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我的课堂，学生来做主

——《DNA是主要的遗传物质》的教学设计

一、设计思想

根据新课程理念，该节课采用老师的引导和学生的探究性学习相结合的教学策略，围绕“将ＤＮＡ与蛋白质等物质分开，单独地、直接地去观察ＤＮＡ的作用”这一主题，引导学生主动参与证明ＤＮＡ是主要遗传物质的实验设计、分析、推理等一系列掏空活动，从中培养学生的科学思维，使学生进一步掌握科学研究过程。

二、教学分析

1.教材分析

《DNA是主要的遗传物质》一节是苏教版新课标教材必修2第4章第1节的内容，该内容是前面所学的有丝分裂、减数分裂和受精作用等知识的拓展，探讨了染色体中哪种成分起着遗传作用，教材在此埋下伏笔。而证明DNA是遗传物质的直接证据，则是“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”这两个经典实验，因此这两个实验的原理和过程是本小节的重点。

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，是进行探究式学习的极佳素材。“探究科学发现过程来学习科学研究方法”是本节内容的难点。教学大纲中规定，通过生物学基础知识的学习，初步掌握基本的生物科学研究方法。因此在在教学中，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.学情分析

在知识方面，通过前面的学习，学生已经了解到染色体在有丝分裂、减数分裂、受精作用过程中规律性的变化，掌握了染色体、蛋白质与DNA的化学组成的知识，熟悉同位素标记技术生物科学研究中的应用，这为新知识的学习奠定了基础。在能力方面，学生在以前的学习中已经养成一定的探究能力，但是系统地探究科学发现过程,这还是第一次，实验分析能力有待提高。在情感方面：学生虽然对基因、DNA等遗传知识感兴趣，但是缺乏深入研究的科学精神，有畏难心理。

三、教学目标

1.知识目标：熟悉肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验过程，理解DNA是主要的遗传物质。

2.能力目标：通过自己设计验证性实验，培养分析问题、解决问题的能力和创新的思维能力。

3.情感目标：学会科学研究的方法，如知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采用的方法。领悟科学家的精神和态度。

四、教学重、难点

教学重点1.肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。2.噬菌体侵染细菌的实验原理和过程。

教学难点1.肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。2.学会科学研究的方法。

五、教学方法、用具、模式

教学方法：学生观察探索讨论为主，教师组织引导启发为辅。

教学用具：多媒体、教学图片、教学课件flash，powerpiont等。

教学模式：引导探索式。程序是：设疑导入→探索（建立假设→讨论验证）→归纳总结→反馈运用。

六、教学过程：

（一）设疑导入

展示典型的遗传和变异图片，提问：为什么会出现这样的现象？生物体内什么物质起着决定性作用？学生看图，进入学习情境，在欣赏过程中思考。教师点拨：在有丝分裂、减数分裂和受精作用过程的研究中，人们认识到染色体在生物的遗传中有重要作用。染色体由蛋白质和DNA组成，谁是遗传物质呢？今天我们就顺着前人的足迹，一起来体验科学发现的历程。

(二)展现经典科学史，留下悬念

1． 肺炎双球菌的转化实验

教师首先让学生讨论实验选材，如果给你提供高等的、复杂的生物，和低等的、简单的生物，你将选择什么样的生物做实验材料合适呢？为什么？你能试着说出几种生物吗？学生：选择低等的，简单的生物。因为这样的生物结构简单，含有的物质少，分析起来简便、快捷，容易得出结论，如病毒，细菌都可以。教师顺势展示课件，边投影边讲述1928年，英国科学家格里菲思用一种细菌——肺炎双球菌进行了实验。在展示过程中让学生分别分析四组实验的现象，得出什么结论。引导学生关注第二、三、四组的结果，提出疑问：为何单独将R型菌或者加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠均存活，而将两者混合注射，小鼠却匪夷所思地死亡呢？该实验表明什么问题？（在新知与原有知识的矛盾中设问，激发学生的求知欲望和探索精神）学生通过分析得出：无毒性的R型细菌与已死的有毒性的S型细菌混合后，可以转化成有毒性的S型活细菌。那么，究竟是什么使R型细菌转化成为S型细菌的呢？（留给学生思考）

2.噬菌体侵染细菌的实验

科学家赫尔希和蔡斯在19S2年用T２噬菌体进行了侵染细菌的实验。（放映课件flash，讲解）在讲述过程中强调：这是一种寄生在大肠杆菌里的病毒，它是由蛋白质外壳和存在于头部内的DNA所构成，它侵染细菌时可以产生一大批与亲代噬菌体一样的子代噬菌体。这个实验也给我们留下了一个问题：起决定性作用的到底是蛋白质还是DNA？（留给学生思考）

3.TMV和HRV病毒重建实验

1957年，弗兰科尔·康拉特等用TMV和HRV病毒重建实验，（课本知识海洋内容，学生自学）两者只有蛋白质外壳和内部的RNA，并不含有DNA，实验结果给我们什么启示？谁起了关键作用呢？（留给学生思考）

（三）设计验证实验，引导自主探究

通过第三个实验的启示，围绕着前两个实验留下的问题，给学生时间分组讨论：用什么样的方法去证明到底什么物质起了决定性的作用。给学生搭建讨论平台，屏幕上显示肺炎双球菌和噬菌体两种生物的结构图以及实验设计的基本步骤：（教师在学生中巡视，参与讨论，掌握讨论情况。）

实验材料； 假设； 实验方法；

预期效果； 实验现象的观察；分析结论。

让小组代表发言。第一组学生讨论结果：选用肺炎双球菌；假设DNA是遗传物质；将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂质和DNA等提取出来，分别与R型细菌进行混合；预期效果是只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化成S型细菌。针对学生的发言，教师播放实验结果，学生的预期与真实实验一致，充分肯定了学生的分析问题的能力，同时也鼓舞和激发其他学生的积极性，使课堂教学得到升华。

第二小组学生发言：实验材料是T２噬菌体；假设DNA是遗传物质；方法是将DNA与蛋白质分开，分别去感染细菌；预期效果是DNA可以使噬菌体繁殖出大量的后代，而蛋白质不能。教师给予赞赏的目光，并让学生阅读教材相关内容，提出：赫尔希和蔡斯如何将DNA与蛋白质分开去研究？引导学生观察、分析课本实验，最后得出结论：DNA是遗传物质。

（四）课堂总结

通过学习，我们不仅用实验的方法找出了DNA是遗传物质的证据，同时还明确了进行科学研究中的几个重要环节，像实验材料的选择，实验设计的基本步骤。在肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的探索中，我们发现科学家都设计出一条巧妙地思路，解决哪种物质才是遗传物质的问题，那就是：设法将DNA和蛋白质分开，让它们单独起作用。在这节课中，我们还了解到生物的遗传物质不仅仅只有DNA，有少数生物为RNA如烟草花叶病毒，所以说DNA是主要的遗传物质。

（五）将探究进行到底

留给学生两个课后思考题：①具体如何操作才能使P和S分别标使营寄生生活的噬菌体被标记？②在噬菌体侵染细菌实验中，p标记的噬菌体的DNA已注入在沉淀物中的大肠杆菌，为何仍有少量放射性存在于上清液中？

七．教学体会：

笔者把这节课的内容稍作调整，将格里菲斯、赫尔希-蔡斯、弗兰科尔·康拉特的实验以讲授为主作为第一部分，让学生了解DNA是主要的遗传物质的研究过程，主要让学生达成知识目标，同时对学生进行科学史的教育；将艾弗里的验证试验放在后面作为学生自主探究的一部分，主要让学生达成能力目标。这个过程中充分地挖掘了教材中的科学探究内涵，将教材作为一种教学资源，创造性使用。充分利用它让学生感受、理解知识的产生和发展过程，掌握科学探究的基本方法。于此同时，本节课较好地做到了探究式教学，培养了学生分析问题、解决问题的能力和创新的思维能力，注重了科学史教育，反映了科学家在研究过程中的创造性思维过程（将DNA与蛋白质分开研究）。在潜移默化中，培养了学生的探究精神和创造性思维品质。

另外，教师在本节课结束后，继续引导学生关注经典实验——噬菌体侵染细菌实验，提出问题留给学生课后探究，为下节课做好铺垫。323235