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1、基因的本质教材分析基因的本质教材分析生命科学学院生命科学学院 李李 萍萍一、一、教材教材地位地位分析分析1 1、教材的知识体系教材的知识体系人教版教材必修人教版教材必修2 2遗传与进化遗传与进化模块模块是以人类认识基因的历程为主线来编排教是以人类认识基因的历程为主线来编排教材知识体系的。第材知识体系的。第3 3章是在解决章是在解决“基因在哪基因在哪里里”问题的基础上，接着探索问题的基础上，接着探索“基因是什基因是什么么”，即从分子水平上阐述了遗传的物质，即从分子水平上阐述了遗传的物质基础和作用原理。基础和作用原理。本章的内容是在第本章的内容是在第2 2章基础上完成的。本章基础上完成的。本章内容
2、又为第章内容又为第4 4章基因的表达，第章基因的表达，第5 5章基因章基因的突变及其他变异，以及第的突变及其他变异，以及第6 6章基因的应用章基因的应用打下了必要的基础。除此之外，本章的教打下了必要的基础。除此之外，本章的教学内容也为第学内容也为第7 7章有关生物进化理论的内容章有关生物进化理论的内容进行了必要的知识铺垫。而选修进行了必要的知识铺垫。而选修3 3教材中克教材中克隆、基因工程、基因诊断和基因治疗，以隆、基因工程、基因诊断和基因治疗，以及及 PCRPCR技术和蛋白质工程等内容，又是以技术和蛋白质工程等内容，又是以基因及其遗传信息的传递和表达为知识基基因及其遗传信息的传递和表达为知识
3、基础的。础的。2 2、课程标准的要求、课程标准的要求3 3、课时安排、课时安排二、二、教材教材内容内容分析分析题图以题图以5050年前沃森和克里克年前沃森和克里克在在自然自然杂志上发表的具有划杂志上发表的具有划时代意义的一篇论文为主图之一，时代意义的一篇论文为主图之一，醒目地衬托着一个醒目地衬托着一个DNADNA双螺旋结双螺旋结构。它不仅显示了这篇论文在生构。它不仅显示了这篇论文在生物科学发展中的里程碑式的地位物科学发展中的里程碑式的地位和作用，还预示着生物科学的研和作用，还预示着生物科学的研究从此越来越接近生命的本质。究从此越来越接近生命的本质。组合图上的引言及组合图旁配的组合图上的引言及组
4、合图旁配的一首小诗：一首小诗：“基因是什么？基因是什么？DNADNA或蛋白质？几多实验，几多论争。或蛋白质？几多实验，几多论争。是谁将谜底揭破？是谁将谜底揭破？”将学生带入将学生带入到对遗传物质的早期推测和对基到对遗传物质的早期推测和对基因本质的探索中。因本质的探索中。第第1 1节节DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质,本节的本节的“问题探讨问题探讨”首先呈现了首先呈现了一个曾经在科学界争议了很长时间的问题：一个曾经在科学界争议了很长时间的问题：“DNADNA和蛋白质究竟谁是遗和蛋白质究竟谁是遗传物质？传物质？”，让学生思考如何对这一问题进行研究，培养他们分析问，让学生思考如何对这一问
5、题进行研究，培养他们分析问题和解决问题的能力，激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的题和解决问题的能力，激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。兴趣。本节讲述的本节讲述的“肺炎双球菌的转化实肺炎双球菌的转化实验验”和和“噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验”是是2020世纪中叶证明世纪中叶证明DNADNA是遗传物质的最具影是遗传物质的最具影响力，也是最经典的实验。在讲述这两响力，也是最经典的实验。在讲述这两个实验时，为了让学生领悟科学的过程个实验时，为了让学生领悟科学的过程和方法，教材按照科学家的探索历程，和方法，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地进行以问题的
6、形式引领学生层层深入地进行思考，详细地讲述了这两个实验的具体思考，详细地讲述了这两个实验的具体方法。通过对两个实验方法的讲述，使方法。通过对两个实验方法的讲述，使学生理解科学家最关键的实验设计思路学生理解科学家最关键的实验设计思路是：把是：把DNADNA与蛋白质区分开，分别观察与蛋白质区分开，分别观察DNADNA或蛋白质的作用或蛋白质的作用,并认识到科学结论并认识到科学结论的获得，最基本的方法是实证，人类对的获得，最基本的方法是实证，人类对科学的认识是不断深化和不断完善的过科学的认识是不断深化和不断完善的过程。程。第第2 2节节 DNA DNA分子的结构分子的结构，是以坐落于北京中关村高科技园
7、是以坐落于北京中关村高科技园区的区的 DNADNA雕塑为题引导学生活动雕塑为题引导学生活动的，考虑的，考虑 DNADNA分子比较抽象，以分子比较抽象，以学生比较熟悉的学生比较熟悉的 DNADNA雕塑引入，雕塑引入，可以拉近可以拉近 DNADNA与学生的距离。活与学生的距离。活动中的设问：你知道为什么将它动中的设问：你知道为什么将它作为高科技的标志吗？点出了作为高科技的标志吗？点出了 DNADNA在生物科学发展以至高科技发在生物科学发展以至高科技发展中的重要意义。展中的重要意义。活动中巧妙地利用了活动中巧妙地利用了 DNADNA分子双螺旋结构发现分子双螺旋结构发现 5050周年周年（200320
8、03年）纪念这一有利的年）纪念这一有利的条件，启发学生通过自己的活条件，启发学生通过自己的活动来回答这一设问。动来回答这一设问。本节教材没有直接讲述本节教材没有直接讲述 DNA DNA分子的结构特点，讲述分子的结构特点，讲述 DNA DNA分子的分子的结构特点之前，以科学家沃森和克里克的研究历程为主线，逐渐结构特点之前，以科学家沃森和克里克的研究历程为主线，逐渐来构建来构建 DNA DNA双螺旋结构模型。构建的方式是以阅读故事的形式，双螺旋结构模型。构建的方式是以阅读故事的形式，向学生展示出沃森和克里克孜孜以求的画面向学生展示出沃森和克里克孜孜以求的画面。编者利用这一科学编者利用这一科学界传为
9、佳话的故事，不仅发展了学生的科学素养和人文精神，也界传为佳话的故事，不仅发展了学生的科学素养和人文精神，也很自然地构建出了很自然地构建出了 DNA DNA双螺旋结构的模型。通过对故事的旁栏导双螺旋结构的模型。通过对故事的旁栏导读及思考与讨论，又进一步强化了构建读及思考与讨论，又进一步强化了构建 DNA DNA双螺旋结构模型的意双螺旋结构模型的意义和作用。义和作用。在构建在构建 DNADNA双螺旋结构模双螺旋结构模型的基础上，本节又以简洁型的基础上，本节又以简洁科学的语言、图文并茂地概科学的语言、图文并茂地概述了述了 DNADNA分子的结构特点，分子的结构特点，最后通过学生动手尝试建构最后通过学
10、生动手尝试建构 DNADNA双螺旋结构模型，达到加双螺旋结构模型，达到加深对深对 DNADNA分子结构特点的认分子结构特点的认识和理解的目的。识和理解的目的。第第3 3节节DNADNA分子的复制以分子的复制以北京奥运会会徽北京奥运会会徽“中国印中国印舞动舞动的北京的北京”为题引导学生进入对复为题引导学生进入对复制问题的讨论。制问题的讨论。20082008年奥运会是年奥运会是令国人瞩目的话题，对学生十分令国人瞩目的话题，对学生十分熟悉的北京奥运会会徽画面进行熟悉的北京奥运会会徽画面进行的讨论，不仅可以引起学生的兴的讨论，不仅可以引起学生的兴趣，还可以让抽象的内容形象化，趣，还可以让抽象的内容形象
11、化，发展学生的想像力。发展学生的想像力。课本课本在讲述在讲述DNADNA分子复制的分子复制的过程之前过程之前先先讲述讲述DNADNA分子复制的分子复制的推测，推测，这样这样不仅可以使学生了不仅可以使学生了解沃森和克里克在制作解沃森和克里克在制作DNADNA模型模型时，就已经推测出了时，就已经推测出了DNADNA分子的分子的自我复制的机制这一事实，更自我复制的机制这一事实，更重要的是旨在使学生理解结构重要的是旨在使学生理解结构与功能的内在联系，即与功能的内在联系，即DNADNA分子分子的双螺旋结构，决定了的双螺旋结构，决定了DNADNA分子分子半保留复制的方式。在此基础半保留复制的方式。在此基础
12、上讲述上讲述DNADNA分子复制的过程，学分子复制的过程，学生比较容易理解和接受。这样生比较容易理解和接受。这样安排内容，实际上体现了假说安排内容，实际上体现了假说演绎法的应用。演绎法的应用。课本讲述课本讲述DNADNA分子复制的分子复制的推测后，又讲述了推测后，又讲述了DNADNA半保留半保留复制的实验证据，主要出于复制的实验证据，主要出于以下考虑：一是使学生理解以下考虑：一是使学生理解对对DNADNA分子半保留复制机制的分子半保留复制机制的揭示来源于实证；二是使学揭示来源于实证；二是使学生了解生了解DNADNA分子半保留复制实分子半保留复制实验的设计思路和方法。由于验的设计思路和方法。由于
13、DNADNA半保留复制实验的难度较半保留复制实验的难度较大，出于对不同学生接受能大，出于对不同学生接受能力的考虑，将这部分内容安力的考虑，将这部分内容安排为选学。排为选学。第第4 4节基因是有遗传效应的节基因是有遗传效应的DNADNA片段是由一个游戏活动片段是由一个游戏活动引入对问题的讨论的。在活动中运用排列组合的数学方法，帮引入对问题的讨论的。在活动中运用排列组合的数学方法，帮助学生理解助学生理解DNADNA分子可以贮存大量的信息。分子可以贮存大量的信息。在在“说明基因与说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例”中中，主要是通过资料分析，主要是通过资料分析使学生认识基因与使学生认识基因与D
14、NADNA的关系。资料分析中共列举了的关系。资料分析中共列举了4 4个实例，个实例，其中资料其中资料1 1、3 3实例是从数量上说明基因是实例是从数量上说明基因是DNADNA片段；资料片段；资料2 2、4 4实例是从现象上说明基因是有遗传效应的。综上所述，学生可实例是从现象上说明基因是有遗传效应的。综上所述，学生可以很自然得出如下的结论：基因是有遗传效应的以很自然得出如下的结论：基因是有遗传效应的DNADNA片段。片段。绿色荧光小鼠绿色荧光小鼠分裂的大肠杆菌分裂的大肠杆菌 在在“DNA“DNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息”部分，部分，主要是通过探究活动使学生认识主要是通过探究活动使学生认识
15、DNADNA上的上的脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系。活动中创设的两个情境设法引导学系。活动中创设的两个情境设法引导学生通过数学推算的方法，得出生通过数学推算的方法，得出DNADNA分子中分子中可以贮存大量遗传信息，从而推出可以贮存大量遗传信息，从而推出DNADNA分分子具有多样性和特异性子具有多样性和特异性的结论的结论。这一结。这一结论从分子水平上揭示了生物体的多样性论从分子水平上揭示了生物体的多样性和特异性的物质基础。和特异性的物质基础。高高一下期一下期学生在逻辑思维能力、分学生在逻辑思维能力、分析和解决实际问题的能力方面析和解决实际问题的能力方面已经
16、有所已经有所提高，提高，逻辑推理能力和应用能力较强逻辑推理能力和应用能力较强，但但容易忽视基础知识的记忆容易忽视基础知识的记忆。因此，教因此，教学中结合高考生物学科学中结合高考生物学科对对学生知识和能学生知识和能力力的的要求，做到扬长避短、有的放矢，要求，做到扬长避短、有的放矢，可以可以收到事半功倍的效果。收到事半功倍的效果。三、心理分析三、心理分析四、教学重点与难点四、教学重点与难点1、教学重点、教学重点2、教学难点、教学难点复制后复制后DNA分子数和亲、子代分子数和亲、子代DNA中母链子链的关系中母链子链的关系突破方法：突破方法：采取跟随相关习题的方式突破采取跟随相关习题的方式突破五、五、
17、教教育价值育价值1 1、知识方面、知识方面.总结人类对遗传物质的探索过程。总结人类对遗传物质的探索过程。.概述概述DNADNA分子结构的主要特点。分子结构的主要特点。.概述概述DNADNA分子的复制。分子的复制。.说明基因和遗传信息的关系。说明基因和遗传信息的关系。2 2、能力方面、能力方面.制作制作DNADNA双螺旋结构模型。双螺旋结构模型。.进行遗传信息多样性原因的探究。进行遗传信息多样性原因的探究。.就科学家探索基因的本质的过程和方法进行分析和讨论，领悟假就科学家探索基因的本质的过程和方法进行分析和讨论，领悟假说说演绎和模型方法在这些研究中的应用。演绎和模型方法在这些研究中的应用。3 3
18、、情感态度方面：、情感态度方面：形成质疑、求实、创新及勇于实践的科学态度和科学精神。形成质疑、求实、创新及勇于实践的科学态度和科学精神。挖掘挖掘科科学的魅力，激发学生学习生物学的浓厚兴趣，学着像科学家学的魅力，激发学生学习生物学的浓厚兴趣，学着像科学家一样思考和研究。一样思考和研究。使学生体会科学研究中发现问题使学生体会科学研究中发现问题解决问题解决问题发现新问题发现新问题的过程。认同人类对科学的认识是不断深化不断完善的过程。的过程。认同人类对科学的认识是不断深化不断完善的过程。六、渗透的科学方法六、渗透的科学方法教教育育 本章的教学内容，涉及同位素示踪、差速离心技术等学科内特本章的教学内容，
19、涉及同位素示踪、差速离心技术等学科内特殊方法以及假说演绎和模型建构方法等科学研究的一般方法。如殊方法以及假说演绎和模型建构方法等科学研究的一般方法。如果教师能充分挖掘教材内容，把基础知识与经典实验有机结合在一果教师能充分挖掘教材内容，把基础知识与经典实验有机结合在一起，建立一个自然流畅、逻辑严密的教学过程，可以起到强化科学起，建立一个自然流畅、逻辑严密的教学过程，可以起到强化科学方法教育，提升探究能力的作用。方法教育，提升探究能力的作用。此外，本章教材以科学研究历程为线索编写，包含许多科学史内此外，本章教材以科学研究历程为线索编写，包含许多科学史内容。科学史记录了科学家的研究历程，学习科学史能
20、使学生沿着科学容。科学史记录了科学家的研究历程，学习科学史能使学生沿着科学家的探索之路，理解科学的本质和研究方法，受到科学精神的熏陶。家的探索之路，理解科学的本质和研究方法，受到科学精神的熏陶。教师可以通过引导学生分析科学史，促进学生对知识的主动建构，有教师可以通过引导学生分析科学史，促进学生对知识的主动建构，有利于他们更好地掌握基础知识。利于他们更好地掌握基础知识。雅典奥运会开幕式经典场景雅典奥运会开幕式经典场景DNA银饰银饰学校标志学校标志七、涉及的七、涉及的STSSTS思想思想 1.1.DNADNA指纹技术在指纹技术在刑侦领域、刑侦领域、亲子鉴亲子鉴定定、死者遗骸鉴定、死者遗骸鉴定中的作
21、用，可以使学中的作用，可以使学生对生对DNADNA的特异性与多样性以及它在遗传的特异性与多样性以及它在遗传中的作用有所了解中的作用有所了解2.人类基因组计划的实施和有关宣传报道，可以使学生对基人类基因组计划的实施和有关宣传报道，可以使学生对基因与因与DNA的关系、碱基的排列决定的关系、碱基的排列决定DNA的遗传特性等方面有的遗传特性等方面有一定的了解一定的了解3.PCR技术的出现（体外技术的出现（体外DNA复制的快速方法），使学生对复制的快速方法），使学生对DNA的复制会有所认识的复制会有所认识4.基因芯片的应用，又会使学生对基因芯片的应用，又会使学生对DNA是有遗传效应的片段是有遗传效应的片
22、段有一定的感性认识有一定的感性认识DNA芯片模型芯片模型DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质教学设计教学设计 1 1、知识目标：、知识目标：、总结、总结“DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质”的探索过程。的探索过程。、分析证明、分析证明DNADNA是主要的遗传物质的实验设计思路。是主要的遗传物质的实验设计思路。、探讨实验技术在证明、探讨实验技术在证明DNADNA是主要的遗传物质中的作用。是主要的遗传物质中的作用。2 2、能力目标：、能力目标：、通过模拟科学发现，学习科学研究的方法，培养学生的科学、通过模拟科学发现，学习科学研究的方法，培养学生的科学探究能力。探究能力。、通过感性图文资
23、料学习，培养学生的信息处理能力。、通过感性图文资料学习，培养学生的信息处理能力。、进一步培养分析、比较、推理、归纳等科学思维能力和解决、进一步培养分析、比较、推理、归纳等科学思维能力和解决问题的能力。问题的能力。3 3、情感态度与价值观目标：、情感态度与价值观目标：、概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。不断完善的过程。、学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈、学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神。追求的科学精神。一、教学目标一、教学目标 学生学习了第学生学习了第1
24、 1章章“遗传因子的发现遗传因子的发现”和第和第2 2章章“基因和染色体的关系基因和染色体的关系”这些内容之后，这些内容之后，积累了大量的对基因的感性认识。那么，基因积累了大量的对基因的感性认识。那么，基因的化学本质到底是什么的化学本质到底是什么?相信这样的问题相信这样的问题一定经常萦绕在学生的脑海里。因此，这一部一定经常萦绕在学生的脑海里。因此，这一部分的内容是足以激发学生的学习兴趣、吸引学分的内容是足以激发学生的学习兴趣、吸引学生注意力的，生注意力的，但但教师的引导是否得当、呈现知教师的引导是否得当、呈现知识的组织方式是否科学，在很大程度上将影响识的组织方式是否科学，在很大程度上将影响这学
25、生的学习进程和思维方式。这对学生和老这学生的学习进程和思维方式。这对学生和老师来说都将是很大的挑战。师来说都将是很大的挑战。二、学情分析二、学情分析三三、教材分析、教材分析 “DNA“DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质”一节是新课标教材一节是新课标教材人教版必修人教版必修2 2第第3 3章第章第1 1节的内容。该节联系了前面节的内容。该节联系了前面所学的有关细胞学知识（有丝分裂、减数分裂和所学的有关细胞学知识（有丝分裂、减数分裂和受精作用），受精作用），从而进一步从而进一步阐明了染色体在前后代阐明了染色体在前后代遗传中起联系作用。遗传中起联系作用。本节内容在结构体系上体现了人们对科学理本节
26、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，是进行探究式教学的极佳论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。因此在教学中，通过发挥学生的主体作用，素材。因此在教学中，通过发挥学生的主体作用，结合科学史实例，把知识的传授过程优化成一个结合科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，从而渗透科学方法教育。科学的探究过程，从而渗透科学方法教育。1 1、本节的作用和地位、本节的作用和地位2 2、本节主要内容本节主要内容 通过对染色体化学成分分析得知，染色体的主通过对染色体化学成分分析得知，染色体的主要成分是要成分是DNADNA和蛋白质。在相当长的时间里，人们和蛋白质。在相当长
27、的时间里，人们一直把蛋白质作为遗传物质，那么遗传物质是谁呢一直把蛋白质作为遗传物质，那么遗传物质是谁呢？教材在此埋下伏笔，然后通过两个经典的实验证？教材在此埋下伏笔，然后通过两个经典的实验证明了明了DNADNA是遗传物质。最后列举少数生物只有是遗传物质。最后列举少数生物只有RNARNA而而没有没有DNA的事实，得出的事实，得出“DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质”这一结论。这一结论。DNADNA是主是主要的遗传要的遗传物质物质对遗传物质的早期推测对遗传物质的早期推测肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验3 3、重点、难点、重点、难点（1）、教学重
28、点）、教学重点、肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。、肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。、噬菌体侵染细菌的实验的原理和过程。、噬菌体侵染细菌的实验的原理和过程。、学会科学的研究方法。、学会科学的研究方法。（2）、教学难）、教学难点点：、肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。、学会科学的研究方法、学会科学的研究方法4 4、课时要求、课时要求1课时课时 本节教学设计围绕本节教学设计围绕“提高生物科学素养、提高生物科学素养、面向全体学生、倡导自主探究式学习面向全体学生、倡导自主探究式学习”的新的新课程基本理念进行设计。根据主体性教学目课程基本理念进行设计。根据主体性教学目
29、标，以标，以“自主性、探究性、合作性自主性、探究性、合作性”为学生为学生学习的三个基本维度，采用以探究与发现式学习的三个基本维度，采用以探究与发现式学习为主体的教学模式，具体教学模式流程学习为主体的教学模式，具体教学模式流程为为:设疑导入设疑导入-引导探究引导探究-归纳总结归纳总结-拓展升华拓展升华-反馈应用。反馈应用。四、教学理念四、教学理念 “DNA“DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质”课标中课标中“遗传遗传的分子基础的分子基础”部分对应本节的具体内容标准部分对应本节的具体内容标准是是：总结人类对遗传物质的探索过程。因此，本节总结人类对遗传物质的探索过程。因此，本节的教学任务的最后着落
30、点不应该是这样一个干的教学任务的最后着落点不应该是这样一个干巴巴的结论性语句，而应该是想方设法引导学巴巴的结论性语句，而应该是想方设法引导学生去分析、挖掘这些经典实验中所蕴含的方法生去分析、挖掘这些经典实验中所蕴含的方法和原理，让学生讲出他们对实验原理、步骤、和原理，让学生讲出他们对实验原理、步骤、结论的困惑、理解或感悟，甚至学生们自己的结论的困惑、理解或感悟，甚至学生们自己的见解，从中领会科学的设计方案和思维方法，见解，从中领会科学的设计方案和思维方法，这才是本节课在教学过程中应该贯彻和落实的这才是本节课在教学过程中应该贯彻和落实的教学目标。教学目标。五五、教学策略、教学策略1 1、拟采用的
31、教学方法、拟采用的教学方法讲授法、讨论法、讲授法、讨论法、演示法演示法探究式探究式、启发式、启发式六六、教学方法及媒体选择、教学方法及媒体选择2 2、教学准备、教学准备计算机及投影设备、计算机及投影设备、PPT课件、课件、Flash动画动画 教师活动教师活动：一直以来人们都在想方设法确定受一直以来人们都在想方设法确定受害者或者罪犯的身份希望能找到一种理想的既不会害者或者罪犯的身份希望能找到一种理想的既不会随岁月而改变又不容易掩盖和伪造，既具有唯一性随岁月而改变又不容易掩盖和伪造，既具有唯一性又可随时随地又可随时随地“携带携带”的身份证明。亲子鉴定、历的身份证明。亲子鉴定、历史人物的确定等都可大
32、大得益于此。这种被誉为人史人物的确定等都可大大得益于此。这种被誉为人类终极身份证的物质是什么呢？它在哪里呢？类终极身份证的物质是什么呢？它在哪里呢？学生活动：学生活动：学生根据已有的生物学知识及媒体学生根据已有的生物学知识及媒体上获得信息提出自己的想法。上获得信息提出自己的想法。意图：意图：创设问题情境，以此激发学生求知欲。创设问题情境，以此激发学生求知欲。七七、教学过程、教学过程（一）设疑导入（一）设疑导入 学生活动：学生活动：学生阅读思考：学生阅读思考：2020世纪世纪30年代以前，人们为什么年代以前，人们为什么认为蛋白质是遗传物质？认为蛋白质是遗传物质？教师活动：教师活动：如果你是科学家
33、，如果你是科学家，你会通过什么方法来证明遗传物你会通过什么方法来证明遗传物质是何物呢？质是何物呢？（二二）引导探究）引导探究 学生活动：学生活动：学生依据已有知识进行大胆的设想。学生依据已有知识进行大胆的设想。意图：意图：建立与已有知识的联系。建立与已有知识的联系。第一部分：对遗传物质的早期推测第一部分：对遗传物质的早期推测 第二部分：第二部分：肺炎双球菌的肺炎双球菌的转转化化实验实验 教师活动：教师活动：下面我们一起来亲身体验人类对遗下面我们一起来亲身体验人类对遗传物质的探索过程。传物质的探索过程。多媒体展示格里菲斯的实验并提出问题。多媒体展示格里菲斯的实验并提出问题。1、实验先进行第一、二
34、组的目的是什么？可否直接进行、实验先进行第一、二组的目的是什么？可否直接进行第四组？第四组？2、分析第一、二组实验说明什么？第二、三组说明什么、分析第一、二组实验说明什么？第二、三组说明什么？第三、四组又说明什么？第三、四组又说明什么？3、该实验的结论是什么？、该实验的结论是什么？4、通过第三、四组实验还能得出、通过第三、四组实验还能得出“转化因子转化因子”具有什么特具有什么特点？点？学生活动：学生活动：学生分组分析、示疑、讨论、解疑，最后学生分组分析、示疑、讨论、解疑，最后得出结论。得出结论。意图：意图：提升学生观察、分析问题的能力，养成合作学习提升学生观察、分析问题的能力，养成合作学习的习
35、惯。的习惯。问题假设问题假设 确定思路确定思路选择材料选择材料设计方案设计方案实施方案实施方案结果分析结果分析得出结论得出结论 教师活动：教师活动：“转化因子转化因子”究竟是什么物质呢？究竟是什么物质呢？学生活动：学生活动：学生提出假设尝试设计实验验证假设。学生提出假设尝试设计实验验证假设。是是DNA还是蛋白质？还是蛋白质？把把DNADNA与蛋白质分开，单独与蛋白质分开，单独地、直接地去观察地、直接地去观察DNADNA或蛋或蛋白质的作用。白质的作用。水稻、果蝇、羊、细菌水稻、果蝇、羊、细菌,选选择哪种生物作为材料？择哪种生物作为材料？教师活动教师活动：多媒体展示艾弗里实验并提出问题多媒体展示艾
36、弗里实验并提出问题，引导学生分析引导学生分析。1、艾弗里及其同事的设计思路中最关键的是什么？、艾弗里及其同事的设计思路中最关键的是什么？2、艾弗里在实验中设置第三组实验的必要性是什么？、艾弗里在实验中设置第三组实验的必要性是什么？3、他们的研究结果说明了什么？、他们的研究结果说明了什么？4、艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，实验仍有的不、艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，实验仍有的不足之处是什么？有没有更合适的实验材料与试验方法？足之处是什么？有没有更合适的实验材料与试验方法？学生活动：学生活动：学生学生阅读教材，阅读教材，分组讨论分组讨论，得出结论。得出结论。意图：意图：培养学生分析问题
37、、解决问题的能力，培养学生分析问题、解决问题的能力，促进学生分工促进学生分工协作、相互促进、主动学习。协作、相互促进、主动学习。第三部分：第三部分：噬菌体侵染噬菌体侵染细细菌的菌的实验实验 教师活动：教师活动：出示噬菌体模式出示噬菌体模式图并提问：噬菌体与什么的组图并提问：噬菌体与什么的组成成分相似？成成分相似？学生活动：学生活动：学生学生通过通过观察观察，阅读课本阅读课本P44相关知识点，相关知识点，回答问题。回答问题。教师活动：教师活动：动画展示噬菌体侵染动画展示噬菌体侵染细菌的过程并提出问题。细菌的过程并提出问题。1、为什么赫尔希和蔡斯选择以、为什么赫尔希和蔡斯选择以T2噬菌体为实验材料
38、？噬菌体为实验材料？2、噬菌体非常小，实验怎么观察、噬菌体非常小，实验怎么观察？（指导学生阅读课文？（指导学生阅读课文P45相关相关信息，联系光合作用的探索历程信息，联系光合作用的探索历程中鲁宾和卡门的实验）中鲁宾和卡门的实验）学生活动：学生活动：学生观察、分析、讨学生观察、分析、讨论问题。论问题。意图：意图：实验材料的选择是生命科实验材料的选择是生命科学研究的重要内容，落实科学方学研究的重要内容，落实科学方法教育。法教育。教师活动：教师活动：多媒体展示赫尔希和蔡斯的实验并提出多媒体展示赫尔希和蔡斯的实验并提出问题。问题。1、用、用35S标记的一组噬菌体感染实验，放射性同位素主要分标记的一组噬
39、菌体感染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用布在上清液中；用32P标记的一组噬菌体感染实验，放射性同标记的一组噬菌体感染实验，放射性同位素主要分布在试管底部的沉淀物中，这一结果说明什么？位素主要分布在试管底部的沉淀物中，这一结果说明什么？2、噬菌体在细菌体内的增殖，蛋白质和、噬菌体在细菌体内的增殖，蛋白质和DNA分别是怎样形成分别是怎样形成的？的？3、此实验的指导思想是什么？、此实验的指导思想是什么？4、此实验证明的结论是什么？同时说明、此实验证明的结论是什么？同时说明DNA具有什么特点？具有什么特点？学生活动：学生活动：学生分组讨论、归纳学生分组讨论、归纳。意图：意图：养成学生科学的态度
40、以及对真理的不懈追求的精神。养成学生科学的态度以及对真理的不懈追求的精神。第四部分：烟草花叶病毒感染烟草的实验第四部分：烟草花叶病毒感染烟草的实验 教师活动教师活动：教师提供给学生烟草花叶病毒的相关教师提供给学生烟草花叶病毒的相关知识，引导学生设计实验证明知识，引导学生设计实验证明RNA也是遗传物质。也是遗传物质。学生活动学生活动：学生结合学生结合肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验和和噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验进行分组讨论、设进行分组讨论、设计实验方案，然后汇报交流实验设计方案和计实验方案，然后汇报交流实验设计方案和实验现象、分析原因得出结论。实验现象、分析原因得出结论。教
41、师活动：教师活动：教师对各组的方案结论进行点评。教师对各组的方案结论进行点评。意图：意图：培养学生进行问题探究与实验设计的培养学生进行问题探究与实验设计的能力。能力。教师活动教师活动：教师让学生根据以上几个经典实验思教师让学生根据以上几个经典实验思考问题：不同生物的遗传物质是什么？考问题：不同生物的遗传物质是什么？学生活动：学生活动：学生分析讨论学生分析讨论，最后得出结论，最后得出结论。意图：意图：培养学生归纳总结的能力。培养学生归纳总结的能力。（三三）归纳总结）归纳总结教师教师活动：活动：提供问题提供问题1 1、艾弗里与赫尔希等人的实验选用了结构十分、艾弗里与赫尔希等人的实验选用了结构十分简
42、单的生物简单的生物-细菌或病毒，以细菌或病毒作为细菌或病毒，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？实验材料具有哪些优点？2 2、结合格里菲斯、艾弗里、赫尔希等人的实验，、结合格里菲斯、艾弗里、赫尔希等人的实验，分析作为遗传物质应具备哪些特点？分析作为遗传物质应具备哪些特点？学生活动：学生活动：学生结合所学知识进行分析学生结合所学知识进行分析。意图：意图：训练学生应用知识解决问题的能力。训练学生应用知识解决问题的能力。（四四）拓展升华）拓展升华 练习题：练习题：1 1 有丝分裂特征、减数分裂和受精作用的特点各是什么？有丝分裂特征、减数分裂和受精作用的特点各是什么？2 2 构成细胞的化合物有哪些？
43、构成细胞的化合物有哪些？DNA在细胞内的分布特点？构成在细胞内的分布特点？构成DNA、蛋白质的化学元素分别是什么？、蛋白质的化学元素分别是什么？3 3 染色体、病毒的化学成分分别是什么？噬菌体的组成特点？染色体、病毒的化学成分分别是什么？噬菌体的组成特点？4 4 判断（判断（1）染色体是）染色体是DNA的唯一载体的唯一载体 （2）噬菌体侵染细菌时，是把它的）噬菌体侵染细菌时，是把它的DNA注入到细菌细胞中注入到细菌细胞中 （3）DNA是唯一的遗传物质是唯一的遗传物质 （4）绝大多数生物是以）绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的作为遗传物质的 （5）只有）只有RNA的生物中，的生物中，RNA起遗
44、传物质的作用起遗传物质的作用 5 5 用噬菌体去感染内含大量用噬菌体去感染内含大量3 3H H的细菌，待细菌解体后，的细菌，待细菌解体后，3 3H H应发现于应发现于噬菌体的噬菌体的_。6 6 据分析，衣藻细胞中的据分析，衣藻细胞中的DNA分布是：染色体占分布是：染色体占84，叶绿体占叶绿体占14，线粒体占，线粒体占0.31.01.0，游离态占，游离态占0.91.01.0，这个事实说明，这个事实说明_。（五五）反馈应用）反馈应用7 7 作为遗传物质，在结构上应该具有作为遗传物质，在结构上应该具有_；能通过；能通过_，保持前后，保持前后代的连续性；能通过控制代的连续性；能通过控制_合成，控制生物
45、的一系列性状。合成，控制生物的一系列性状。8 8 将一个萝卜生长点细胞的细胞核，移植到一个去了核的白菜体细胞中，将一个萝卜生长点细胞的细胞核，移植到一个去了核的白菜体细胞中，这个细胞若能发育成一个植物体，其性状可能（这个细胞若能发育成一个植物体，其性状可能（）A A 都是萝卜性状都是萝卜性状 B主要是萝卜性状，还有白菜性状主要是萝卜性状，还有白菜性状C C 都是白菜性状都是白菜性状 D主要是白菜性状，还有萝卜性状主要是白菜性状，还有萝卜性状9 209 20世纪世纪406060年代间，科学家相继用不同的实验证明了年代间，科学家相继用不同的实验证明了DNA是遗传物是遗传物质，这些实验都是设法把质，
46、这些实验都是设法把_和和_分开，以便能够分开，以便能够_去去观察观察DNA的作用。的作用。1010证明证明DNA是遗传物质的最关健的实验设计思路是什么？实现这一设是遗传物质的最关健的实验设计思路是什么？实现这一设计思路，需具备怎样的技术手段？计思路，需具备怎样的技术手段？11 11 细菌转化实验，进一步证明细菌转化实验，进一步证明DNA是遗传物质，这说明科学结论具有是遗传物质，这说明科学结论具有可可_性。而烟草花叶病毒实验则说明科学结论具有性。而烟草花叶病毒实验则说明科学结论具有_性。性。12 12 利用利用3232P P、3535S S标记的标记的_法，是分子生物学研究中常用的一种法，是分子
47、生物学研究中常用的一种方法，可以间接地检测看不见的方法，可以间接地检测看不见的DNA和蛋白质。和蛋白质。在对学生的学习评价中，着眼于学生主动参与意识的在对学生的学习评价中，着眼于学生主动参与意识的培养，落实设定的知识、能力、态度观念等方面的教学目培养，落实设定的知识、能力、态度观念等方面的教学目标。在评价方式上，以老师主导的形成性评价为主，根据标。在评价方式上，以老师主导的形成性评价为主，根据教学进程设置各种类型的形成性问题，引导学生观察、分教学进程设置各种类型的形成性问题，引导学生观察、分析、讨论、归纳总结，以求及时反馈教学效果，调整教学析、讨论、归纳总结，以求及时反馈教学效果，调整教学进程
48、。最后，设置一些练习题，强化对教学内容的巩固。进程。最后，设置一些练习题，强化对教学内容的巩固。如下如下1、2题评价学生预备知识掌握情况。题题评价学生预备知识掌握情况。题3、6 评价学生评价学生阅读自学能力。题阅读自学能力。题4、5、7、8反馈学生对知识理解的准确反馈学生对知识理解的准确性，巩固所学知识，培养学生分析问题、解决问题的能力。性，巩固所学知识，培养学生分析问题、解决问题的能力。题题9、10、11、12反馈课堂教学中有关科学方法的内容。反馈课堂教学中有关科学方法的内容。八八、学习评价、学习评价 该教学设计依据课程标准的基本理念，教师以教学该教学设计依据课程标准的基本理念，教师以教学组
49、织者和引导者的身份，创设问题情境，为学生搭建探组织者和引导者的身份，创设问题情境，为学生搭建探究平台，促进了学生对知识的探索和掌握，培养了学生究平台，促进了学生对知识的探索和掌握，培养了学生的探究精神和创造性思维。本节课在课堂教学中设置较的探究精神和创造性思维。本节课在课堂教学中设置较多的问题思考，交流表达，猜想设计等环节，目的在于多的问题思考，交流表达，猜想设计等环节，目的在于及时反馈学生学习过程中产生的困惑，了解学生的思维及时反馈学生学习过程中产生的困惑，了解学生的思维动向，让学生在交流和沟通中体验学习的乐趣，让学生动向，让学生在交流和沟通中体验学习的乐趣，让学生在思维层面真正在思维层面真正“动动”起来。加上现代化的教学手段使起来。加上现代化的教学手段使用，容易调动学生的探究积极性，主动参与到课堂教学用，容易调动学生的探究积极性，主动参与到课堂教学过程中。同时，利用课堂反馈练习和课后作业等评价手过程中。同时，利用课堂反馈练习和课后作业等评价手段，及时对教学的效果进行了检测和巩固，从而较好地段，及时对教学的效果进行了检测和巩固，从而较好地实现了设定的教学目标。实现了设定的教学目标。九九、教学反思、教学反思