第一篇:《DNA是主要的遺傳物質》教學設計
《DNA是主要的遺傳物質》教學設計
一、設計理念
根據新課程理念,高中生物學教學重在培養學生的科學思維、科學方法、科學精神等生物學科學素養,因此,本節課以“自主合作探究科學發現的過程來學習科學研究的方法”為設計理念,切實落實主體性教學,提高學生的探究能力,訓練學生科學的思維方法。
二、教學目標
知識與技能:使學生掌握證明DNA是遺傳物質的兩個實驗的過程和原理,以及從實驗中得出的結論形成相應的知識結構,培養學生生物科學素養。
過程與方法:通過重演科學家發現DNA是主要遺傳物質的過程,體驗科學家的探究思維,學會科學研究的方法和基本步驟。
情感態度與價值觀:概述人類對遺傳物質的探索過程發展科學思維和創新的能力。
教學重點:肺炎雙球菌轉化實驗和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。體驗科學家的探究思維。
三、教學方法及學法
根據以學生為主體的教學原則,以“自主性、探究性、合作性”為模式,以培養學生的科學素質為指導,以側重科學方法教育為歸宿,本節課采用“問題探究法”教學方法,并配以多媒體輔助教學,引導學生按如下6步探究模擬科學發現過程,發展其科學思維和創新的能力。
學法:
1)復習舊知――由已知引入未知;
2)創設情境――提出問題;
3)過程探究1――對照分析體驗方法;
4)過程探究2――設計實驗分析評價;
5)過程探究3――引導分析突破難點;
6)總結反思――提高認識,建立知識體系。
四、教學程序及設想
(一)復習舊知――由已知引入未知
教師利用多媒體引導學生回憶孟德爾通過豌豆實驗的證明和摩爾根通過果蠅實驗的證明及其他科學家的發現提出問題:誰是遺傳物質?
設計意圖:以史導史,認同科學是一個過程。同時創設問題情景,以此來激發學生強烈的求知欲。
(二)自主學習――對照分析體驗方法
探究過程1 體內轉化實驗――格里菲思等
指導學生閱讀:對遺傳物質的早期推測及肺炎雙球菌的轉化實驗。同時請學生思考問題:
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?
學生交流:用語言表述實驗過程中想到的問題及相應結論。
設計意圖:以史激趣,促使學生“發現問題”。讓學生沿著科學的發展軌跡分析問題。同時培養學生的語言組織能力及觀察和分析問題的能力。
(三)合作探究――設計實驗分析評價
過程探究2尋覓“轉化因子”
教師指導小組通過討論合作完成設計實驗。
提出問題:哪種物質是“轉化因子”?
作出假設并設計實驗(技術手段?預測結果)
設計意圖:體驗科學家的探究思維,學會科學研究的方法和基本步驟。
介紹艾弗里等科學家完成的體外轉化實驗提出思考題:
1.艾弗里等科學家成功的原因?
2.如何使結論更可靠?
3.實驗⑤⑥⑦能說明什么問題?
4.該實驗能否證明DNA是遺傳物質?該實驗的結論是什么?
5.艾弗里實驗最關鍵的設計思路是什么?
設計意圖:滲透科學方法,引導學生“分析問題”。指出實驗局限,促使學生“再生問題”。培養學生觀察能力和分析問題的能力及合作精神。
(四)探究學習――引導分析突破難點
過程探究3噬菌體侵染細菌的實驗――赫爾希和蔡斯
教師引導學生由以下幾個問題入手1.DNA和蛋白質的化學元素組成?2.用哪些同位素對噬菌體進行標記,就可將蛋白質和DNA徹底分開???進行誘思導學、答疑解惑,完成實驗材料的探究和研究方法的探究,并共同探究分析噬菌體侵染細菌的實驗。
設計意圖:培養科學素養,讓學生沿著科學的發展軌跡分析問題。引導學生“解決問題”。
(五)總結反思――提高認識,建立知識體系
教師提出問題:科學家為什么能成功地揭開遺傳物質的神秘面紗?請同學討論回答。
設計意圖:揭示成功原因,樹立科學的價值觀。培養學生自主學習的能力。
實戰演練:案例介紹:科學家通過大量的研究發現,絕大多數生物的遺傳物質是DNA,但RNA病毒只含有RNA和蛋白質(如煙草花葉病毒),它的遺傳物質是RNA。
設計實驗:證明煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA。
學生結合肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗進行分組討論、設計實驗方案,進行實驗探究;然后匯報交流實驗方案和實驗現象、分析原因。
設計意圖:培養學生探究問題與設計實驗的能力及創新意識。培養學生應用知識解決實際問題的能力在探索過程發展科學思維和創新的能力。
五、課后反思
以新課程理念設計的教學思路來引領教學過程,能夠把本節內容放到整個模塊中看待其地位,在課堂上引領學生通過重演科學家發現DNA是主要遺傳物質的過程,體驗科學家的探究思維,學會科學研究的方法和基本步驟。既可提高學生的科學素養和人文素養,也讓學生體驗學習過程中的成功喜悅。逐步構建完整的知識體系。
重視對學生回答的評價和肯定,從學生回答中發現問題、分析解決問題在發現問題,體現了“問題導學法”的核心理念的同時,引導學生學會在思考中學習、在學習中思考。發展學生思維的邏輯性、深刻性并培養其知識遷移應用的能力。
(作者單位:黑龍江省農墾牡丹江管理局高級中學)
第二篇:DNA是主要的遺傳物質教學設計(模版)
《DNA是主要的遺傳物質》教學設計
海口一中 生物組 蘇小翠
一、教材分析:
“DNA是主要的遺傳物質”一節是人教版新課標教材必修2《遺傳與進化》第3章第1節的內容,是繼前兩章學習了“遺傳因子的發現”和“基因和染色體的關系”后,對有關細胞學基礎(有絲分裂、減數分裂和受精作用)、染色體在前后代遺傳中所起的聯系作用、染色體的主要成分是DNA和蛋白質等知識有了一定的理解后來學習的。在相當長的時間里,人們一直把蛋白質作為遺傳物質,那么,遺傳物質到底是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。
本節課的教學內容涉及的實驗,在現有的實驗室條件下是不可能完成的,只有嘗試采用了引導探究式的教學方法,通過創設自主合作的學習情景、平等融洽的人際環境,激發學生的學習積極性,學生不是被動地接受知識,而是積極主動地走進科學家的探究歷程,在觀察和思考中,愉快地學習,處于主體地位。本節內容既對前兩章的基因的有關知識作本質性的闡述,也下啟后三節關于DNA分子的結構、復制和遺傳效應等,具有承上啟下的作用。
二、教學目標:
1、理解DNA是主要的遺傳物質。
2、知道肺炎雙球菌轉化實驗和“同位素標記法”研究噬菌體侵染細菌所采用的方法。
3、總結“DNA是主要的遺傳物質”的探索過程。
4、通過肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗,能夠證明DNA是遺傳物質的最關鍵的實驗設計思路,訓練學生邏輯思維能力。
三、教學重、難點:
1、肺炎雙球菌轉化實驗與噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。
2、理解DNA是主要的遺傳物質,RNA也是遺傳物質。
3、探究科學發現過程來學習科學研究方法。
四、教學過程:
該教學模式的基本程序為: 情景引入——合作討論分組探究——再次討論探究——概念圖總結——課后探究。
情景引入:“金絲猴的后代是金絲猴,牛的后代還是牛”,親代與子代之間在形態、結構和生理功能上都有相似性,這稱之為遺傳現象。生命之所以能夠代代延續,主要是由于遺傳物質綿綿不斷地向后代傳遞,從而使后代具有與前代同樣的性狀。生物的各項生命活動都有它的物質基礎。生物遺傳的物質基礎是什么呢?
通過對細胞的有絲分裂、減數分裂和受精過程的學習,認識到染色體在生物的傳種接代中具有重要作用。染色體含有哪些化學物質呢?科學家們通過分析發現:染色體中含有DNA和蛋白質兩種成分。生物體的遺傳物質是DNA還是蛋白質呢?
合作討論分組探究:人們發現DNA是主要遺傳物質的過程。媒體展示由氨基酸形成蛋白質的結構圖,引導學生思考:氨基酸多種多樣的排列順序,可能就蘊含著遺傳信息。從而讓學生沿著科學史的發展軌跡分析問題,順利進入“肺炎雙球菌的轉化實驗”的學習和探究。
第一個實驗:肺炎雙球菌轉化實驗。媒體展示格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗(4組,見教材43頁)。并提出問題,要求學生討論、觀察并用語言描述實驗過程。最后得出結論,以培養學生的語言組織能力、觀察能力和分析問題的能力、處理信息和歸納總結能力以及合作精神。學生結合肺炎雙球菌轉化實驗進行分組討論,在完成下面的表格的基礎上設計實驗方案,進行實驗探究;然后匯報交流實驗方案和實驗現象、分析原因。
第二個實驗:媒體投影肺炎雙球菌轉化實驗的艾弗里實驗,進行比較分析,進一步鞏固實驗的設計思路和相關的結論。這樣將格里菲思的實驗和艾弗里的實驗分開,前者呈現出來,讓學生根據實驗分析問題得出結論,后者要求學生自己去討論、探究,在合作的前提下拿出實驗設計的方案或者是想法,讓學生在這個討論并探究的過程中體會實驗的設計思路,再對照艾弗里和他的同事們的實驗,學生就會發現,自己也可以做科學家。進一步培養了學生探究問題與設計實驗的能力及創新意識。再次討論探究:
課件展示赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染細菌的實驗(教材第45頁)。讓學生分組觀察、討論并用語言描述實驗過程。提出問題供學生討論,學生觀察、分析、討論問題過程中,教師深入小組成員中參與討論。討論之前可先闡明T2噬菌體的結構特點、寄生方式,以及同位素示蹤技術,再引導學生結合投影對實驗結果進行比較分析,從而進一步而確認DNA是遺傳物質。
有關問題如下: 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標記物質的理論基礎是什么?能否用14C和18O進行標記?
③如果實驗用上述方法進行,測試的結果如何?表明了什么?
④噬菌體在細菌體內的增殖是在哪種物質的作用下完成的?子代噬菌體的蛋白質和DNA分別是怎樣形成的?
⑤此實驗的指導思想是什么?
⑥此實驗證明DNA具備遺傳物質的哪些特性?實驗的結論是什么? 概念圖總結:
要求學生總覽課本內容,將相關知識形成概念圖,實物投影展示。通過對課本內容的總覽,讓學生更加系統地對本節內容做一個梳理,并嘗試用概念圖的形式對本節內容特別是這幾個實驗之間形成一定的關聯。
五、練習、作業
第三篇:DNA是主要的遺傳物質教學設計
一、設計理念
根據新課程理念,高中生物學教學重在培養學生科學的思維、方法、精神等生物學科學素養。因此,本節課以“自主探究科學發現的過程來學習科學研究的方法”為設計理念,切實落實主體性教學,提高學生的探究能力,訓練學生科學的思維方法。
二、教材分析
1.地位和作用
“DNA是主要的遺傳物質”一節是在前面學習了有關細胞學基礎(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,分析了染色體的主要成分是DNA和蛋白質的基礎上來學習的。在相當長的時間里,人們一直把蛋白質作為遺傳物質,“那么,遺傳物質到底是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發現了DNA是遺傳物質,最后列舉少數生物(某些病毒)只有RNA而沒有DNA 的事實,得出“RNA是遺傳物質”這一結論。
本節內容在結構體系上體現了人們對科學理論的認識探究過程和方法,是進行探究式教學的很好的素材。在教學中,通過發揮學生的主體作用,優化課堂結構,妙用科學史實例,并合理利用多媒體將抽象問題形象化,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,得出科學的結論。這樣既訓練了學生的邏輯思維能力,又培養了學生實事求是的科學態度和不斷探求新知識和合作的精神。整個教學過程中滲透科學方法教育。
2.重點和難點
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。
三、教學目標
1.知識目標
(1)體會和分析“DNA是遺傳物質”實驗的科學思維過程。
(2)通過肺炎雙球菌轉化實驗和“同位素標記法”研究噬菌體侵染細菌的實驗,明確實驗法是目前自然科學研究的主要方法。
(3)理解DNA是主要的遺傳物質。
2.能力目標
(1)分析DNA是遺傳物質的實驗設計思路,訓練學生邏輯思維的能力。
(2)用“同位素標記法”來研究噬菌體侵染細菌的實驗說明DNA是遺傳物質,而不能說明蛋白質不是遺傳物質,訓練學生由特殊到一般的歸納思維能力。
3.情感目標
(1)養成實事求是的科學態度。
(2)遺傳物質主要是DNA,強調了生命的物質性,有利于辯證唯物主義世界觀的樹立。
四、教學方法
根據主體性教學目標,以“自主、探究、合作”作為學生學習的三個基本維度,培養學生的科學素質;側重科學方法教育;本節課采用“引導探究”教學模式,融合討論法、比較法、歸納法等多種教學方法,并配以多媒體輔助教學,引導學生模擬科學發現過程,進行分析、討論、歸納和總結。
“引導探究”教學流程:設疑導入→引導探索→歸納總結→拓展升華
五、教學過程
俗語引入:“種瓜得瓜,種豆得豆;龍生龍,鳳生鳳,老鼠的孩子生來會打洞”,這其中隱藏著什么生命奧秘呢?
請同學們回顧一下減數分裂、受精作用及有絲分裂中染色體數目有什么變化?
染色體在生物的傳種接代中,保持一定的穩定性和連續性。
(憶一憶)染色體的主要成分是什么呢?(DNA和蛋白質)
(想一想)哪一種才是生物的遺傳物質呢?(DNA)
(這節課我們就來探究這個問題。)
(板書題目:第一節 DNA是主要的遺傳物質)
(在探討什么是遺傳物質的過程中,科學家們做了很多實驗,科學家是如何發現DNA是遺傳物質的呢?下面我們一起來看三個著名的實驗:)
(板書)
一、肺炎雙球菌轉化實驗
[過程探究1]格里菲思的實驗:
(首先認識肺炎雙球菌的兩種類型:一種是R型細菌(粗糙),無多糖類的莢膜,無毒性,注入小鼠體內后小鼠不死亡。另一種是S型細菌(光滑),有多糖類的莢膜,有毒性,注入到小鼠體內可以使小鼠患病死亡。)
通過動畫向學生展示實驗的做法及現象:
①無毒性的R型活細菌注射到小鼠體內,小鼠不死亡;有毒性的S型活細菌注射到小鼠體內,小鼠死亡;
②加熱殺死的S型細菌注射到小鼠體內,小鼠不死亡。
提問:
1.對比①②兩組實驗現象,這說明了什么?
2.如果將R型細菌與加熱殺死的S型細菌混合一起注射到小鼠體內,小鼠會不會死亡呢?
播放第四組:④無毒性的R型活細菌與加熱殺死的S型菌混合后注射到小鼠體內,小鼠死亡。
3.此實驗現象說明了什么?格里菲思從④組實驗鼠體內可分離出有毒性的S型活細菌說明了什么?
4.該實驗能否證明DNA是遺傳物質?實驗結論是什么?
[知識建構1]加熱殺死的S型細菌中,必然含有某種促成這一轉化的活性物質——“轉化因子”,能使R型活細菌轉化為S型活細菌。
思考:這種轉化因子是什么?
設疑:你認為在確定“轉化因子”的實驗中,關鍵的設計思路是什么?
想一想:S型細菌成分很多,哪種成分可能是轉化因子呢?
[過程探究2]艾弗里的實驗:
動畫顯示實驗的做法及現象:
第一組:①R+S的DNA——R、S
提問:第一組中為什么出現S型細菌?
第二組:②R+S的蛋白質或者是莢膜多糖——R
第三組:③R+S的DNA和DNA酶。
思考:艾弗里實驗的結論是什么?
[知識建構2]“轉化因子”——DNA,即DNA是遺傳物質,而蛋白質不是。
設疑:肺炎雙球菌的轉化實驗有沒有使所有人都認同DNA是遺傳物質呢?如何解決這個問題?
有沒有比細菌更為簡單的實驗材料?(病毒)
(板書:
二、噬菌體侵染細菌的實驗)
我們首先介紹一下噬菌體這種病毒。(演示:噬菌體結構。)
(主要了解T2噬菌體的結構及寄生方式)
設疑:噬菌體的兩種成分中哪一種是遺傳物質呢?噬菌體非常小,實驗時怎樣觀察?
(引出1952年赫爾希和蔡斯的實驗:用放射性同位素標記和測試。)
引導提問:①從元素組成看,DNA有但多數蛋白質沒有的元素是哪種?
蛋白質有,而DNA沒有的元素又是哪種?
用14C和18O等同位素標記,行嗎?
動畫顯示噬菌體侵染細菌實驗過程:
小組討論:1.兩組不同元素標記的實驗離心后各出現了什么現象?這現象說明了什么?
2.待細菌裂解后又發現了什么現象?這現象說明了什么?
3.此實驗的結論是什么?
[知識建構3]DNA是遺傳物質。
【敢于質疑】DNA是唯一的遺傳物質嗎?
提問:煙草花葉病毒中,哪個是遺傳物質?
課件展示煙草花葉病毒侵染實驗。
SARS病毒中,哪個是遺傳物質?
課件展示SARS病毒的結構。
(讓同學們通過觀察總結出:在SARS病毒中,RNA是遺傳物質。)
[知識建構4]RNA是遺傳物質。
(由于絕大多數生物的遺傳物質是DNA,只有少數生物的遺傳物質是RNA,因此,DNA是主要的遺傳物質。)
[知識建構5]DNA是主要的遺傳物質。
[拓展升華]
結合肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗,分析DNA作為遺傳物質所具備的特點。
六、課堂總結
(一)遺傳物質的發現過程
1.格里菲思的實驗
結論:加熱殺死的S型細菌中,必然含有某種促成這一轉化的活性物質——“轉化因子”,能使R型活細菌轉化為S型活細菌。
2.艾弗里的實驗
結論:“轉化因子”——DNA,即DNA是遺傳物質,而蛋白質不是。
3.赫爾希和蔡斯的實驗
結論:DNA是遺傳物質。
(二)DNA是主要的遺傳物質
七、教學反思
本節課涉及的實驗,在現有的實驗室條件下是不可能完成的,這節課采用了引導探究式的教學方法,利用多媒體動畫將抽象的知識形象化;創設自主合作的學習情景、平等融洽的人際環境,激發學生的學習積極性。有利于培養學生自主學習的能力和探究能力。教師由單純的信息表達者轉變成信息的加工者、組織者,處于主導地位;學生不是被動地接受知識,而是走進科學家的探究歷程,在觀察和思考中,愉快、高效率地學習,處于主體地位。這樣在課堂教學過程中通過師生互動、生生互動,讓課堂充滿了活力,新課改理念得到了落實。
第四篇:DNA是主要的遺傳物質教學設計
《DNA是主要的遺傳物質》
教學設計
陜西省銅川市一中:馬騰宇
“DNA是主要的遺傳物質”教學設計
一、教學目標
㈠ 知識與技能:
⒈ 總結“DNA是主要的遺傳物質”的探索過程;
⒉ 知道“肺炎雙球菌轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌實驗”中所采用的方法是目前自然科學研究的重要方法;
⒊ 理解DNA是主要的遺傳物質。㈡ 過程與方法:
⒈ 通過“肺炎雙球菌的轉化實驗”,訓練學生邏輯思維的能力; ⒉ 通過“噬菌體侵染細菌的實驗”,訓練學生由特殊到一般的歸納思維能力。㈢ 情感態度與價值觀:
學習科學家嚴謹細致的工作作風和科學態度以及對真理不懈追求的科學精神,進一步激發學生辨證唯物主義世界觀的樹立。
二、教學重點和難點
㈠ 教學重點:
⒈ 肺炎雙球菌的轉化實驗的原理和過程; ⒉ 噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。㈡ 教學難點:
肺炎雙球菌的轉化實驗的原理和過程。
三、教法設計和學法指導
㈠ 教法設計:
根據主體性教學目標,以“自主性、探究性、合作性”為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歸宿,本節課采用“引導探究”教學模式,融合討論法、比較法、歸納法,并配以多媒體輔助教學,引導學生模擬科學發現過程,進行分析、討論、歸納和總結。教學過程中圍繞“將DNA與蛋白質等物質分開,單獨地直接地去觀察DNA的作用”這一主線,引導學生主動參與證明“DNA是主要的遺傳物質”的實驗設計及分析推理等一系列探究活動,從中培養學生的科學思維,使學生初步掌握科學研究的過程。
“引導探究”教學模式流程: 設疑導入→引導探索→歸納總結→拓展升華。課時安排:1課時。㈡ 學法指導:
⒈ 按教材的編寫思路用“順藤摸瓜法”去理解和掌握教材的整體內容; ⒉ 用“對比的方法”理解和掌握肺炎雙球菌的轉化實驗過程;
格里菲思所做的“體內轉化實驗”采取對照的方法,教材中步驟1、2、3為步驟4的對照組;步驟4為實驗組,用對比的方法不難得出正確結論。
⒊ 用“透過現象看本質”的方法來掌握噬菌體侵染細菌的實驗。
噬菌體侵染細菌的實驗中,要抓住本質來掌握整個實驗的關鍵物質是什么,噬菌體的DNA侵入細菌體內,而蛋白質外殼留在外面沒起作用,因此新老噬菌體之間的連續性是通過DNA保持的,從而證明DNA是遺傳物質。
四、教學過程
導入新課:創設情景,設疑導入 教師提問:大家可能都聽過這樣一句俗語,叫做“龍生龍,鳳生鳳,老鼠生的兒子會打洞”,這句俗語隱含著什么生物學現象? 學生回答:遺傳現象。
教師提問:那么,到底什么是遺傳?我們來看一則短片。教師播放視頻:(見課件)
教師引導:遺傳指的是生物的親代和子代之間的相似性。那么,我們接著想知道了:生物體為什么會表現出遺傳現象? 學生思考:
教師引導:哲學上有這樣一個論斷,認為世界是物質的,任何事情的發生,都有其物質基礎,同樣,生物體之所以會表現出遺傳現象,是因為生物體內存在著遺傳物質。那么,生物體內的遺傳物質是什么呢? 學生思考:
新課教學:逐步引導,深入探究 ㈠ 對遺傳物質的早期預測
教師介紹20世紀30年代以前人們對遺傳物質的認識:(略)。
教師引導:我們知道,生物學是一門以實驗為基礎的學科。要確定哪一種物質是遺傳物質,必須通過實驗來證明。
㈡ 肺炎雙球菌的轉化實驗
⒈ 格里菲思的體內轉化實驗:
⑴ 教師利用Flash展示:肺炎雙球菌的轉化實驗過程(見課件);
⑵ 教師以小資料的形式介紹肺炎雙球菌(如右圖); ⑶ 引導學生用對比的方法分析各組實驗現象,得出結論:已經被加熱殺死的S型細菌中,可能含有一種促使R型細菌轉化成S型細菌的活性物質,即“轉化因子”。
例1用下列哪種情況的肺炎雙球菌感染健康小鼠會使之生病和死亡()A.加熱殺死的
B.活的,但缺乏多糖莢膜
C.加熱殺死的肺炎雙球菌和無莢膜的肺炎雙球菌的混合,經轉化后 D.既缺乏多糖又加熱殺死的
教師過渡:格里菲思利用兩種肺炎雙球菌在小鼠體內做的轉化實驗推測出,可能存在著 “轉化因子”,那么“轉化因子”到底是什么呢? ⒉ 艾弗里的體外轉化實驗:
⑴ 教師引導學生自行分析設計制定實驗思路; ⑵ 展示艾弗里的體外轉化實驗過程(如下圖);
⑶ 引導學生用對比的方法分析得出:使R型菌轉化成S型菌的是S型細菌的DNA,說明DNA是“轉化因子”,因此DNA 是遺傳物質。
例2 肺炎雙球菌轉化實驗中,在培養有R型細菌的A、B、C、D四個試管中,依次分別加入從S型活細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質、多糖,經過培養,檢查結果發現有R型細菌轉化的是()
教師過渡:艾弗里的實驗引起了人們的關注,但是有人提出:艾弗里實驗中提取的DNA純度最高時也還混有0.02%的蛋白質,這樣可能會影響到實驗結果。因而,人們對艾弗里實驗結果的可靠性提出了質疑。所以,探索還沒有結束!要確定生物的遺傳物質,必須尋找新的實驗證據。引導學生分析出:必須轉變實驗思路,才能有所突破。
㈢ 噬菌體侵染細菌實驗 ⒈ 教師利用課件展示:噬菌體侵染細菌實驗過程(見課件);
⒉ 介紹T2噬菌體,引導學生分析如何對噬菌體進行同位素標記(如右圖); ⒊ 引導學生分析實驗過程(如下圖),得出結論:DNA是遺傳物質。
例3 在證明DNA是遺傳物質的幾個著名經典實驗中,在實驗設計思路中最關鍵的是()A.要用同位素標記DNA和蛋白質 B.要分離DNA和蛋白質
C.要得到噬菌體和肺炎雙球菌 D.要區分DNA和蛋白質,單獨觀察它們的作用 教師設疑:是否所有生物的遺傳物質都是DNA呢? 教師簡介:煙草花葉病毒感染煙葉的實驗(如右圖)。教師引導學生分析出:煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA。
教師引導學生歸納:對于絕大多數生物來說,DNA是遺傳物質;還有少數生物的遺傳物質是RNA,所以我們說DNA是主要的遺傳物質。
概念圖總結:總覽課本,形成概念圖
隨堂練習:鞏固知識,反饋效果
布置作業:強化訓練,復習檢測
五、板書設計
DNA是主要的遺傳物質
㈠ 對遺傳物質的早期預測 ㈡ 肺炎雙球菌的轉化實驗
⒈ 格里菲思的體內轉化實驗: ⒉ 艾弗里的體外轉化實驗:
㈢ 噬菌體侵染細菌實驗 ⒈ 實驗過程: ⒉ 實驗方法: ⒊ 實驗結論:
第五篇:DNA是主要的遺傳物質教學設計
新課程改革下高中生物教學的一些思考
摘要:新一輪基礎教育課程改革在貴州推行有六年了,此次課程改革的最大特點是要求教師教育觀念和學生學習方式的改革,新課程的教育理念、結構及評價方式對我們每一位生物教師都是一種新的挑戰。如何在高中生物教學過程中培養學生的能力呢?我就新課程標準下的高中生物教學,談了幾點自己的看法。
關鍵詞:新課程、觀念、方式。
新一輪基礎教育課程改革在貴州推行有六年了,此次課程改革的最大特點是要求教師教育觀念和學生學習方式的改革,新課程的教育理念、結構及評價方式對我們每一位生物教師都是一種新的挑戰。高中生物新大綱明確要求高中生物課程的教學內容,必須適應21世紀我國社會主義現代化建設的各類人才的需要。學科教育重在能力的培養,如何在高中生物教學過程中培養學生的能力?我就深化課程改革下的高中生物教學,談一點自己的看法。
一、教師的觀念應從生物教學向生物教育轉化
在現代教育改革中,應試教育向素質教育轉變結束了分數統治一切的年代,考試成績不再是衡量科學教育水平的唯一標準,許多不能用分數來測定的因素往往對一個人未來的科學工作起著更為關鍵的作用,如創新的能力、聯想的能力、面對困難和挫折的心理承受能力等等,為此教師的教育觀念必須轉變,要從注重具體的生物學科知識點的嚴謹性、深刻性轉變為進行生物教育的大教育。生物教學要面向全體學生,讓每一個學生都能認識多姿多彩、與人類生活息息相關的生物,并能形成持續的生物學習興趣。不能只注重生物學科本身的知識結構,而要幫助學生理解生物對社會發展的作用,使學生可以從生物的視角去認識科學、技術、社會和生活中的有關問題,了解生物制品對人類的貢獻,學會運用生物知識和方法解決生活實際中的一些問題,充分體現生物教育的功能。傳授給學生的不僅僅是一個個具體的生物知識點,而更是可以與具體生物背景聯系的實際問題或思考方法。基于此,在教學中教師應以學生發展為中心,以互動為方式。作為“導演”,教師首先要精心設計問題情境。創設情境,激發學生興趣和思維,是上好課的先決條件。利用情境、協作、討論等學習環境要素充分調動學生的主動性、積極性和創造精神,可以引導學生質疑、探究、發現。要使學生不拘泥于課本,要讓學生走出課堂,有更多的實踐機會,培養學生主動探索的精神,指導學生從學習生活和社會生活中選擇他們感興趣的主題,激發學生不斷去發現問題和提出問題,這樣學生才能學以致用。如在學習核酸的知識時,可結合當前市場上的核酸保健品,讓學生進行相關的市場調查,并對核酸保健品功效做一個評價,此外,還可以設計像“假設你是一個投資者,你會將資金投入到核酸保健品的開發中去嗎”等問題讓學生進一步思考、分析,并通過交流得出結論。在課程標準中,教會學生學習,使每個學生都得到發展是核心理念之一,因此,在教學過程中,鼓勵學生合作學習對學生的成長有很大促進作用,如可根據性別、興趣愛好來安排小組合作學習,這樣的安排有利于小組的交流討論,使學生之間能取長補短。通過小組合作學習為學生提供了分享交流的機會,這也是與“面
向全體學生”的理念相符的。諸如像調查報告、實驗設計、模型制作等活動,就可以讓學生以小組的形式進行。
二、學生的學習方式應從被動學習向主動學習轉化
學習方式的轉變是新一輪基礎教育課程改革的顯著特征。傳統的生物課課堂結構是以灌輸知識為目的,以教師的講授為核心來設計和安排的,從教學過程和方法看就是“提問——講解——鞏固——作業”;從教學關系看就是“我講,你聽;我問,你答;我寫,你抄;我給,你收”。這種刻板的程式導致學生的主體性、能動性、獨立性不斷銷蝕。轉變學習方式就是要轉變這種被動的學習狀態,把學習變成學生的主體性、能動性、獨立性不斷發展和提升的過程。
生物課新的課程標準對學生的能力要求越來越高,傳統的教學模式越來越不適應當前課程改革的要求,因此只有使教學目標、教學方法以及教學的各個環節得以優化,探索一種以培養學生主動學習為目標的新的課堂教學結構,從根本上轉變學生的學習方式,才能適應當前新一輪基礎教育課程改革的基本要求。所以我們應該倡導探究性學習,開展閱讀訓練,引導學生自主學習,力圖改變學生的學習方式,引導學生主動參與,樂于探究,勤于動手,逐步培養學生收集和處理科學信息的能力,獲取新知識的能力,分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力等,突出創新精神和實踐能力的培養。被動接受轉變為主動參與,只有積極、主動、興奮地參與學習過程,學生個體才能得到發展。實踐證明,學生參與課堂教學的積極性,參與的深度與廣度,將直接影響到課堂的教學效果。純個體學習轉變為小
組合作學習,通過學生發言、踴躍質疑、耐心聆聽、積極探討來完成。成功的合作學習不但培養了學生人際交往技能,使學生學會交流、學會參與、學會傾聽、學會尊重他人,而且還培養了學生的團隊合作精神。
實踐證明,改革課堂教學的結構過程也就是要求學生按照一定的學習方法,改造、完善自身學習方式的過程,其最終結果是使學生在更好地掌握教材知識的同時,學會求知,使學生終身學習的能力得到提高。然而,學習主體(學生)的情況千差萬別,并且一直處于一種動態的變化之中,想找到一種現成的、完全符合主體特點的學習方式,還有待進一步的探索。因此,以一定的學習方式為依據,在具體應用中對其不斷進行優化和完善,使之逐漸符合自身特點,從而有效地轉變學生的學習方式,是我們課堂教學改革努力的方向。
三、課程改革要求教學方式的不斷更新
生物學科本身有自己的優勢,生物界的千變萬化、生物產品的豐富多彩、實驗手段的多樣性??這一切作為進行生物教學的材料和內容很容易激起學習生物的興趣,也可以成為生物問題的探究對象。生物教學中從學生和社會發展的需要出發,發揮生物學科自身的優勢,將科學探究作為課程改革的突破口,激發學生的主動性和創新意識,促使學生積極主動的學習,使獲得生物知識和技能的過程,也成為理解生物、進行科學探究、聯系社會生活實際和形成科學價值觀的過程。
1、課堂形式多樣化
根據生物學科的特點和不同知識內容的特點,生物課的課堂教學
必須改變傳統的教學方法。采取靈活多樣的形式方能取得事半功倍的效果。課堂教學可以采取的教學方法很多,如:模型教學法、探究——討論式教學法、啟發——討論式教學法、程序教學法、單元結構教學法、發現法、自學輔導法、實驗探究法等多種形式并舉。可以改變傳統的單一的教學模式,使學生感到學而不厭從而進一步激發他們的求知欲,同時極大的調動學生的積極性和主動性。運用各種不同的教學方法應該注意一個問題,那就是一定要根據教學實際,做到形式為內容服務,形式和內容統一,并且要強化生物作為教學主體的能動作用,結合教材內容和學生特點,使教學形式多樣內容新穎,達到學生喜聞樂見的效果。另外每種教學方法都是相對辯證的,它們都既有優點又有缺點;每種方法有效地解決某些問題,但解決另一問題則無效;每種方法都可能會有助于達到某種目的,卻妨礙達到另一些目的。所以我們在使用的時候就必須發揮每一種教學方法的優勢,克服其劣勢,實現教學方法的優化與組合,使方法結構協調、合理,各種方法優勢互補,長短相濟,立體結合。例如,關于發酵工程的生產實例,我們可以味精的生產過程為例,讓學生首先分析思考要生產谷氨酸需要解決哪些問題,然后讓學生嘗試設計一個發酵的裝置;也可以讓學生根據教材中發酵裝置圖,分析討論發酵裝置中各個部分的原理及作用。前者類似于對技術的創造發明過程,適合于能力較強的學生,可采用引導探究的方法;后者類似于對一項新技術的消化過程,相對難度較小,適合基礎相對薄弱的學生,可采用討論法。我們很難說這兩種方法誰優誰劣,但對具體情況,卻有合適與否之分,對于基礎與能
力均較弱的學生而言,采用前一種方法顯然是難以收到理想效果的,學生的思維活動也難以開展起來。再如,對于伴性遺傳的學習,我們也可以有兩種基本的方法:一是先給出學生伴性遺傳的具體實例,讓學生結合學過的遺傳規律的相關知識,分析其可能的原因,揭示其本質;二是首先給出性染色體及性染色體上的基因,然后要求學生分析這些基因可能怎樣傳遞,基因的這種傳遞可能使后代的性狀遺傳表現出什么樣的特點和規律。第一種方法采用的是分析歸納的思路,第二種方法采用的是演繹推理的思路,兩種方法都是科學研究的重要方法,對學生能力的發展各有側重。因此,有效的教學應該是各種教學方法的優化與有效組合,應該與特定的教學目標、教學內容、教師個性特點以及具體的教學環境相適合。多元的教學目標需要多樣化的教學方法來達成,單一的教學方法是難以與多元教學目標的實現相適應的。我們倡導探究性學習的方法,但如果將探究泛化,將之用于一切教學情境,那是有悖于有效教學的。
2、評價方法多樣化
如何通過有效的評價促進學生發展,提高教師質量,促進學校發展,也是課改的重要內容之一。教育評價在課改中具有導向與質量監控的重要作用。通過評價改革,可以更好地提高學生的綜合素質和教師的教學水平,為學校實施素質教育提供保障,充分發揮評價促進發展的功能,使評價的過程成為促進教學發展與提高的過程。為了鞏固和檢測課堂效果,考試和作業是必不可少的形式。在平時的教學中,很多同學聽見考試就頭疼,作業抄襲的現象也時有發生。為了轉變這
種現象,教師應該多動腦筋,盡量使作業和檢測改變過去單一呆板的模式,采取靈活多樣的方法:
(1)閉卷書面考試 以單元考試、專題測試等的考試形式,使學生鞏固基礎知識,提高文字的表達能力和組織能力。
(2)開放式考核 以開放性問題誘發學生的學習興趣和學習動力,讓學生查閱報紙、雜志、網站等,最后寫成演講稿和小論文。可以社會的熱點問題作為開放性問題,例如:“討論轉基因食品的安全性”、“龍港鎮生活垃圾處理情況調查”、“蒼南地區人類并指、多指調查”、“橫陽支江水葫蘆的危害及處理”等。
(3)實驗操作考查 通過學生自己動手做實驗,自主準備實驗材料、儀器、設計實驗操作的步驟、實驗結果的情況和實驗報告等,對學生的實驗設計、實驗過程與方法、實驗的科學精神與態度、實驗效果與改進等方面進行考查評價。
3、生物實驗功能的多樣性
生物教學中學生獲取生物知識和能力的重要途徑是實驗,實驗能力對于一個人終身的發展意義重大,有利于培養學生科學態度和科學方法。新教材中增加了很多學生實驗,演示試驗,在教學可多發揮實驗的功能,不僅做好大綱要求的實驗,還可以包括活動與探究中的探究實驗和需要探究的實驗。可以采取創新的形式充分發揮實驗的功能:(1)變驗證性實驗為探究性實驗
新教材中,先講述葉綠體的形態及細胞質的流動,然后安排實驗加以驗證。不妨先由學生實驗觀察,探究發現葉綠體的形態及細胞質的動
態。這似乎僅僅是將講課與實驗的順序顛倒,但實質是將驗證性實驗變為了探究性實驗。在“葉綠體中色素的提取與分離”實驗中不能讓層析液浸沒濾液細線,否則色素會溶解在層析液中,影響實驗結果。“植物細胞的有絲分裂”實驗中根尖解離后必須經過漂洗,否則鹽酸同染色劑反應,會影響根尖細胞內染色體的染色效果。以往教學過程中,往往是教師把答案告訴學生,要求學生記住“實驗中不能如此操作”。現在教師可先不給出答案,而是建議學生在實驗時試一下,通過親自進行“錯誤”操作,讓學生得出結論。(2)根據內容設計探究性實驗
“光合作用”這一節內容,學生通過理論學習,理解了光合作用的全過程,知道光合作用是自然界中最基本的物質代謝和能量代謝,于是,教師就可以引導學生思考“農業上采取什么措施使作物增產,即光合作用受什么因素的影響,這些因素對光合作用影響多大,怎么樣做才能做到合理地控制”等一系列問題讓學生進行調查,然后選擇一個方面(一個因素)進行實驗設計,進行探究。通過這一設計,可培養學生發現問題并積極探索解決問題的精神,也培養學生的邏輯思維能力。
總之,實驗可以激起學生生物學習興趣的同時,培養了學生綜合素質,應當充分發揮其優勢。
4、注重教材中科學家科學研究的思維和方法
高中生物新教材第一冊緒論中講到學習高中生物課的方法時,明確指出要重視理解科學研究的過程、學習科學研究的方法。科學思維和方
法是科學素質教育的核心要素,平常教學過程中強調能力培養,其核心應該是思維能力的培養。新教材中“生長素的發現”“肺炎雙球菌的轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”,證明DNA是遺傳物質的兩個著名的實驗等,都是理解科學研究的過程,學習科學研究方法的很好范例。這些范例經過不同的教學手段可以取得很好的效果。如生長素的發現,教學設計可以將教材中達爾文的胚芽鞘生長實驗用多媒體做成動態效果投影,讓學生仔細觀察后形成自己的推想,再將學生的推想與達爾文的推想比較。之后激勵學生大膽設計證明達爾文的推想(也可設計證明學生的推想),學生提出方案后,大家討論各種方案的可操作性等。討論后再與荷蘭科學家溫特的實驗方法作比較,充分肯定學生的設計,使學生既有成功的喜悅,又學習了科學家的科學研究的過程和方法,也能激勵學生創造的熱情。
三、完善教學手段
隨著時代的發展,多媒體技術的廣泛應用,賦予生物課堂教學更廣闊的空間。通過模擬一些生物生理生化的過程,使教學活動更形象、更直觀、更生動。從而極大的調動了學生學習生物的積極性,也極大的提高了教學效率。如果教師仍然采用老辦法,不但不能適應現代教學的需要,同時也會挫傷學生的積極性,教學效果也會事倍功半。
1、重視教學的直觀性
在講述細胞分裂、神經調節等內容時,如果只用語言講述既費時又費力,學生還覺得抽象難理解。采用多媒體課件,可以用生動形象的動畫表示出來,學生感到生動有趣,同時對知識的理解也更加深入。像
講述有關微生物發酵工程、細胞工程、基因工程等與生產生活聯系的內容,放映一些相應的影視資料,帶領學生拍攝一些相關內容.可以大在提高學生的學習興趣和學習效率。
2、重視利用現代教育技術手段
生物是一門以實驗為基礎,與實際生產和生活相聯系的學科隨著科技的進步和發展,各種現代化的教學設備日益完善,應用于課堂教學已成為可能,同時也是當今科技發展的必然趨勢。如自制和利用現有的生物課件、截取電視相關資料,利用錄像、投影等。還可建立習題庫、實驗錄像、課件庫等。作為生物教師要努力創造條件,充分利用現代化教學手段,根據本學科的特點拓寬教學思路,完善教學手段,從而使生物課堂生動活潑、引人入勝。但是值得注意的是,多媒體教學雖然具有“粉筆+黑板”所無法比擬的優點,所以我們大力提倡運用多媒體教學,但這并不意味著要用多媒體代替所有教學工具。在課堂教學中,雖然多媒體在創設問題情境方面有其他教學工具無法比擬的優勢,但也有它的弱勢。它完全依賴于前期的教學準備,靈活性比較差,無法隨堂記錄師生互動交流建構的知識結構。而粉筆+黑板在這方面則具有很大的優勢。所以應辯證看待多媒體教學與黑板教學的關系,我們要充分發揮二者的優勢,從而引導教學走向探究。
總之,新形勢下的生物教學必須改革傳統的教學思路,使教師從思想上提高認識。從行動上趕上時代教育新發展的步伐、這就要求我們中學生物教師轉變觀念,拓寬思路,改變方法,以全新的思路,全新的方法投入到生物新課程改革中,使生物課堂成為學生喜聞樂見增
長知識才于的所在。[參考文獻]
1、《生物課程標準》 人民教育出版社 作者:中國教育部
2、《新課程實施疑難問題系列解答》 搜狐 作者:張悅群
3、《新課程有關經驗》 搜狐
4、新課程理念下課堂教學評價的標準 教育科學研究
作者簡介:王江是《高考命題研究背景下的生物課堂教學的研究與實驗》課題組成員,曾經獲得2014年湄潭縣青年教師基本功大賽二等獎。