1、生物論文之“DNA是主要遺傳物質(zhì)”的教學(xué)設(shè)計(jì) 潛江中學(xué)王小妮 易理清探究式教學(xué)模式起源于薩曼對(duì)于“獨(dú)立學(xué)習(xí)者發(fā)展”的信念，他認(rèn)為科學(xué)家用來(lái)分析解決問(wèn)題，探究未知世界的理性智慧可以傳授給學(xué)生。具體說(shuō)，探究式教學(xué)是指在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，學(xué)生以類(lèi)似科學(xué)研究的方式去自主獲取知識(shí)，應(yīng)用知識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)在掌握知識(shí)的同時(shí)，獲得理解和應(yīng)用知識(shí)的科學(xué)方法以及培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的教學(xué)目標(biāo)。因此，探究式教學(xué)實(shí)質(zhì)上是一種創(chuàng)新型教學(xué)方式，探究能力強(qiáng)的學(xué)生在學(xué)習(xí)中會(huì)自主積極地獨(dú)立思考，求解問(wèn)題。下面我們以“DNA是主要遺傳物質(zhì)”來(lái)展示探究式教學(xué)過(guò)程。1、創(chuàng)設(shè)情景，提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決

2、問(wèn)題1.1首先展示英國(guó)科學(xué)家格里菲思的肺炎雙球菌感染小鼠的實(shí)驗(yàn)：第一組，R型細(xì)菌感染小鼠，小鼠正常；第二組，S型細(xì)菌感染小鼠，小鼠死亡；第三組，加熱殺死的S型細(xì)菌感染小鼠，小鼠正常；第四組，加熱殺死的S型細(xì)菌和R型細(xì)菌一起感染小鼠，小鼠死亡。1.2精心設(shè)計(jì)問(wèn)題分析實(shí)驗(yàn)：a、第三組與第二組說(shuō)明什么？b第四組與第一、二組說(shuō)明什么？1.3引導(dǎo)得出結(jié)論：加熱殺死S型細(xì)菌中有“轉(zhuǎn)化因子”，可使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。2、由以上結(jié)論提出新的問(wèn)題，構(gòu)思實(shí)驗(yàn)思路解決問(wèn)題。在以上結(jié)論中，學(xué)生已知S型細(xì)菌中有“轉(zhuǎn)化因子”，那么轉(zhuǎn)化因子具體是什么物質(zhì)呢？對(duì)于問(wèn)題一步步加深，引起求勝欲望，如何解決這一問(wèn)題，可利用學(xué)生

3、原有的生物學(xué)知識(shí)作為背景，設(shè)置疑問(wèn)，誘發(fā)思維性探究。如：細(xì)菌會(huì)有哪些物質(zhì)？DNA、蛋白質(zhì)、少糖等，我們要知道其中哪一種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子，應(yīng)該怎么辦？作為轉(zhuǎn)化因子，它應(yīng)具有什么樣的功能？由此推出實(shí)驗(yàn)過(guò)程：將S型細(xì)菌分解，用得到的各種物質(zhì)去轉(zhuǎn)化R型細(xì)菌。在這一步步緊扣的問(wèn)題中，學(xué)生理清思路，成功設(shè)計(jì)出和艾弗里的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。成功的喜悅更加提高學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的興趣，對(duì)未知知識(shí)的渴望。3、勇于置疑，利用新教材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神格里菲斯和艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是，但并不是所有人信服，因?yàn)榘ダ锏膶?shí)驗(yàn)中提取的DNA，純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，

4、怎么才能把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，直接、單地觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。為了解決這一問(wèn)題，要選擇好的材料只有蛋白質(zhì)和DNA的噬菌體。介紹噬菌體的結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單的生活后，提出實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵問(wèn)題：如何區(qū)分蛋白質(zhì)、DNA？部分學(xué)生想到用放射性同位素標(biāo)記，選擇哪些元素分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)？用C、H、O等元素是否可行？分組討論，集思廣益，最后得出結(jié)論，用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，用32P標(biāo)記DNA，然后用它們分別侵染細(xì)菌，在子代噬菌體中檢測(cè)放射性同位素的種類(lèi)，進(jìn)而確定在親子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)？思路清晰了，提出下述問(wèn)題：如何用35S和32P對(duì)噬菌體進(jìn)行標(biāo)記呢？一部分學(xué)生最容易想到：分別用含有35S和3

5、2P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。這時(shí)可以適時(shí)點(diǎn)撥：作為病毒，噬菌體的生活方式為專(zhuān)性寄生，只有在寄主細(xì)胞內(nèi)才能繁殖后代，噬菌體的寄主是什么？學(xué)生的思路一下子打開(kāi)了，在培養(yǎng)基上培養(yǎng)噬菌體是不能成功的，因此先分別用含有放射性同位素35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，然后分別用上述細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體，從而制備出DNA中含有32P和蛋白質(zhì)中含有35S的噬菌體，然后分別用含有35S和32P的噬菌體去感染未被標(biāo)記的細(xì)胞，最后根據(jù)放射性同位素在子代噬菌體的存在以確定DNA和蛋白質(zhì)誰(shuí)是遺傳物質(zhì)。這樣的過(guò)程能很好地幫助學(xué)生完成知識(shí)的遷移以及相關(guān)章節(jié)知識(shí)的鏈接，能激發(fā)學(xué)生探究知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的興趣，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中體會(huì)到成功的快

6、樂(lè)。同時(shí)可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和合作交流能力。用不同的放射性元素標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程基本清楚了，但還有另一個(gè)問(wèn)題沒(méi)有突破：即放射性元素如何檢測(cè)呢？教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材圖6-4了解噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程：用被35S和32P的噬菌體分別感染未被標(biāo)記的細(xì)菌，經(jīng)過(guò)短時(shí)間的保溫，用攪拌器攪拌，使在細(xì)菌外的噬菌體與細(xì)菌分開(kāi)，經(jīng)離心后檢測(cè)上清液（細(xì)菌外的噬菌體）和沉淀物（細(xì)菌）的放射性物質(zhì)。結(jié)果，用35S標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，主要在上清液中檢測(cè)到了放射性同位素，而用32P標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，主要在沉淀物中檢測(cè)到了放射性同位素，而且細(xì)胞裂解后，在釋放出來(lái)的大量噬菌體中，可以檢測(cè)到32P標(biāo)記的DNA，卻不能檢測(cè)到35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)。教師要求學(xué)生總結(jié)：這樣的結(jié)果可以得到什么結(jié)論？學(xué)生們相互討論，最后得出一致結(jié)論：親代與子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)。也就是說(shuō)，子代噬菌體的各種性狀，是通過(guò)親代的DNA遺傳給后代的，因此，DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。4、探究式教學(xué)的思考與評(píng)價(jià)當(dāng)然探究式教學(xué)也有其局限性，探究式教學(xué)更注重知識(shí)的形成過(guò)程，難以使學(xué)生獲得比較系統(tǒng)的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，況且并非所有的學(xué)科知識(shí)都適合探究式教學(xué)這種方式。另外，在傳統(tǒng)的教學(xué)任務(wù)還沒(méi)有相應(yīng)改革的情況下，課時(shí)不足是開(kāi)展探究性教學(xué)的一個(gè)突出矛盾，目前，教師只能在教學(xué)過(guò)程中選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容進(jìn)行探究式教學(xué)。參考文獻(xiàn)：吳圣潘、楊香云