“DNA是主要的遗传物质”教学设计
一、设计理念
根据高中生物课程标准的四个基本理念,高中生物学教学重在提高学生的生物科学素养,倡导探究性学习,培养学生的创新精神和实践能力,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,认真落实主体性教学,注重课堂动态生成资源的开发与利用,以切实提高学生的科学探究能力,训练学生科学的思维方法。
二、教材分析
“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。
本节内容以生命科学史为主线,以著名科学家的科研成果为背景,以经典实验为证据,尊重历史的客观性,对生物体遗传物质的本质进行了深刻的阐述。科学史揭示了科学家思考和解决生物学问题的思想里程,展示了科学家所处的时代背景,反映了科学家的探究活动与探究方法。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。
三、教学目标
1.知识目标
(1)分析肺炎双球菌转化实验,证明DNA是遗传物质;
(2)评价人类探索遗传物质的实验设计思想与方法。
2.能力目标
领悟科学研究的过程和方法,培养学生的类比推理能力、实验与探究能力
3.情感目标
(1)从人类对遗传物质的探索过程中,可以领悟人们对科学的认识是不断地深化与发展的;
(2)从肺炎双球菌的转化实验中,可以体会从实验材料的选择、研究思路的确定、技术手段的进步对研究过程所起的作用。培养学生学生质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
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养为指导,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、教学程序
教学 环节 | 教师 活动 | 学生 活动 | 设计 意图 |
设疑 导入 | 通过减数分裂和受精作用的学习,我们知道染色体在亲子代之间具有一定的连续性,而染色体主要由DNA和蛋白质组成,哪种成分才是遗传物质? 科学家是怎样发现DNA是遗传物质的?下面让我们一起重温科学家的探索历程。 | 学生根据平时的知识储备回答出是DNA | 温故知新,激发学生的探究欲望 |
引导探索 | (一)、对遗传物质的早期推测 20世纪20年代,当时绝大多数科学家认为,蛋白质是生物体的遗传物质,氨基酸多种多样的排列顺序中蕴含着遗传信息。 随着科学的进步,一些科学家开始向遗传物质是蛋白质的观点发出挑战。 (二)、经典实验 {C}一、 {C}{C}{C}肺炎双球菌的体内转化实验 1.教师通过课件展示两种类型的肺炎双球菌及其形成的菌落 2.教师用多媒体展示肺炎双球菌转化实验,并提出问题: (1)对比分析第一、二组说明什么? 第二、三组说明什么? 第一、三、四组又说明什么? (2)通过这四组实验你会产生什么疑问? (3)通过这四组实验能得出什么结论? 如果让同学们来探究一下死亡S型细菌中的转化因子究竟是什么,你的设计思路是怎样的? 二、肺炎双球菌的体外转化实验 1.教师通过多媒体展示艾弗里的实验,提出问题: (1)比较第一、二组实验,可以得出什么结论? (2)设置第三组实验有什么作用? (3)本实验的结论是什么? 过渡:实验中艾弗里发现DNA的纯度越高转化就越有效,但是受当时科学技术的限制,实验中提取出的DNA,纯度最高时也有0.02%的蛋白质,因此有一部分科学家对艾弗里的实验结论表示怀疑。 | 学生通过比较得出两种肺炎双球菌的区别以及名称的由来 学生仔细观察实验过程 ,回答教师提出的问题 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;第一、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。 学生纷纷提出疑问: 为什么R型细菌可以转化成S型细菌? S型细菌中可能存在一种物质,能使R型细菌发生转化 把S型细菌中的各种成分提取出来,分别和R型细菌混合,看哪种成分在起转化作用 S型细菌中的DNA可以使R型细菌发生转化,转化形成的S型细菌可以产生后代 第三组实验可进一步说明转化因子是DNA,不是其他物质,也不是DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 | 让学生了解科学的发展历程 培养学生观察能力 培养学生分析问题的能力 {C}{C}{C}{C}提出问题
分析推理 {C}{C}{C}{C}作出假设
设计并实施实验验证 {C}{C}{C}{C}
得出结论 让学生意识到科学成果的取得必需有技术手段作保证 了解科学实验中选材的重要性 |
归纳 总结 | 思考:为什么说是主要的遗传物质? | 学生分析、讨论:除RNA病毒,绝大多数生物的遗传物质都是DNA | 培养学生分析、总结的能力。 |
拓展 升华 | 1.艾弗里与赫尔希、蔡斯的实验方法不同,但是实验的设计思路是否有共同之处? 2.通过三个经典实验的学习,你得到什么启示? | 注意培养学生的科学素养 |
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