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1、DNA是主要的遗传物质教学设计与反思一、设计理念根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，因此，本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。二、教材分析1.地位和作用“DNA是主要的遗传物质”一节是新课标教材人教版必修2第3章第1节的内容，是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是DNA和蛋白质的基础上来学习的。在相当长的时间里，人们一直把蛋白质作为遗传物质，那么，遗传物质是D
2、NA还是蛋白质呢？教材在此埋下伏笔，然后通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质，最后列举少数生物只有RNA而没有DNA的事实，得出“DNA是主要的遗传物质”这一结论。本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。2.重点和难点教学重点肺炎双球菌转化实验的原理和过程。教学难点肺炎双球菌转化实验的原理和过程。三、教学目标 1.知识目标（1）理解肺炎双球菌转化实验（2）分析证明DNA是主要的遗传物质的
3、实验思路。2能力目标（1）分析证明DNA是遗传物质的实验设计思路，提高逻辑思维的能力。（2）通过设计实验，训练学生实验设计的能力以及培养学生严谨的思维方式。3情感目标学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度，进一步激发学生辩证唯物主义世界观。四、教学模式根据主体性教学目标，以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为归宿，本节课采用“引导探究”教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。“引导探究”教学模式流程: 设疑导入引导探索归纳总结拓展升华五、教学程
4、序教学环节教师活动学生活动设计意图 设疑导入1 染色体遗传变异过程中的重要作用多媒体展示遗传和变异现象。遗传变异现象有其物质基础，这个物质基础是什么？有丝分裂、减数分裂过程中亲子代染色体的数目保持恒定。即染色体在传宗接代的过程中具有稳定性和连续性，从而保证了遗传的相对稳定性和连续性。因此染色体在遗传过程中扮演着重要的角色。引导学生思考：染色体的成分是DNA和蛋白质，究竟哪一种才是遗传物质呢？ 学生复习前面的知识学生作出推测并找到推测的理由联系生活实际，创设问题情景，以此来激发学生强烈的求知欲。 引导探索一、对遗传物质的早期推测早期有两种观点：蛋白质是遗传物质、DNA是遗传物质1.人们为什么会认
5、为蛋白质是遗传物质呢？从蛋白质的结构多样性分析2.为什么有人认为DNA是遗传物质呢？从DNA的结构多样性分析二、肺炎双球菌的转化实验（一）、格里菲思的实验。过渡：由于当时对DNA分子结构认识不足，因此第一种观点占主导地位，直到著名的肺炎双球菌转化实验的出现才逐渐改变了人们的这一观点。是什么样的实验改变了人们的观点呢？请同学们阅读课本P43并思考：1.实验先进行第一、二组的目的是什么？可否直接进行第四组？2.第一、二组对比，实验变量是什么？第二、三组的变量是什么？第一、四组的变量是什么？该实验遵循什么原则？3.对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么？第三、四组又说明什么？4.该实验的结论
6、是什么？师生共同完成用肺炎双球菌转化实验的过程分析（四组，见教材43页）。师生对提出的上述问题进行分析并共同得出结论：1第一、二组起对照作用，证明R型细菌和S型细菌的作用，同时可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接进行第四组。2第一、二组对比实验变量是R型菌和S型菌，即细菌的种类。二、三组的实验变量是S型菌的死活。一、四组的变量是是否加入了杀死的S型菌。该实验是对比实验，遵循单一变量原则。3第一、二组说明了R型细菌不具有致死性，S型细菌具有致死性；第二、三组说明了死亡的S型细菌不具有致死性；第三、四组说明了R型活细菌与S型死细菌混合培养后产生了S型活细菌，并且这种转化的性状可以遗传。4该实
7、验的结论是： S型细菌中有一种“转化因子”能使R型活细菌转化为S型活细菌。（二）、艾弗里的体外转化实验我们已经得出结论：S型细菌中有一种“转化因子”能使R型活细菌转化为S型活细菌，究竟是S型菌中的什么成分是转化因子呢？格里菲思没有告诉我们，请同学们思考：假如现在你是格里菲思，你如何证设计实验证明是S型菌的哪一种成分充当了转化因子呢？ 对学生的回答予以评价那么，这是另外一个科学家艾弗里在格里菲思的实验的基础之上完成的。多媒体展示艾弗里的实验过程并得出结论：转化因子是S型菌中的DNA而非蛋白质。进一步的实验表明：DNA的纯度越高，转化效率越高，DNA若被分解，R型菌就不能转化。进一步证明了结论：D
8、NA才是转化因子。学生思考与讨论：艾弗里选用了结构十分简单的生物细菌，以细菌作为实验材料有哪些优点？艾弗里采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？这对于你认识科学与技术之间的关系有什么启示？艾弗里实验最关键的设计思路是什么？师生共同得出结论：1 以细菌作为实验材料有两个优点：一是细菌个体小，结构简单，容易看出因遗传物质的改变而导致结构和功能上的变化，二是细菌繁殖快。2 艾弗里采用了细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等；科学成果的取得必须有技术手段做保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。3 最关键的设计思路是将DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开，分别
9、与R型活细菌混合培养，直接、单独地观察它们的作用设问：这两个实验就一定能证明DNA是遗传物质吗？有什么不足吗？提取的DNA中总含有0。02%的蛋白质，不能排除蛋白质的作用。那有没有更好的实验能证明DNA是遗传物质呢？我们下节课再来分析。学生一边思考一边复习旧知识学生阅读课本并思考学生思考分析并回答学生思考学生思考并讨论学生语言表述自己的看法 让学生沿着科学的发展轨迹分析问题。 1培养学生自主学习的能力。2.培养学生观察能力和分析问题的能力。1.培养学生的语言组织能力。2.培养学生处理信息和归纳总结能力培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。1.培养学生的语言组织能力。2.培养学生观察能力和
10、分析问题的能力。3.培养学生处理信息和归纳总结能力4.培养学生的合作精神。归纳总结结合板书对本节课的知识进行梳理培养学生分析、总结的能力。拓展升华为验证“遗传物质是DNA,而不是蛋白质”.一位同学设计了以下实验步骤:第一步:从有荚膜肺炎双球菌中提取DNA第二步:用提取的DAN培养无荚膜肺炎双球菌预期结果:无荚膜的肺炎双球菌转化成有荚膜的肺炎双球菌实验结论:遗传物质是DNA,而不是蛋白质我们认为,上述实验步骤的设计欠严谨,不能达到实验目的.请回答:(1)上述实验步骤设计的不严谨之处是: (2)为达到该实验的目的,你对上述实验步骤的补充是:教师引导得出答案：（1）该实验没有证明蛋白质不是遗传物质
11、没有设置对照(或没有排除R型菌自已会变成S型菌没有证明DNA引起的变异是可遗传的（2）第一步:从有荚膜肺炎双球菌中提取蛋白质,用提取的蛋白质培养无荚膜肺炎双球菌.预测结果:无荚膜肺炎双球菌并没有转化成有荚膜肺炎双球菌第二步:让转化成的有荚膜肺炎双球菌继续繁殖.预测结果:发现有荚膜的性状代代相传单独培养R型菌,结果没有发生变化 学生结合所学知识进行分析，以加深对所学知识的理解和应用。培养学生应用知识解决实际问题的能力。培养学生探究问题与设计实验的六、教学反思 本节课的教学内容涉及的实验，在现有的实验室条件下是不可能完成的，本节课打破传统的教学模式，采用了引导探究式的教学方法，通过问题串步步为营、层层深入，教师通过创设自主合作的学习情景、平等融洽的人际环境，激发学生的学习积极性，培养学生自主学习的能力、探究能力、实验设计能力以及严谨科学的思维方式。教师由单纯的信息表达者转变成信息的加工者、组织者，处于主导地位；学生不是被动地接受知识，而是在观察和思考中，愉快地学习，处于主体地位。这样在课堂教学过程中通过师生互动、生生互动，让课堂充满了活力，新课改理念得到了落实。 由于时间仓促，不足之处同样明显。对课件不够熟练从而影响了课堂的流畅性；末了未布置作业，也使课堂的完整性略显不足；对课堂的驾驭能力仍有待提高。
