尤潔

【內(nèi)容摘要】復(fù)習(xí)課是在學(xué)生已經(jīng)掌握了一定的基礎(chǔ)知識的前提下進行的，如果教師能夠立足于科學(xué)史這一事實，強化學(xué)生對核心知識的理解，繼而引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)史和核心知識為支撐，對原有知識進行必要的拓展、深化，以建立知識間的聯(lián)系，構(gòu)建體現(xiàn)高中生物知識的核心體系，實現(xiàn)知識的遷移利用，是實現(xiàn)高效復(fù)習(xí)的關(guān)鍵。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)史 “基因”專題

本文以“基因”專題復(fù)習(xí)為例，主要探討如何利用科學(xué)史展開高一專題復(fù)習(xí)的策略。

一、“基因”專題的科學(xué)史分析

人教版普通高中生物教材中有許多有關(guān)生物學(xué)研究發(fā)展歷史、探索過程等方面內(nèi)容的介紹，一般出現(xiàn)在“資料分析”的板塊中。這些內(nèi)容的出現(xiàn)，顯然目的不僅僅只是為了擴大學(xué)生的知識面，更重要的是為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生探索生命奧秘的興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，而這正是目前教育改革的重要課題?；谏鲜鰧茖W(xué)史的理解和認(rèn)識，結(jié)合《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》對本部分教學(xué)內(nèi)容的具體要求，筆者整理了有關(guān)“基因”專題的科學(xué)史。我認(rèn)為如果能在復(fù)習(xí)課中適當(dāng)?shù)丶尤脒@些元素，一定會起到畫龍點睛的作用。

二、任務(wù)分析和目標(biāo)確定

學(xué)生通過新課的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步理解了“減數(shù)分裂”、“遺傳的基本規(guī)律”、“基因在染色體上”、“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”、“DNA的結(jié)構(gòu)”和“中心法則”等內(nèi)容，但對之間的內(nèi)在聯(lián)系缺乏深刻的認(rèn)識，尚未建立起貫穿“基因”的知識體系。因此本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)具體設(shè)計為：

知識目標(biāo)：（1）理解豌豆雜交實驗的過程和遺傳的基本規(guī)律（2）體會和認(rèn)同“基因在染色體上”的觀點（3）學(xué)會分析“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的實驗。

能力目標(biāo)：使用準(zhǔn)確的術(shù)語來概括“減數(shù)分裂”，使用準(zhǔn)確的圖示來構(gòu)建DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則。

情感態(tài)度和價值觀目標(biāo)：通過以生物科學(xué)發(fā)展史為線索來理解基因在生命中的延續(xù)性。

三、教學(xué)過程分析和組織

1.遺傳定律的發(fā)現(xiàn)和減數(shù)分裂

基因是遺傳學(xué)這頂皇冠上的一顆明珠，而孟德爾又是遺傳學(xué)的奠基人，所以從孟德爾的豌豆雜交實驗的復(fù)習(xí)開始。首先回顧孟德爾的豌豆雜交實驗，設(shè)計一系列問題串，對這兩個實驗梳理，讓學(xué)生了解孟德爾的實驗過程。1866年孟德爾在《植物雜交實驗》中提出了遺傳因子，并對分離現(xiàn)象的原因提出了假說。可是，偉大的孟德爾的思維和實驗太超前了。直到孟德爾逝世16年后，來自三個國家的三位學(xué)者才同時獨立地“重新發(fā)現(xiàn)”孟德爾遺傳定律。1879年弗萊明（德）第一個發(fā)現(xiàn)了染色體，1883年由E. van貝內(nèi)登最初在動物體內(nèi)和1888年E. A. 施特拉斯布格最初在植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了減數(shù)分裂。接著進入到減數(shù)分裂的復(fù)習(xí)過程，讓學(xué)生思考在減數(shù)分裂過程中遵循了遺傳的哪些基本規(guī)律？又如何體現(xiàn)這些遺傳規(guī)律的實質(zhì)？教師要因勢利導(dǎo)，循循善誘，借助減數(shù)分裂過程設(shè)計問題串，出示減數(shù)分裂過程中染色體和DNA的數(shù)量關(guān)系圖，請學(xué)生辨析減數(shù)分裂中的圖形。

2.“基因在染色體上”的假說和實驗證據(jù)

1903年，美國遺傳學(xué)家薩頓用蝗蟲細(xì)胞作為實驗材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程。他發(fā)現(xiàn)了減數(shù)分裂過程中，基因和染色體的行為的一致性，所以薩頓用類比推理的方法提出假說：基因在染色體上。接下來，美國生物學(xué)家摩爾根用果蠅雜交實驗為基因位于染色體上提供了證據(jù)。通過這個探究過程也讓學(xué)生明白了科學(xué)研究的艱辛，感受了科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神和抓住機會，絕不放過一個例外的精神，也在這種潛移默化的學(xué)習(xí)中提升了學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

3.證明“DNA是遺傳物質(zhì)”的經(jīng)典實驗

1928年，格里菲斯把熱處理的S細(xì)菌與活的R細(xì)菌的混合物注射到小鼠中時，盡管這兩種細(xì)菌本身都不是致死的，但是小鼠還是死亡了！格里菲斯將這種引起轉(zhuǎn)化的未知物質(zhì)稱為轉(zhuǎn)化因子，但他不知道轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)。1935年至1944年，經(jīng)歷了10年的不斷研究，美國洛克菲勒學(xué)院的三位免疫化學(xué)家艾弗里、麥克勞德、麥卡提證明了DNA是肺炎球菌的遺傳物質(zhì)。其實艾弗里的實驗并不是如高中教材所說的那樣，“將提純的DNA、蛋白質(zhì)和莢膜多糖等物質(zhì)分別加入到培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：只有加入DNA，R型細(xì)菌才能夠轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌”。艾弗里等人的工作實際是：不斷地去除S型細(xì)菌中各種成分，然后得到純化的“轉(zhuǎn)化因子”；接著對純化的“轉(zhuǎn)化因子”進行鑒定，確認(rèn)它就是DNA。1944年，當(dāng)艾弗里等人提取的“最純”的DNA中，仍有1%的蛋白質(zhì)雜質(zhì)。通過這些科學(xué)家生平的介紹，還原當(dāng)年科學(xué)家的實驗過程，感受科學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和獨特的人格魅力。

4.總結(jié)升華

讓學(xué)生重新審視本節(jié)課的內(nèi)容，利用這些科學(xué)史將基因?qū)ｎ}的相關(guān)內(nèi)容串聯(lián)起來。

四、實施效果反思

在復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容時，通過科學(xué)史的講解順序進而復(fù)習(xí)基因?qū)ｎ}的相關(guān)內(nèi)容，利用科學(xué)史讓學(xué)生把頭腦中零散的知識聯(lián)系起來，使學(xué)生對基因的內(nèi)容更加明確，認(rèn)識更加深刻。這種圍繞著科學(xué)史展開的相關(guān)知識復(fù)習(xí)的教學(xué)設(shè)計，不僅幫助學(xué)生掌握相應(yīng)的核心內(nèi)容，構(gòu)建了知識體系，同時培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和多種能力，對于其知識的理解和應(yīng)用有很大的幫助。

【參考文獻】

[1] 孟凡龍. 援引科學(xué)史探究DNA復(fù)制方式的POE教學(xué)策略分析[J]. 生物學(xué)教學(xué)，2018（1）：15-16.

（作者單位：江蘇省天一中學(xué)）