《基于.“科学探究”核心素养的教学设计《DNA是主要的遗传物质》.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于.“科学探究”核心素养的教学设计《DNA是主要的遗传物质》.docx（5页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、基于“科学探究核心素养的教学设计?DNA是主要的遗传物质？邵武一中吴英华一、教学设计理念苏霍姆林斯基说过：“人的心灵深处有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探究者”。本课内容引导学生体会科学家的工作方式和研究方式，深入理解生物学原理，感悟科学研究的基本过程与方法，促使学生领悟科学观念，培养科学探究精神。本课巧容教学设计流程如下：DNA和雷白质谁干息直正的距格物质二I创设问题情境，引出课题探究过程一分析实验结果一得出结论f提出质疑f引入DNA是遗传物质(檬*讨程-分析结果一辑的结检II-提出质疑(DNA是一切生物的遗传物质吗)一引入下一个实验烟草花叶病毒转M些验IV二分析实验
2、结果一得出结论DNA是主要的遗居物质&小木F回贬”度上怀人二在一-ZrITA验结果一得出结论-提出质疑-引入下一个实验”的教学程序，使各个实验一环扣一环，认识到科学实验在一步一步地完善，最后才得出最具说服力的结论，并体会到科学研究的严谨性。二、教材分析：?DNA是主要的遗传物质?是人教版普通高中课程标准实验教科书生物必修二第三章第一节内容。是继前两章学习了“遗传因子的发现和“基因和染色体的关系后，对有关细胞学根基(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、染色体在前后代遗传中所起的联系作用、染色体的主要成分是DNA和蛋白质等知识有了一定的理解后来学习的。？DNA是主要的遗传物质?主要讲述了DNA是遗传物
3、质的直接证据“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验，表达了科学家在进展科学探究的一般思维过程，从早期对于遗传物质的推测，到中期通过肺炎双球菌转化实验的探索，到后期噬菌体侵染细菌实验的验证，整个过程表达了科学探究的严谨的思维历程，与前面第一章和第二章所学的科学研究方法假说演绎法与类比推理法遥相照应，是进展科学研究方法渗透的典型教学案例.本节课的教学内容涉及的实验，无法在现有的实验室条件完成，所以采用了引导探究式的教学方法，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，学生积极主动地走进科学家的探究历程，在观察和思考中，愉快地学习，处于主体地位。本节内容既对前两章的基
4、因的有关知识作本质性的阐述，也下启后三节关于DNA分子的构造、夏制和遗传效应等，具有承上启下的作用。三、教学目标1 .知识目标(1) 了解“DNA是遗传物质的科学探索过程。(2)分析证明DNA是遗传物质的实验设计思路。(3) 了解“同位素标记法”在噬菌体侵染细菌的实验中的运用。(4) 了解DNA是主要的遗传物质的原因。2 .能力目标(1)通过图文转换，提高信息处理能力。(2)以噬菌体侵染细菌的实验为例说明DNA是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。3 .情感态度与价值观(1)感悟科学研究实验不断完善、科学发现的曲折过程。(2)认同科学与技术的关系，二者相互促进，相辅相成。遗传、变异
5、是生命最重要的特征,且遗传的物质主要是DNA,也有RNA,这就从遗传和变异的角度，强调了生命的物质性，有利于辩证唯物主义世界观的树立。四、教学重点、难点重点：1、肺炎双球菌转化实验的原理和过程2.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。教学难点：1 .如何理解DNA是主要的遗传物质，RNA也是遗传物质。2 .探究科学发现过程来学习科学研究方法。五、教学策略教师教法：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
6、现过程，进展分析、讨论、归纳和总结。学生学法：1、认真思考总结每个实验得出什么结论，从而确立科学严密性的观念。2、通过分组讨论实验过程，用语言描述实验结果，结论。六、教学过程【创设情境，导入新课】课件演示遗传现象。设问:亲子代间相似的性状由什么传递通过之前对孟德尔规律的学习以及细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程，我们己经知道生物的遗传和变异与细胞中的染色体有关,这些使人们认识到染色体在生物的传种接代中具有重要作用。现在我们都知道染色体的主要成分是蛋白质和DNA。但是这两种物质中，终究哪一种才是遗传物质呢这个问题困扰着我们，也曾经困扰这众多的科学家很长时间。今天我们就来弄清楚终究DNA是遗传物质
7、还是蛋白质是遗传物质。一、对遗传物质的早期推测请大家阅读课本42-43页，自主完成以下问题1、20世纪20年代多数科学家认为是生物体的遗传物质2、20世纪30年代对DNA的认识(1)生物大分子：由许多聚合而成。(2)基本组成单位-脱氧核苜酸a、化学组成、和三局部b、种类：种，差异在于的不同讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。原因是人们对DNA的了解很少，而且构成DNA的脱氧核甘酸只有四种，把它和生物多样性很难联系在一起，反而构成蛋白质的氨基酸种类较多，和生物的多样性联系在一起看似容易理解。所以,大家以为蛋白质遗传物质也就缺乏为奇了。其实，从这个事实中我们也可以看出
8、，科学的开展过程就是一个不断纠正错误的过程。科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。1928年，格里菲斯肺炎双球菌的转化实验和艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验二、肺炎双球菌转化实验【自主学习，合作探究】细菌做实验寻找遗传物质，请大家阅读书本43页，看看格里菲思怎样做实验的。请学生阅读关于肺炎双球菌的知识。认识R型细菌和S型细菌。1.讲述两种菌落的比较；类型菌落荚膜毒性R型菌落粗糙无荚膜无毒S型菌落光滑有荚膜有毒PPT演示格里菲思肺炎双球菌转化实验过程的四个阶段，同时完成四个阶段的文字总结。师问：阅读课文第43页实验图，思考：哪些组可以作为对照实验其单一变量是
9、什么通过实验比照可以得出什么结论教师引导学生共同得出结论：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。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。该实验不能证明DNA是遗传物质。其结论是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。讲述：格里菲思的结论：已加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成这转化的活性物质。这种转化因子是什么格里菲思没有找到。提问：如果请你设计一个实验来确定转化因子是什么，你觉
10、得关键的设计思路是什么（学生答复：设法将DNA与蛋自质分开，单独，直接地观察DNA的作用。从活的S型细菌中别离，提取出各种成分，分别与R型细菌混合培养，观察其后代是否有S型细菌出现）课件展示：1944年，美国科学家艾弗里和它的同事，把S型细菌的组成物质全局部离，并分别与R型细菌混合培养，得出如下结果：S型押菌多/脂可蛋白由RN-DNJDNA的水澜产物艾弗里琴其同事的绯验结论是什aJIR型R型R型R型R型RFS型RS%转化因子是DNAo讲述：通过艾弗里实验的思考，可准确地得出“转化因子”是S型细菌的DNA的结论。证明了DNA能自我复制，具有连续性；能指导蛋白质的合成。结论：DNA才是使R型细菌产
11、生稳定遗传变化的物质.DNA是遗传物质，蛋白质不是。因为艾弗里的实验提取的DNA夹杂有少量蛋白质，所以有人对实验结论仍有疑心，让我们看看DNA是遗传物质的另一个证明实验：噬菌体侵染细菌的实验。（44一一45页）（引入噬菌体侵染细菌的实验）三、噬菌体侵染细菌实验1、实验材料的选择【自主学习】阅读课本P44最后一段，根据图3-4,填空。1 .选择T2噬菌体的原因：构造简单，只含和。2 .生活方式：T2噬菌体是一种专门在大肠杆菌体内的病毒。3 .增殖特点：在的作用下，利用大肠杆菌体内的原料来合成子代噬菌体。当噬菌体增殖到一定数量，大肠杆菌裂解释放出大量的噬菌体。4 .选择T2噬菌体的另一个原因：在侵
12、染过程中，自然地就把DNA和分开了。（课件展示噬菌体侵染细菌的大体过程）讲述：噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒，它的构造很简单，外壳是蛋白质，头部内是DNAo它侵染细菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分，进展大量的增殖。简述噬菌体侵染细菌的过程。（吸附注入一一复制、合成一一组装一一释放）那么，噬菌体的两种成分中哪一种是遗传物质呢我们需要设计实验把DNA和蛋白质分开来，1952年赫尔希和蔡斯如何设计了一个巧妙实验将这二者分开。2、噬菌体的放射性同位素标记（合作探究，小组内讨论。）【问题1】这个实验用了什么方法在什么探究中还用过此方法该实验用的是同位素标记法。【
13、问题2】用35S、32P标记物质的理论根基是什么能否用14C和180进展标记用35S、32P标记是因为DNA中P的含量多，蛋白质中P的含量少；蛋白质中有S而DNA中没有S。而DNA和蛋白质中均含有C和O两种元素。【问题3此实验的设计基本步骤是什么a一局部噬菌体只用35S标记蛋白质，另一局部噬菌体只用32P标记DNA。b用被标记的两种噬菌体分别去侵染细菌。C当噬菌体在细菌体内大量增殖时，对被标记物质进展放射性测试）【问题4】阅读教材，思考如何得到35S和32P分别标记的噬菌体（结合T2噬菌体的生活方式）3.【合作探究实验过程：学生观察用语言描述实验过程，观察、分析、讨论问题】让学生观察分析噬菌体
14、侵染大肠杆菌实验图解，思考答复以下问题：【问题1】实验中搅拌的目的是什么使噬菌体蛋白质外壳与细菌别离【问题2离心后上清液、沉淀物分别是什么上清液是噬菌体蛋白质外壳，沉淀物是细菌及其细胞内的噬菌体。【问题3】为什么含知噬菌体侵染细菌，沉淀物中还有很低放射性由于搅拌不充分，有少量含力的噬菌体吸附在细菌外表，随细菌离心到沉淀物中。【问题4】为什么含32P噬菌体侵染细菌，上清液中还有很低放射性保温时间太短，局部噬菌体尚未侵入大肠杆菌中，或者保温时间过长噬菌体在大肠杆菌内增殖释放出子代噬菌体。【问题5】测试的结果如何说明了什么用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即说明噬菌体的蛋白质没有进
15、入细菌内部；而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即说明噬菌体的DNA进入了细菌体内。如下表：亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体32P标记DNA有32P标记DNADNA有32P标记35S标记蛋白质无35S标记蛋白质外壳蛋白质无35S标记由此可知，DNA是遗传物质，而蛋白质不是。提问：是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢（46页）四、RNA是遗传物质实验现代科学研究证明，有些病毒只含有蛋白质和RNA,如烟草花叶病病毒。课件展示烟草花叶病毒感染烟草花叶过程图解，指出烟草花叶病毒的组成是蛋白质外壳和RNA,让学生完成实验设计，探究烟草花叶病毒的遗传物质RNA或蛋白质。实验结论：烟草花
16、叶病毒的遗传物质是RNA五、DNA是主要的遗传物质设问：不同生物的遗传物质是什么学生活动：学生分析、讨论：因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质总结：因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数病毒的遗传物质是RNA,因此说DNA是主要的遗传物质。今天我们证实了DNA是主要的遗传物质，那么DNA是怎样的物质在遗传过程中怎样起决定性的作用这些问题将留给我们以后去研究。拓展升华1 .请学生思考并答复教材课后习题。2 .结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验，分析作为遗传物质应具备哪些特点【板书设计】第一节DNA是主要的遗传物质一、DNA是遗传物质的证据体内转化S型死
17、菌含“转人因.肺炎双球菌的转化实验Y1.体外转化“DNA是转化因子1 .噬菌体侵染细菌实验同位素标记技术”DNA是遗传物质”二、DNA是主要的遗传物质教学反思1、本节课的创新之处在于改变了传统的教师一味地灌输知识的做法，紧紧围绕“以学生为主体、以教师为主导”的思想，引导学生探究、分析，掌握课堂的主动权，在探索中求真、在求真中找到喜悦，增加学生学习实验的兴趣与信心。肺炎双球菌的转化实验；噬菌体侵染细菌的实验，这两个经典实验的原理和过程是本节重点，通过经典实验让学生掌握“探究科学发现过程来学习科学研究方法是本节的难点，教材按照科学家的探索历程以问题的形式引领学生层层深入思考，让学生理解实验的关键思路。本节课的教学到达了预期目的，在教师的引导下，学生的学习主动性得到了较大程度调动，课堂始终处在一种主动学习的良好气氛之中，学生真正把学习的过程演绎成一个主动探究、自动求知的过程。2、由于本节知识点较多，多数知识点是学生第一次接触，安排一个课时学生的课堂讨论略显仓促，要取得更好的教学效果，自主学习的内容安可以排到课前，以学案的形式布置学生提前自学，这样学生就有更多的时间进展课堂讨论。
