《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)-2024-2025學(xué)年濟(jì)南版（2024）初中生物學(xué)七年級下冊一、教材分析（一）教材的地位和作用本節(jié)課出自新教材濟(jì)南版（2024）初中生物學(xué)七年級下冊第四單元《物種的延續(xù)》第三章《遺傳信息控制生物性狀》。它是在學(xué)生對生物的生殖和發(fā)育有了一定認(rèn)識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討遺傳現(xiàn)象背后的物質(zhì)基礎(chǔ)?！癉NA是主要的遺傳物質(zhì)”這一內(nèi)容是遺傳學(xué)的核心知識，不僅是理解遺傳信息傳遞和變異的基礎(chǔ)，更是后續(xù)學(xué)習(xí)基因的結(jié)構(gòu)與功能、生物的遺傳規(guī)律等知識的基石，對于學(xué)生構(gòu)建完整的遺傳學(xué)知識體系起著至關(guān)重要的作用，同時(shí)也有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和邏輯思維能力。（二）教材內(nèi)容的分析教材開篇通過一些生活中常見的遺傳現(xiàn)象，如子女與父母在相貌、身高、膚色等方面的相似性，引發(fā)學(xué)生對遺傳物質(zhì)的思考，自然引出本節(jié)課的主題。接著，教材詳細(xì)介紹了科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的探索歷程，從早期人們對遺傳物質(zhì)的猜測，到格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，再到艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，以及噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，逐步揭示了DNA是遺傳物質(zhì)這一事實(shí)。在介紹實(shí)驗(yàn)過程時(shí)，教材注重引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。隨后，教材闡述了DNA作為遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，包括DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)、基本組成單位等內(nèi)容，讓學(xué)生從分子層面理解遺傳物質(zhì)的本質(zhì)。此外，教材還提及了RNA在某些病毒中的遺傳作用，從而強(qiáng)調(diào)了DNA是主要的遺傳物質(zhì)這一概念。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識目標(biāo)描述科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的探索歷程，分析相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路、現(xiàn)象和結(jié)論。闡明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的原因，理解DNA作為遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。說明RNA在某些病毒中的遺傳作用，明確“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的內(nèi)涵。（二）能力目標(biāo)通過分析科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過程，提高邏輯推理、實(shí)驗(yàn)分析和歸納總結(jié)的能力。運(yùn)用所學(xué)知識解釋生活中的遺傳現(xiàn)象，培養(yǎng)知識應(yīng)用能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)感受科學(xué)家在探索遺傳物質(zhì)過程中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的精神，激發(fā)對科學(xué)研究的興趣。認(rèn)識到科學(xué)研究是一個(gè)不斷發(fā)展和完善的過程，培養(yǎng)批判性思維和追求真理的品質(zhì)。三、教學(xué)重難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)理解肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理、過程及結(jié)論。掌握DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其作為遺傳物質(zhì)的功能。明確DNA是主要遺傳物質(zhì)的依據(jù)。（二）教學(xué)難點(diǎn)分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中如何通過巧妙設(shè)計(jì)排除其他物質(zhì)干擾，證明DNA是遺傳物質(zhì)。理解DNA分子結(jié)構(gòu)與遺傳信息傳遞和變異的關(guān)系。四、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）教師活動(dòng)：展示一組家庭照片，照片中呈現(xiàn)了父母與子女在面部特征、身體形態(tài)等方面的相似之處。提問學(xué)生：“大家觀察這些照片，為什么子女和父母會(huì)長得這么像呢？是什么物質(zhì)在傳遞遺傳信息呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考遺傳物質(zhì)的相關(guān)問題。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察照片，積極思考教師提出的問題，可能會(huì)回答是基因或者某種神秘物質(zhì)傳遞了遺傳信息，但對于具體是什么物質(zhì)并不明確。設(shè)計(jì)意圖：通過展示貼近生活的家庭照片，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心，引發(fā)學(xué)生對遺傳物質(zhì)的思考，從而自然地導(dǎo)入本節(jié)課的主題——探索DNA是主要的遺傳物質(zhì)。（二）科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的探索歷程講解（20分鐘）早期對遺傳物質(zhì)的猜測（3分鐘）教師活動(dòng)：講解在科學(xué)發(fā)展的早期，人們根據(jù)已有的知識，對遺傳物質(zhì)提出了各種猜測。有的科學(xué)家認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)由多種氨基酸組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，可能攜帶大量遺傳信息；也有科學(xué)家認(rèn)為核酸可能是遺傳物質(zhì)，但當(dāng)時(shí)對核酸的結(jié)構(gòu)和功能了解甚少。教師提問：“大家想一想，為什么早期科學(xué)家會(huì)認(rèn)為蛋白質(zhì)更有可能是遺傳物質(zhì)呢？”學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考教師的問題，結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性等知識，回答因?yàn)榈鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可能具有更多的信息儲(chǔ)存能力。設(shè)計(jì)意圖：介紹早期對遺傳物質(zhì)的猜測，讓學(xué)生了解科學(xué)研究的發(fā)展歷程，培養(yǎng)學(xué)生的歷史思維，同時(shí)通過提問引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生對后續(xù)實(shí)驗(yàn)的興趣。格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（7分鐘）教師活動(dòng)：詳細(xì)介紹格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。展示肺炎雙球菌的兩種類型，即有莢膜的S型細(xì)菌（有毒性，可使小鼠患敗血癥死亡）和無莢膜的R型細(xì)菌（無毒性）。講解實(shí)驗(yàn)過程：將無毒性的R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠存活；將有毒性的S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡；將加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠存活；將加熱殺死的S型細(xì)菌和無毒性的R型活細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，并且從死亡小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。教師提問：“從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，大家能得出什么結(jié)論？為什么加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌呢？”學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真聆聽教師講解，觀察實(shí)驗(yàn)過程示意圖，思考教師提出的問題?？赡軙?huì)回答加熱殺死的S型細(xì)菌中存在某種物質(zhì)使R型細(xì)菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化，但不確定這種物質(zhì)是什么。設(shè)計(jì)意圖：通過詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)過程和提問，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和邏輯推理能力，讓學(xué)生初步體會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路。艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（7分鐘）教師活動(dòng)：講解艾弗里為了弄清楚使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì)是什么，進(jìn)行了肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。展示實(shí)驗(yàn)過程：將S型細(xì)菌的提取物分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，這些提取物包括蛋白質(zhì)、多糖、DNA等成分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有加入DNA的一組，R型細(xì)菌才轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，并且加入DNA酶破壞DNA后，R型細(xì)菌不能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。教師提問：“這個(gè)實(shí)驗(yàn)與格里菲思的實(shí)驗(yàn)相比，有什么改進(jìn)之處？從這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？”學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生對比兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，思考教師的問題，回答艾弗里的實(shí)驗(yàn)將各種物質(zhì)分開單獨(dú)研究，更能確定使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。得出DNA是使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)這一結(jié)論。設(shè)計(jì)意圖：通過對比分析兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解科學(xué)實(shí)驗(yàn)不斷改進(jìn)和完善的過程，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，同時(shí)讓學(xué)生深刻理解DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)（3分鐘）教師活動(dòng)：簡單介紹噬菌體的結(jié)構(gòu)和生活方式，展示噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的過程示意圖。講解赫爾希和蔡斯用放射性同位素標(biāo)記法，分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼（用3?S標(biāo)記）和DNA（用32P標(biāo)記），然后讓噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌。經(jīng)過攪拌、離心后，檢測上清液和沉淀物中的放射性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用3?S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼的一組，上清液放射性高，沉淀物放射性低；用32P標(biāo)記DNA的一組，沉淀物放射性高，上清液放射性低。教師提問：“這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)巧妙之處在哪里？從這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？”學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)示意圖，思考教師提出的問題，回答實(shí)驗(yàn)通過標(biāo)記不同物質(zhì)，能清晰區(qū)分蛋白質(zhì)和DNA在遺傳過程中的作用，得出DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)這一結(jié)論。設(shè)計(jì)意圖：通過介紹噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，拓寬學(xué)生對證明DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識，讓學(xué)生體會(huì)放射性同位素標(biāo)記法在科學(xué)研究中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)的能力。（三）DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)講解（15分鐘）DNA的基本組成單位（5分鐘）教師活動(dòng)：展示DNA分子結(jié)構(gòu)的示意圖，講解DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸。每個(gè)脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成。介紹含氮堿基有四種，分別是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）。教師提問：“大家觀察示意圖，想一想不同的脫氧核苷酸之間的區(qū)別在哪里？”學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察示意圖，回答不同脫氧核苷酸的區(qū)別在于含氮堿基不同。設(shè)計(jì)意圖：通過展示示意圖和提問，讓學(xué)生直觀了解DNA的基本組成單位，為后續(xù)學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)（5分鐘）教師活動(dòng)：詳細(xì)講解DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，磷酸和脫氧核糖交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。堿基之間通過氫鍵連接，且遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即A與T配對，G與C配對。教師利用模型展示DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生更直觀地感受。教師提問：“為什么堿基要按照A-T、G-C的方式配對呢？”學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察模型，思考教師的問題，結(jié)合堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)等知識，可能會(huì)回答這樣的配對方式能保證DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等。設(shè)計(jì)意圖：利用模型和詳細(xì)講解，將抽象的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，幫助學(xué)生理解DNA的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過提問培養(yǎng)學(xué)生的思考能力。DNA結(jié)構(gòu)與遺傳信息的關(guān)系（5分鐘）教師活動(dòng)：講解DNA分子中堿基對的排列順序代表了遺傳信息。由于堿基對排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性；而特定的堿基對排列順序，又決定了DNA分子的特異性。教師舉例說明，不同生物的DNA分子中堿基對排列順序不同，所以具有不同的遺傳信息。教師提問：“大家想一想，DNA分子的多樣性和特異性與生物的多樣性和特異性有什么關(guān)系？”學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考教師的問題，回答生物的多樣性和特異性是由DNA分子的多樣性和特異性決定的，因?yàn)镈NA攜帶了遺傳信息。設(shè)計(jì)意圖：通過講解和舉例，讓學(xué)生理解DNA結(jié)構(gòu)與遺傳信息的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生知識遷移和應(yīng)用的能力，使學(xué)生從分子層面理解遺傳現(xiàn)象。（四）RNA在某些病毒中的遺傳作用講解（5分鐘）教師活動(dòng)：介紹除了DNA作為遺傳物質(zhì)外，在某些病毒中，RNA也可以作為遺傳物質(zhì)，如煙草花葉病毒、艾滋病病毒等。展示煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)過程，將煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)外殼分離，分別感染煙草，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有RNA能使煙草感染病毒。教師提問：“從這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？”學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)過程介紹，思考教師提出的問題，回答在煙草花葉病毒中RNA是遺傳物質(zhì)，因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。設(shè)計(jì)意圖：通過介紹RNA在某些病毒中的遺傳作用，完善學(xué)生對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識，讓學(xué)生明確“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”這一概念的內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)生全面看待問題的能力。（五）課堂小結(jié)（5分鐘）教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的探索歷程、DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及DNA是主要遺傳物質(zhì)的原因等。以思維導(dǎo)圖的形式在黑板上呈現(xiàn)知識框架，從遺傳物質(zhì)的探索實(shí)驗(yàn)引出DNA的結(jié)構(gòu)，再到DNA是主要遺傳物質(zhì)的結(jié)論，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識體系。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生跟隨教師的引導(dǎo)，回顧知識點(diǎn)，補(bǔ)充筆記中的不足。學(xué)生可以提出自己在本節(jié)課學(xué)習(xí)中存在的疑問。設(shè)計(jì)意圖：通過課堂小結(jié)，梳理本節(jié)課的重點(diǎn)知識，強(qiáng)化學(xué)生的記憶，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。鼓勵(lì)學(xué)生提問，及時(shí)解決學(xué)生的疑惑，確保學(xué)生對知識的全面掌握。（六）課堂練習(xí)（5分鐘）教師活動(dòng)：在PPT上展示與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的練習(xí)題，包括選擇題、填空題和簡答題。選擇題如“在證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是（）A.用同位素標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)B.分離DNA和蛋白質(zhì)C.單獨(dú)觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用D.得到噬菌體和肺炎雙球菌”；填空題如“DNA的基本組成單位是______，其含有的四種堿基分別是______”；簡答題如“請簡述噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)論”。要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成練習(xí)，然后請學(xué)生回答問題，進(jìn)行點(diǎn)評和講解。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真完成練習(xí)題，積極回答問題。對于做錯(cuò)的題目，認(rèn)真聽取教師的講解，理解錯(cuò)誤原因。設(shè)計(jì)意圖：通過課堂練習(xí)，及時(shí)鞏固學(xué)生所學(xué)的知識，檢測學(xué)生對本節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容的掌握情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，以便進(jìn)行針對性的輔導(dǎo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。五、教學(xué)反思在本節(jié)課的教學(xué)過程中，通過豐富的教學(xué)手段，如展示圖片、實(shí)驗(yàn)示意圖、模型等，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生積極主動(dòng)地參與到課堂學(xué)習(xí)中。在講解科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的探索歷程時(shí)，注重引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、現(xiàn)象和結(jié)論，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力和實(shí)驗(yàn)分析能力。在介紹DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)時(shí)，通過直觀的模型展示和詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解了抽象的分子結(jié)構(gòu)知識。通過提問和討論等師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，促進(jìn)了學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用。然而，在教學(xué)過程中也存在一些不足之處。例