1、基于问题串导学的基于问题串导学的“DNA“DNA 是主要的遗传是主要的遗传物质物质”一节的教学设计一节的教学设计 一、教材分析 1.教材的地位和作用。DNA 是主要的遗传物质是人教版普通高中新课程生物必修 2遗传与进化中第 3 章第 1 节的内容。本节首先是以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长的问题：“DNA 和蛋白质究竟谁是遗传物质？”目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生的探索欲望；接着介绍了 20 世纪早期人们对于遗传物质的推测，在此基础之上教材详细讲述了 DNA 是遗传物质的直接证据“肺炎双球菌的体内转化实验”、“肺炎双球菌的体外转化实验”和“噬菌体侵染细菌的
2、实验”，引导学生重温科学家的探究历程，领悟科学的过程和方法，最终得出科学的结论。2.教学目标。（1）知识与技能目标：总结“DNA 是主要的遗传物质”的探索过程和实验设计思路；理解 DNA 是主要的遗传物质。（2）过程与方法目标：领悟科学研究的过程和方法，培养学生的实验探究能力；探究实验技术在证明 DNA 是主要遗传物质中的作用。（3）情感态度和价值观目标：体验科学探索的艰辛过程；尊重事实和证据、崇尚严谨和务实的求知态度。二、教法与学法 本节课遵照以教师为主导，学生为主体的理念，采用问题串即“问题驱动”法、比较归纳法、情景唤起法等方法指导学生。学生以导学案为载体，采用自学法、小组讨论法、比较法、
3、归纳法等学习方法完成问题串，掌握本节知识点，最后用思维导图形成知识体系。三、教学过程设计 设疑导入问题串引导，学生合作探究独立归纳总结思维导图整理。教学环节一：创设情景，导入新课 教师组织和引导：PPT 展示展示豌豆杂交图解，指出遗传的概念。提出问题串 1：孟德尔通过实验证明生物的性状是由什么控制的？摩尔根通过实验证明基因位于哪里？染色体的成分是什么？你认为遗传物质是什么？理由？遗传物质可能具有什么特点？证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？学生活动：回顾所学知识，思考回答相关问题，这个问题串在预习时间以及完成，课堂上对答案，针对预习时不会回答的题目进行再次提问，求证。教学环节二：对遗传物
4、质的早期推测 教师组织和引导：指导学生读教材，提取信息：在 20 世纪早期人们普遍认为遗传物质是 DNA 还是蛋白质？为什么？讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。科学家是如何认识 DNA 是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。学生活动：分析当时认为蛋白质是遗传物质的原因：组成 DNA 的脱氧核苷酸只有 4 种而组成蛋白质的氨基酸种类有 20 种，蛋白质的多样性很容易和生物的多样性相联系。教学环节三：DNA 是遗传物质的证据 I肺炎双球菌转化实验 教师组织和引导：提出问题，引导学生阅读获取信息。1.本實验的材料是什么？具有什么特点？PPT 展示：菌
5、落。2.肺炎双球菌转化实验的原理、过程、结论是什么？完成导学案理的两个问题串。问题串 2：实验先进行一、二组的目的是什么？可否直接进行四组？第四组小鼠体内分离出 S 型活细菌，是怎样出现的？格里菲思的试验结论是什么？如果让你接替格里菲思进一步证明什么是遗传物质的话，你应该如何设计并实施实验？问题串 3：这个实验与第一个体内转化实验有什么关系？（实验目的）艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验的设计关键思路？加入 DNA 水解酶的组有何作用？学生活动：认真阅读，获取信息；总结出 R 型细菌和 S 型细菌的区别（完善预习案）；小组合作探究完成问题串 2、3。教学环节四：DNA 是遗传物质的证据 II噬菌体
6、侵染细菌的实验 教师组织和引导：教师讲述：艾弗里的实验进行了十年，实验目的到底是什么？他实现了吗？为了把 DNA 和其他物质彻底的分离开，最终只能把蛋白质含量降低到 0.02%，没有彻底分离提纯。所以，严格来说他的实验并没有构成单一变量。不能够排除蛋白质在转化过程中的作用。另一个实验能够将 DNA 和蛋白质彻底分离开，证明了 DNA 是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验。1.讲述并 PPT 投影。T2 噬菌体的结构模式图，说明其结构特点、物质（元素）组成，培养条件。投影其电镜下的照片，说明根据电镜照片显示的其可能的寄生和繁殖方式。观察图片，思考：注入细菌的物质是什么？你认为哪一种物质是噬菌体的遗传
7、物质？为什么？能不能排除蛋白质的作用？2.投影分别用不同放射性元素标记的噬菌体侵染细菌的实验过程。完成导学案理的问题串：利用什么方法将噬菌体的 DNA 和蛋白质区分开？（实验方法）；标记什么元素？原因是什么？如何使噬菌体标记上相应的放射性？35S标记的组，主要在上清液中检测到放射性，32P 标记的组，却主要在沉淀中检测到放射性，说明了什么？细菌裂解后，释放出的大量子代 T2 噬菌体中，可以测到 32P 标记的 DNA，但却不能测到 35S 标记的蛋白质，这又说明了什么？本实验的结论是什么？学生活动：小组合作探究完成问题串 4。教学环节五：DNA 是主要的遗传物质（烟草花叶病毒的实验）教师组织和
8、引导：设疑：DNA 是生物唯一的遗传物质吗？投影演示烟草花叶病毒侵染烟草的结果，思考：烟草花叶病毒的遗传物质是？投影并讲述：大量科学研究证明：具有细胞结构的生物，遗传物质是 DNA。多数病毒的遗传物质是DNA，例如：T2 噬菌体。少数病毒的遗传物质是 RNA，例如：SARS、HIV、烟草花叶病毒等。学生活动：学生根据已有经验回答。观看幻灯片，回答：烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA。总结上述探究活动，得出：DNA 是主要的遗传物质。布置作业：展示教师自己画的思维导图，提出一些要求。作者简介 罗登元（1987.11），男，土家族，籍贯：重庆市，高中一级教师，大学本科学历，广东省佛山市顺德区均安中学生物教师。