1、 “核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù) ”教學設計一、教學理念新課程理念要求高中生物學教學重在培養(yǎng)學生的科學思維、科學方法、科學精神等生物學科學素養(yǎng)。根據(jù)維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論，為了促進學生的發(fā)展,教師要搭建知識建構的“腳手架”，設計有一定難度的問題，采用問題解決教學，創(chuàng)建學習共同體。因此，本節(jié)課以“問題探究科學發(fā)現(xiàn)的過程來學習科學研究方法”為設計理念，切實落實主體性教學，提高學生的探究能力，訓練學生科學的思維方法。二、學習任務分析“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”一節(jié)是新課標教材浙科版必修2第三章遺傳的分子基礎第一節(jié)的內(nèi)容，是在前面學習了有關細胞學基礎(有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用)、闡明了染色體在前后代遺傳中所

2、起的聯(lián)系作用、分析了染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)的基礎上來學習的。由于肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗具體證明了DNA更加具備作為遺傳物質(zhì)的特性，從而進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，而煙草花葉病毒（TMV）感染實驗，證實RNA也是遺傳物質(zhì)，三個實驗是介紹本節(jié)課程內(nèi)容的載體，所以“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，噬菌體侵染細菌實驗以及煙草花葉病毒（TMV）感染實驗的原理和過程?！笔潜竟?jié)的重點內(nèi)容。學生在學習本課內(nèi)容時，對于肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程的理解掌握需要一定的邏輯思維能力，領悟科學家的實驗設計思路和其中包含的科學方法，所以“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程”為本節(jié)教學的難點。三、學習

3、者分析學生已經(jīng)學習了有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細胞學知識，知道蛋白質(zhì)與核酸的化學元素組成，明確了染色體在前后帶遺傳中的重要作用，知道染色體的主要組成成分是蛋白質(zhì)和DNA。而高中學生的認知水平和思維發(fā)展水平都達到了新的高度，具有更高的抽象概括性、反省性和監(jiān)控性特點。他們能夠用理論作指導分析綜合各種材料，以不斷加深對事物發(fā)展規(guī)律的認識。其思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，但很不完善，仍需設計教師主導的定向教學活動。而且涉及科學方法方面的知識也非常少。故在教學中，可以通過典型事例分析，創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生學習興趣，引導學生探索，學習怎樣觀察、分析、推理和歸納；學習怎樣選擇材料、設計實驗

4、，進行科學方法訓練，逐步提高學生設計實驗的能力。四、教學目標知識目標：1、說出染色體的組成成分。2、概述生物遺傳的物質(zhì)基礎，舉例說出DNA作為遺傳物質(zhì)的證據(jù)。3、說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的原因。能力目標：分析DNA是遺傳物質(zhì)的實驗設計思路，模擬科學家的設計思路嘗試簡單的實驗設計。情感目標：1、概述噬菌體侵染細菌的實驗，體會實驗方法與技術的多樣性。2、概述肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，感悟?qū)嶒灥膰烂苄院瓦壿嬓浴?、感悟科學家實驗設計的優(yōu)美和解決問題的思維方式，感受科學家熱愛科學、獻身科學的執(zhí)著與奉獻精神，增強學生熱愛生命科學，學習生命科學的責任感和使命感。五、教學重點、難點教學重點（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化

5、實驗的原理和過程。（2）噬菌體侵染細菌實驗的實驗分析。教學難點（1）活動：資料分析-噬菌體侵染細菌實驗。（2）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程的分析。六、教學方法本課時的教學設計思路是圍繞本小節(jié)講述的DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”展開的。采用的教學模式是“問題研討”方式，引導學生用科學家研究自然界的方法去思考，去參與各種活動，引導學生模擬科學發(fā)現(xiàn)過程，結合多媒體進行分析、討論、歸納和總結。探究式教學是20 世紀 50 年代由美國芝加哥大學的施瓦布教授在“教育現(xiàn)代化運動”中倡導提出的。他認為在教學過程中，學生學習的過程與科學家的研究過程在本質(zhì)上是一致的

6、，因此，學生應像“科學家”一樣，以主人的身份去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并且在探究的過程中獲取知識，發(fā)展技能，培養(yǎng)能力特別是創(chuàng)造能力，同時受到科學方法、精神、價值觀的教育，并發(fā)展自己的個性?！皢栴}探究”教學模式是探究教學的一種，其流程一般為: 提出問題（創(chuàng)設情境，啟發(fā)提問）-解決問題（引導組織）-運用問題（知識整合,學生測評）。七、課時安排： 2課時1、第一課時，用于進行“資料分析 -噬菌體侵染細菌的實驗”的活動，認識DNA是生物的遺傳物質(zhì)。2、第二課時，用于分析肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，認識DNA是生物的遺傳物質(zhì)；分析煙草花葉病毒的感染和重建實驗，認識RNA也是生物的遺傳物質(zhì)。八、教學過程教學環(huán)節(jié)教師

7、組織和引導學生活動教學意圖設疑導 入屏幕展示圖片（生活中同學們聽說過這樣一些俗語：種瓜得瓜，種豆得豆；龍生龍，鳳生鳳，老鼠養(yǎng)兒會打洞。）請問同學們這是一種什么自然現(xiàn)象呢？思考：為什么后代會和親代如此相似呢？原因何在？學生對展示的圖片進行比較，發(fā)現(xiàn)它們都有著相同的地方，也有著不同的地方。學生思考后作出回答 聯(lián)系生活實際，創(chuàng)設問題情景，以此激發(fā)同學們對生物遺傳現(xiàn)象的興趣。引導探索設問1遺傳和變異的現(xiàn)象人類早已認識到，但是，遺傳和變異究竟是怎樣發(fā)生的呢？在生物體內(nèi)是什么物質(zhì)對遺傳和變異起著決定作用？設問2生物的性狀為什么能傳遞給后代呢？是由于生物體內(nèi)具有對遺傳起決定作用的物質(zhì)遺傳物質(zhì)。那么究竟什么是

8、遺傳物質(zhì)呢？生物學家通過對細胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用的研究，認識到染色體在生物的遺傳中具有重要的作用。提問：染色體的主要成分是什么？在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？回憶生殖過程，比較有絲分裂、減數(shù)分裂、受精作用中染色體的變化規(guī)律回憶染色體的主要成分：DNA和蛋白質(zhì)，怎么確定到底哪一種成分才是遺傳物質(zhì)呢？ 引入遺傳物質(zhì)的知識提出假設你能設計實驗找出究竟什么成分是遺傳物質(zhì)嗎？可以嘗試對提出的問題作出猜想和假設，你的猜想和假設是什么呢？你的思路是什么？準備如何設計？（教師要求不同的小組作出假設并說明自己的思路，最后提出科學家的思路是：“設法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察D

9、NA的作用”作為學生對自己設計思路的評價）。學生小組討論、作出假設，提出方案。假設一、DNA是遺傳物質(zhì)假設二、蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)假設三、蛋白質(zhì)和DNA都是遺傳物質(zhì)一、培養(yǎng)學生針對問題作出假設的能力，也培養(yǎng)學生發(fā)散思維的能力。二、引導學生體驗科學家提出的設想，解決問題的實驗設計思路和方法，激發(fā)探究欲望，體驗成功的喜悅。引導探索解決問題問題升華一、噬菌體侵染細菌的實驗引導學生閱讀教材第49頁。展示噬菌體的模式圖。設疑1、科學家為什么把噬菌體作為研究DNA是遺傳物質(zhì)的材料？2、科學家是如何進行研究的？其關鍵方法是什么？3、實驗結果如何？根據(jù)實驗結果，你能得出什么結論？動畫展示用放射性同位素標記的噬菌體

10、侵染細菌的實驗過程。把學生分成兩組，相互就 “噬菌體侵染細菌的實驗”提出問題并相互回答，最后教師點評總結。根據(jù)教師提問，學生閱讀、觀察、歸納得出結論：親代噬菌體寄主細胞內(nèi)子代噬菌體32P標記DNA有32P標記DNADNA有32P標記35S標記蛋白質(zhì)無35S標記蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)無35S標記教師引導，學生得出，DNA分子具有連續(xù)性，是噬菌體的遺傳物質(zhì)。學生討論后提出問題，同時回答對方提出的問題。使學生知道同位素標記法，培養(yǎng)學生探究問題與設計實驗的能力及創(chuàng)新意識。增加互動關系，激發(fā)學生發(fā)散性思維引導探索 解決問題二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗（一）格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗（動畫展示四組實驗過程）活的R型細菌

11、感染老鼠 健康活的S型細菌感染老鼠 死亡滅活的S型細菌感染老鼠 健康活的R型 + 死的S型感染老鼠 死亡提出問題：1.第、組的實驗設計目的是什么？2.第、組的實驗設計目的是什么？3.第、組的實驗設計目的是什么？4.思考第組老鼠死亡的原因。（教師對學生的回答作分析和評價，最后引導學生得出加熱殺死的S型肺炎雙球菌的體內(nèi)存在一種轉(zhuǎn)化因子可以促使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌。那么如何找出這種轉(zhuǎn)化因子成為新的思考問題）。（二）艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗你有什么方法可以證明轉(zhuǎn)化因子是什么？那么它到底是什么呢？你的思路又是什么呢？（教師對學生的討論進行點評后提出科學家艾弗里的觀點）。艾弗里是怎么做的呢？1944年，美國

12、科學家艾弗里和他的同事，做了如下實驗：把S型細菌的組成物質(zhì)全部分離，并分別與R型細菌混合培養(yǎng)，得到如下結果：設問：根據(jù)肺炎雙球菌的“離體細菌轉(zhuǎn)化實驗”的結果，你能得出什么結論？觀察實驗現(xiàn)象，分組討論并用語言描述實驗的過程，分析實驗結果。1.第一、二組起對照作用，證明R型細菌和S型細菌的作用2.第二、三組的對照實驗說明了死亡的S型細菌不具有致死性。3. 第三、四組的對照實驗說明R型活細菌與S型死細菌混合培養(yǎng)后產(chǎn)生了S型活細菌，并且這種轉(zhuǎn)化的性狀可以遺傳。4在第四組實驗中，已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌中，定含有一種促使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的活性物質(zhì)。學生思考，通過小組討論提出自己的觀點教師引導，學生

13、小組分析討論，通過圖表對比，得出是S型細菌的DNA使得R型轉(zhuǎn)化成S型細菌，并能傳遞給后代，說明DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)進行科學思維訓練對科學家的實驗設計思想進行思考和討論。訓練學生實驗設計的一般遵循的原則進行科學思維引導與訓練引導探索解決問題提問遺傳物質(zhì)是否只有DNA一種呢？三、煙草花葉病毒的感染與重建實驗提問：1.遺傳物質(zhì)是不是只有DNA一種？2.沒有DNA的生物遺傳物質(zhì)是什么呢？如煙草花葉病毒。我們來認識一下煙草花葉病毒1用TMV的蛋白質(zhì)感染煙葉，煙葉未受感染。2用TMV的RNA感染煙葉，煙葉受到感染。討論分析這樣的實驗現(xiàn)象能說明什么？對于TMV這樣的病毒來說，什么是遺傳物質(zhì)？能不能結

14、合科學家的實驗思路設計實驗證明RNA也是遺傳物質(zhì)？（教師對學生的設計方案進行評價，師生共同選出最佳方案，進行設計、分析和描述）。最后師生共同得出結論：在生物界中，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)生物遺傳物質(zhì)是RNA。所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì) 提問除了煙草花葉病毒，還有什么生物的遺傳物質(zhì)是RNA？學生進行分組討論，設計實驗方案，進行實驗探究；然后匯報交流實驗方案和實驗現(xiàn)象、分析原因、得出結論。閱讀、思考回答問題培養(yǎng)學生分析能力和自主學習的能力培養(yǎng)學生學以至用及模仿與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學生的文字組織和表達能力。歸納總結通過三個經(jīng)典實驗，關于什么是遺傳物質(zhì)，你能得出什么結論？引導學生對遺傳物質(zhì)的

15、問題有一個總的認識，認識到：遺傳的基本功能單位-基因，就是一段有功能的核酸，在大多數(shù)生物中即一段DNA，而在RNA病毒中則是一段RNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。學生分析、思考、討論：DNA是主要的遺傳物質(zhì)培養(yǎng)學生分析、總結的能力。知識升華對學生進行分組，輪流提問，輪流答題，以提出的問題數(shù)和答對的問題數(shù)之和為成績進行比賽。學生討論，提問，回答問題增加學生學習的興趣和激發(fā)學習積極性，同時開發(fā)學生開放性思維新問題的提出結合科學家的實驗，分析作為遺傳物質(zhì)應具備哪些特點？ 學生結合所學知識進行分析，以加深對所學知識的理解和應用為DNA的分子結構與特點的學習打下基礎九、板書設計（一）噬菌體侵染細菌的實

16、驗1）活動探究結論親代噬菌體寄主細胞內(nèi)子代噬菌體32P標記DNA有32P標記DNADNA有32P標記35S標記蛋白質(zhì)無35S標記蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)無35S標記2）DNA分子具有連續(xù)性，是噬菌體的遺傳物質(zhì)。（二）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1、格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗1）實驗過程活的R型細菌感染老鼠 健康活的S型細菌感染老鼠 死亡滅活的S型細菌感染老鼠 健康活的R型 + 死的S型感染老鼠 死亡2）實驗結論：加熱殺死的S型肺炎雙球菌的體內(nèi)存在一種轉(zhuǎn)化因子可以促使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌。2、艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗1）實驗方法與結果2）實驗結論：DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)（三）煙草花葉病毒的感染與重建實驗1）煙草

17、花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。2）在生物界中，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)生物遺傳物質(zhì)是RNA。所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)十、課后鞏固：1如下圖所示，肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，在培養(yǎng)有R型細菌的A、B、C、D四支試管中，一次分別加入從S型細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結果發(fā)現(xiàn)有R型細菌轉(zhuǎn)化的是( )2如果用15N、32P、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結構中，能夠找到的放射性元素是A可以在外殼中找到15N和35S B可以在DNA中找到15N和32PC可以在外殼中找到15N D可以在DNA中找到15N、32P、35S3格里菲思和艾弗里所進行的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，證實了 ( )DNA是遺傳物質(zhì) RNA是遺傳物質(zhì) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)S型細菌的性狀是由DNA決定的 在轉(zhuǎn)化過程中，S型細菌的DNA可能進入到了R型菌細胞中A B C D5DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗格里菲思實驗過程可分為四大步驟：注射無毒性的R型活細菌，小鼠 ；注射有毒性的S型活細菌，小鼠患 ；注射加熱殺死了的S型細菌，小鼠 ；注射“R型活細菌+殺死的S型