核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)理念普通高中新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)的課程理念是：提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)、面向全體學(xué)生、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)、注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系的基本理念，建構(gòu)主義的理論也告訴我們，知識的構(gòu)建是一個(gè)不斷由已知到未知的循序漸進(jìn)的過程，這就要求教師通過自己組織有效的教學(xué)，合理的進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)來達(dá)到上述目的。生物學(xué)科的許多知識直接從生活或科學(xué)實(shí)驗(yàn)中來，例如，核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)這節(jié)內(nèi)容圍繞控制生物遺傳的真正遺傳物質(zhì)是什么而展開，教材給出了人類對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識和探索過程，從懷疑遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)到確定遺傳物質(zhì)是核酸，經(jīng)歷一系列重大發(fā)現(xiàn)，最后以無可辯駁的事實(shí)證明：核酸才是真正的遺傳物質(zhì)，充分展現(xiàn)了人類探

2、知未知世界的艱難歷程，正因如此，本節(jié)是我們進(jìn)行科學(xué)史實(shí)、科學(xué)思維、科學(xué)方法教育的絕好資源。教師要充分挖掘教材中育人的豐富內(nèi)涵，充分準(zhǔn)備相關(guān)的教學(xué)背景資料，合理的組織教學(xué)資源，為學(xué)生的知識構(gòu)建搭好平臺，學(xué)生能感悟知識的誕生過程，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣，使我們的課堂教學(xué)充滿活力與魅力。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是知識由教師向?qū)W生的傳遞，而是學(xué)習(xí)者通過新、舊經(jīng)驗(yàn)之間反復(fù)、雙向的相互作用，來形成和調(diào)節(jié)自己的經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)。建構(gòu)主義的教學(xué)觀也強(qiáng)調(diào)教學(xué)應(yīng)該從學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，進(jìn)行角色的調(diào)整，通過布置良好的學(xué)習(xí)情境，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者反省和思考，重視合作的學(xué)習(xí)方式。依據(jù)建構(gòu)主義理念，本節(jié)課將利用一些實(shí)驗(yàn)器材和教學(xué)視頻，教師演示，

3、學(xué)生觀察思考，學(xué)生鍛煉自己的觀察發(fā)現(xiàn)能力以及提高思考?xì)w納能力；小組合作討論，學(xué)生形成自主思考、合作交流能力。在整節(jié)課中，將充分注重學(xué)生的觀點(diǎn)，以探究式學(xué)習(xí)和演示式教學(xué)為主，并且在教學(xué)過程中融入STSE的教育思想，引導(dǎo)學(xué)生把知識、技術(shù)、社會與環(huán)境聯(lián)系起來，最終學(xué)生增強(qiáng)自身發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的意識和能力。二、教學(xué)背景分析（一）教材的分析 “核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”一節(jié)是新課標(biāo)教材浙科版必修2第3章第1節(jié)的內(nèi)容，是學(xué)生在學(xué)習(xí)了有關(guān)遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)、闡明了染色體在前后代遺傳中所起的聯(lián)系作用、分析了染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上來學(xué)習(xí)的。在相當(dāng)長的時(shí)間里，人們一直把蛋白質(zhì)作為遺傳物質(zhì)，

4、那么，遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)呢？教材在此埋下伏筆，然后通過兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，最后列舉絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只由少數(shù)生物只有RNA而沒有DNA時(shí)，RNA也可作為遺傳物質(zhì)的事實(shí)，得出“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”這一結(jié)論。 本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對科學(xué)理論的認(rèn)識過程和方法，是進(jìn)行探究式教學(xué)的極佳素材。這部分內(nèi)容的教學(xué)不是要求學(xué)生記住遺傳物質(zhì)的探索過程的科學(xué)史實(shí)，而是通過對科學(xué)過程的分析領(lǐng)悟科學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想、方法與價(jià)值。肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)以及噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)是最經(jīng)典的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該進(jìn)行具體分析。煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn)主要用于說明RNA也可作為遺傳物質(zhì)，在

5、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想與方法上與DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)類似，因而也可以從簡些。在教學(xué)中，靈活的處理教材并充分發(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(shí)例，把知識的傳授過程優(yōu)化成一個(gè)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，從而真正有效的滲透了科學(xué)方法教育。（二）學(xué)生情況分析 學(xué)生已經(jīng)具備了有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，掌握了生物的生殖過程、染色體的化學(xué)組成、蛋白質(zhì)與核酸的元素組成等相關(guān)知識，這為新知識的學(xué)習(xí)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。高中學(xué)生具備了一定的認(rèn)知能力，思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，但還不完善，往往對探究的目的性及過程、結(jié)論的形成等缺乏理性的思考。此外，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況

6、存在差異，對生物學(xué)科程度不同，從分子水平上研究遺傳的知識，較抽象，部分學(xué)生理解困難，出現(xiàn)畏難的情緒，還有一部分學(xué)生沒有良好的科學(xué)思維習(xí)慣，把生物學(xué)科的學(xué)習(xí)僅停留在簡單記憶的層次水平，而不去領(lǐng)悟科學(xué)知識的產(chǎn)生過程，因而缺少科學(xué)的思維品質(zhì)。因此，課前應(yīng)充分了解學(xué)生對知識的掌握程度、學(xué)習(xí)習(xí)慣，及時(shí)與學(xué)生溝通交流，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)生物課的重要性，體會生物學(xué)習(xí)的樂趣，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)的思維品質(zhì)。（三）教學(xué)方式與教學(xué)手段 “引導(dǎo)-探究”教學(xué)模式，多媒體輔助教學(xué),學(xué)案導(dǎo)學(xué)輔助教學(xué)（四）課前準(zhǔn)備PPT課件三、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)（一）教學(xué)目標(biāo)：1知識目標(biāo)：（1）能夠說出肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程

7、。（2）能夠說出噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程。 （3）分析得出核酸是真正的遺傳物質(zhì)。（4）能夠舉例說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2能力目標(biāo)： （1）通過分析 “肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”及“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生推理和判斷出DNA是遺傳物質(zhì)。（2）通過對經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)的分析,學(xué)生知道生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路，學(xué)生能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA而不是蛋白質(zhì)。3情感目標(biāo)：（1）通過學(xué)習(xí)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程，學(xué)生認(rèn)同科學(xué)認(rèn)識是不斷深化、不斷完善的過程。（2）通過學(xué)習(xí)對經(jīng)典的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生認(rèn)同技術(shù)的進(jìn)步在科學(xué)理論建立中的重大作用。（3）通過對遺傳物質(zhì)的探索證實(shí)核酸是遺傳物質(zhì)的學(xué)習(xí)

8、，學(xué)生能接受生命物質(zhì)性的唯物主義觀點(diǎn)。（二）教學(xué)重點(diǎn)：1肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程。2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程。（三）教學(xué)難點(diǎn)：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程；噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程。4、 教學(xué)流程圖核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)教學(xué)流程圖求證：核酸是真正的遺傳物質(zhì)從遺傳和變異的現(xiàn)象入手，激發(fā)學(xué)生探討遺傳變異的本質(zhì)RNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)DNA是遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明：核酸是真正的遺傳物質(zhì)分析歸納：遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的主要特性教師小結(jié)本節(jié)課內(nèi)容，做課堂反饋練習(xí)五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)：教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)

9、計(jì)意圖提供感性材料：俗語:“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(gè)樣”設(shè)問：（層層導(dǎo)入）1.這些俗語蘊(yùn)含了什么生物現(xiàn)象？2.遺傳因子（基因）的載體是什么？3.染色體的主要成分是什么？提供給學(xué)生染色體的化學(xué)組成圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察分析得出結(jié)論。4.究竟誰在遺傳中起著決定性作用？鼓勵(lì)學(xué)生提出假設(shè)學(xué)生通過俗語得出生物有遺傳和變異現(xiàn)象。學(xué)生回憶前章知識回答：染色體是遺傳因子的主要載體；觀察分析圖片，回憶染色體由核酸（DNA、RNA）和蛋白質(zhì)組成；學(xué)生可以提出多種假設(shè)。聯(lián)系生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)問題情景，以此來激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲； 層層設(shè)疑導(dǎo)入，復(fù)習(xí)已學(xué)知識的同時(shí)，引

10、出本節(jié)課要探討的問題。指導(dǎo)學(xué)生閱讀：核酸是遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)設(shè)問：如果 DNA是遺傳物質(zhì)，用什么方法可以證明這一點(diǎn)呢？過渡到學(xué)習(xí)探索遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)學(xué)生閱讀思考問題：20世紀(jì)30年代以前，人們認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。 學(xué)生做出一般性推論，如“蛋白質(zhì)和核酸單獨(dú)起作用”進(jìn)而是“如何分離蛋白質(zhì)和核酸”等讓學(xué)生沿著科學(xué)的發(fā)展軌跡分析問題。 培養(yǎng)學(xué)生探究問題與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力及創(chuàng)新意識。肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(課件展示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容)實(shí)驗(yàn)材料的選擇a.鋪墊:選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料，這是科學(xué)研究取得成敗的關(guān)鍵。無論是高等的、復(fù)雜的，還是低等的、簡單的生物，它們共同具有的物質(zhì)基礎(chǔ)都是蛋白質(zhì)和核酸。b.設(shè)疑:既然都含有蛋白

11、質(zhì)和核酸，你覺得選擇什么樣的生物做實(shí)驗(yàn)材料才合適?c.點(diǎn)拔:越簡單，越低等的生物，含有的物質(zhì)越少，分析起來簡便、快捷、干擾因素少，容易得出結(jié)論，并且誤差小。提出問題：1.該實(shí)驗(yàn)材料是什么？2.肺炎雙球菌的“活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”（格里菲思實(shí)驗(yàn)）是如何進(jìn)行的？實(shí)驗(yàn)結(jié)果？你能得出什么結(jié)論？教師引導(dǎo)分析：格里菲思提出加熱殺死的S型細(xì)菌中，含有某種促成R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的“轉(zhuǎn)化因子”。但“轉(zhuǎn)化因子”究竟是什么呢？引出艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3.肺炎雙球菌的“離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”（艾弗里實(shí)驗(yàn)）是如何進(jìn)行的？你能得出什么結(jié)論？4.艾弗里實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么？5.根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？

12、教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論。學(xué)生討論：應(yīng)從真核生物、原核生物、病毒等生物類群來進(jìn)行分析、比較、篩選最佳材料。總結(jié)：病毒是最合適的實(shí)驗(yàn)材料但由于技術(shù)水平的限制，病毒較晚才被人類認(rèn)識，早期探索遺傳物質(zhì)是用細(xì)菌做遺傳研究的材料學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)材料，從材料中獲取信息，解決問題1； 組內(nèi)進(jìn)行討論，解決問題2、3；學(xué)生思考、討論肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分開的目的，同時(shí)感受物質(zhì)的分離和提純技術(shù)推動(dòng)研究的深入開展深入討論問題4，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論：DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。填寫學(xué)案學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)理論的建立離不開技術(shù)的進(jìn)步1.培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力。2.培養(yǎng)學(xué)生

13、觀察能力和分析問題的能力。3.培養(yǎng)學(xué)生處理信息和歸納總結(jié)能力及合作交流的能力4.學(xué)生感受科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在推動(dòng)科學(xué)理論建立中的重要作用噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（PPT課件展示赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過程圖）將“此實(shí)驗(yàn)為什么能證明DNA是遺傳物質(zhì)？”分解成四個(gè)小問題：1.該實(shí)驗(yàn)材料是什么？其組成成分有哪些物質(zhì)？ 2.該實(shí)驗(yàn)是如何進(jìn)行的？關(guān)鍵方法是什么？如果實(shí)驗(yàn)用上述方法進(jìn)行，測試的結(jié)果如何？表明了什么？教師引導(dǎo)分析設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開是關(guān)鍵，由于研究DNA和蛋白質(zhì)屬于分子水平的研究，需要用放射行同位素示蹤技術(shù)，如何標(biāo)記呢？3.該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何？ 4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你能得出什么結(jié)論

14、？為何能得出這樣的結(jié)論？為什么這個(gè)實(shí)驗(yàn)更有說服力證明DNA是遺傳物質(zhì)？教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)資料，特別是圖示；及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生的討論，參與到對問題4的深入討論中，把握學(xué)生的思路走向，鼓勵(lì)積極發(fā)言。5.肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵思路是什么?學(xué)生分組觀察用語言描述實(shí)驗(yàn)過程。學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)材料，從材料中獲取信息，解決問題1、3；組內(nèi)進(jìn)行初步討論，解決問題2；放射性同位素標(biāo)記特征元素能夠?qū)⒍叻珠_，即蛋白質(zhì)用35S標(biāo)記，DNA用32P標(biāo)記進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)深入討論問題4，得出結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。 填寫學(xué)案都是設(shè)法將DNA和其他物質(zhì)分開,去單獨(dú)觀察他們各自所起的作用1.培養(yǎng)學(xué)生的語言組織

15、能力。2.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析問題的能力。3.培養(yǎng)學(xué)生處理信息和歸納總結(jié)能力4.學(xué)生感受科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在推動(dòng)科學(xué)理論建立中的重要作用RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)-煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)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(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明RNA也是遺傳物質(zhì)（參照前面的實(shí)驗(yàn)）學(xué)生閱讀資料，初步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)，最后討論、交流得出結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)初步培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力生物的遺傳物質(zhì)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)思考問題：不同生物的遺傳物質(zhì)是什么？為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？學(xué)生分析、討論、歸納： DNA是主要的遺傳物質(zhì)：在含有DNA的生物中，DNA是遺傳物質(zhì)；在不含DN

16、A而只含有RNA的病毒中，RNA是遺傳物質(zhì) 培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)、自主學(xué)習(xí)的能力。1. 結(jié)合格利菲思、艾弗里、赫爾希與蔡斯等人的實(shí)驗(yàn)，分析作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備哪些特點(diǎn)？教師引導(dǎo)分析遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的特性，用PPT打出遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)2.請學(xué)生思考并解答學(xué)案中的習(xí)題。3.布置作業(yè)。教師小結(jié)，指導(dǎo)完成練習(xí)及完善學(xué)案學(xué)生結(jié)合本節(jié)所學(xué)知識分析，以加深對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用；完成學(xué)案和練習(xí)題。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力。六、板書設(shè)計(jì)：八、教學(xué)反思：本節(jié)課的整個(gè)教學(xué)過程都是在教師的引導(dǎo)下，層層深入展開的；教師充分運(yùn)用多媒體技術(shù)的優(yōu)勢，將豐富的學(xué)習(xí)材料展現(xiàn)在學(xué)生的面前，使學(xué)生沉浸在探求生命奧秘的樂趣中，并感

17、受知識產(chǎn)生的過程。通過師生的共同討論、學(xué)習(xí)，能夠?qū)崿F(xiàn)三維教學(xué)目標(biāo)的完美統(tǒng)一。本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容涉及的遺傳學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，在現(xiàn)有學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室條件下無法完成，因此,采用了“引導(dǎo)-探究”式的教學(xué)方法后，教師通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,教師處于主導(dǎo)地位,學(xué)生不再是被動(dòng)地接受知識，而是走進(jìn)科學(xué)家的探究歷程，在觀察和思考中，愉快地學(xué)習(xí)，處于主體地位。這樣在課堂教學(xué)過程中通過師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，讓課堂充滿了活力，新課改理念得到了落實(shí)。本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，挖掘了教學(xué)內(nèi)容中的科學(xué)探究內(nèi)涵，讓學(xué)生感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，了解科學(xué)探究的基本方法,滲透的探究精神和創(chuàng)造性思維品質(zhì)的培育,收到了較好的教學(xué)效果。反饋練習(xí)1、如果用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成成分中，能夠找到的放射性元素為（ A ）A、可在DNA中找到15N和32PB、可在外殼中找到15N和35SC、可在DNA中找到15N和32P、35SD、可在外殼中找到15N2、下列哪項(xiàng)是艾弗里及其同事研究肺炎雙球菌的方法或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)思路（ D ）A、雜交實(shí)驗(yàn)法B、放射性同位素標(biāo)記法C、病毒侵染法D、單獨(dú)直接觀察不同成分作用3、格里菲思（F. Griffith）用肺炎雙球菌在小鼠身上進(jìn)行了著