顏如規(guī)
摘 要: 作者以DNA是主要的遺傳物質的探索歷程為主線,引導學生沿著科學發(fā)展的腳步,體驗科學家大膽質疑和勤奮實踐的科學精神。
關鍵詞: 生物科學史 《DNA是主要的遺傳物質》 復習課堂
《普通高中生物課程標準》提出:“注重生物科學史的學習,知道生物科學發(fā)展史上的重要事件,養(yǎng)成質疑、求實、創(chuàng)新及勇于實踐的科學精神和科學態(tài)度?!薄禗NA是主要的遺傳物質》是人教版高中生物教材必修2《遺傳與進化》第三章《基因的本質》第一節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是“總結人類對遺傳物質的探索過程”的一部分,教學難點較多。在復習教學中,讓學生“重走探索之路”,親身體驗科學研究的思路和方法,學習科學家的嚴謹態(tài)度和合作精神。充分展示科學發(fā)展史多方面的教育價值,是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和思維能力的絕好素材。因此,筆者對本節(jié)課進行了基于科學發(fā)展史的探究教學嘗試。
一、創(chuàng)設情境,引入課題
有一批小鼠離奇死亡案例導入,請學生破案,找出罪魁禍首是誰?作案工具又是什么?
幻燈片展示:小鼠離奇死亡之謎——探究生物的遺傳物質是什么?
在A、B兩瓶錐形瓶中有一瓶裝的是肺炎雙球菌S型,另一瓶裝的是R型。請學生根據(jù)提供的材料用三種方案鑒別它們。實驗材料用具:小鼠、顯微鏡、錐形瓶、培養(yǎng)皿、注射器、載玻片、蓋玻片、接種環(huán)等若干。
二、引導探究,合作交流
學生分組合作、思考、討論。教師引導學生思考、歸納肺炎雙球菌S型與R型的不同點。
設問:肺炎雙球菌S型與R型性狀不同的根本原因是什么?
設計意圖:通過讓學生破案,導入新課,激發(fā)學生學習興趣,迅速集中學生注意力,使學生帶著問題復習。學生回顧肺炎雙球菌S型與R型不同點,自主學習,合作探究,完成肺炎雙球菌S型與R型的鑒別方法,培養(yǎng)學生的科學探究能力。
幻燈片展示:還原事故現(xiàn)場:格里菲斯肺炎雙球菌的體內(nèi)轉化實驗。
探究一:為什么第四組實驗將R型活細菌和加熱殺死后的S型細菌混合注射到小鼠體內(nèi),小鼠會死亡呢?死鼠體內(nèi)的S型細菌哪里來的?
教師引導學生做出假設:假設①:認為第四組加熱殺死后的S型細菌,死而復活,在小鼠體內(nèi)繁殖子代;假設②:加熱殺死后的S型細菌中的某種物質使R型活細菌轉化為S型活細菌;假設③:R型活細菌基因突變成S型。你如何排除第一種可能性?第二、三哪種可能性大?
設疑:該實驗的結論是什么?犯罪嫌疑人肺炎雙球菌S型使用了什么“作案工具”致小鼠死亡呢?
設計意圖:培養(yǎng)學生提出問題,做出假設的能力和處理信息和歸納總結能力,以及合作能力。
探究二:S型細菌中什么物質是轉化因子呢?
教師設疑:艾弗里及其同事最關鍵的設計思路是什么?他們的研究結果說明了什么?實驗過程中①②③④⑤中實驗組、對照組分別是什么?自變量、因變量分別是什么?觀察指標是什么?
設計意圖:期望學生能夠以精煉、規(guī)范的專業(yè)術語總結、表達出自己的認識和理解。
探究三:遺傳物質一定是DNA嗎?
艾弗里轉化實驗所使用的DNA中仍然含有極少量的蛋白質。因此有人認為有可能是蛋白質的作用。
幻燈片展示:噬菌體侵染細菌實驗過程。
設疑:加熱殺死的S型細菌中DNA是怎樣完成轉化的?
教師歸納:加熱滅活的S型細菌保存了完整的控制莢膜形成的基因,即S基因,和R型活細菌混合重組到R型活細菌內(nèi),使R型活細菌具有S基因。
設計意圖:通過板圖等有效突破教學難點;讓學生認識科技的進步在探索遺傳物質歷程中的重要作用。
探究四:所有生物的遺傳物質都是DNA嗎?
幻燈片展示:請學生設計實驗,探究煙草花葉病毒(TMV)的遺傳物質是DNA還是RNA?
學生分組討論,合作學習,師生共同完成實驗設計。
設計意圖:將上述經(jīng)典實驗思路、方法遷移至新情景,培養(yǎng)學生處理信息能力、分析問題能力及解決問題能力,同時提升學生的科學探究能力。
探究五:為什么說DNA是主要的遺傳物質?
細胞結構的生物如真核生物、原核生物遺傳物質是什么?病毒遺傳物質又是什么?請舉例說明。
設計意圖:通過比較,提高學生分析問題能力及解決問題能力。
本節(jié)教學,采用“引導探究”教學模式,學生多多參與,教師巧妙點撥、指導。以探究生物遺傳物質是什么為主線,通過設計探究五個大問題,引導學生進行小組合作學習與探究,并在整個教學環(huán)節(jié)中恰當運用多媒體、板畫,提高復習課的教學效率。