噬菌體侵染細(xì)菌，產(chǎn)生的新的噬菌體都不帶標(biāo)記。用帶35p的t2噬菌體侵染細(xì)菌，產(chǎn)生的新的噬菌體帶標(biāo)記。用35p標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染后，細(xì)菌體內(nèi)無放射性，即表明噬菌體的蛋白質(zhì)沒有進入細(xì)菌內(nèi)部；而用32p標(biāo)記dna的噬菌體侵染細(xì)菌后，細(xì)菌體內(nèi)有放射性，即表明噬菌體的dna進入細(xì)菌體內(nèi)。由實驗過程分析可知：噬菌體是在自身dna的作用下在細(xì)菌體內(nèi)完成增殖的。dna是自我復(fù)制形成的，蛋白質(zhì)是在dna指導(dǎo)下合成的。證明dna能自我復(fù)制，具有連續(xù)性；能指導(dǎo)蛋

6、白質(zhì)的合成。結(jié)論：dna是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。歸納總結(jié)科學(xué)家進行科學(xué)探究的一般過程如圖1所示。拓展升華教師提供給學(xué)生煙草花葉病病毒相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案證明rna也是遺傳物質(zhì)（參照前面的實驗）。1）課題：探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？2）提出問題：煙草花葉病毒不含dna，只有rna和蛋白質(zhì)，其遺傳物質(zhì)究竟是什么？3）作出假設(shè)：可以假設(shè)rna是遺傳物質(zhì)，也可以假設(shè)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。4）設(shè)計實驗。思路：將煙草花葉病毒的rna和蛋白質(zhì)區(qū)分開，直接地、單獨地去觀察它們各自的作用，從而判斷誰才是遺傳物質(zhì)。5）預(yù)測結(jié)果（現(xiàn)象）：僅rna能使煙草產(chǎn)生原樣病斑；僅蛋白質(zhì)能使煙草產(chǎn)生原樣病斑；rna和蛋白質(zhì)都能使