“DNA是主要的遗传物质”一课的教学设计

在高中生物第6章“遗传和变异”的第1节“遗传的物质基础”中，第1课时“DNA是主要的遗传物质”的内容主要是通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌”两个实验来证明DNA是遗传物质，看似其内容简单:几个前人已经做成功的实验得出一个大家从媒体上早已熟知的结论，可实际上，细细推敲，这几个实验的设计思路是什么?设计的科学性在哪里?实验结论是如何被一步一步证实出来的，学生并不易掌握，尤其对“肺炎双球菌转化实验”的第4步，加热杀死的S型细菌与无毒的R型细菌混合后，为什么就使小鼠致死这个实验过程，如果只是简单地讲述结论，会导致学生对知识理解得模棱两可，同时也失去了一个启发学生自己设计实验的好机会。但这节课若先引导学生根据自己学过的生物学知识通过讨论设计出合理的实验思路，并推断出实验结论后，再引入课本中的实验，同时在其中适时地利用多媒体软件，不仅可以活跃课堂气氛，而且能够让学生通过思考和推理，提高自己设计实验的能力。既加深学生对知识的理解程度，又培养他们动脑思考的习惯，从而取得最佳教学效果。

1 教学目标、教学重点和关键

教学重点应该放在对课程中涉及到的实验的解释。而学生是否能够深刻理解这两个实验的关键就在于教师能否引导学生积极探索，扎实地掌握实验的设计思路，培养他们对实验现象的观察能力、总结能力，并能积极启发思维，提出新的设计方案。让学生通过学习认识到，只有实事求是才能获得成功。

2 教学方法──引导探究式教学

2. 1 导入和悬念  利用“种瓜得瓜，种豆得豆”、“一猪生九患，连母十个样”等农谚来说明遗传和变异是生物界普遍存在的生命现象，那么到底谁是主要的遗传物质呢?学生根据以往的生物学知识以及从媒体上获取的信息都会回答:是DNA。那么，怎么来证明DNA就是遗传物质呢?通过这种提问导入新课并制造悬念，使学生注意力集中，积极主动地进入新知识的学习。

2. 2 采用“引导探究式”教学方法  与传统的教学方法不同，“引导探究式”教学是一种以解决问题为中心，注重学生独立活动，着眼于思维力和意志力培养的教学新模式。它的主要目的是使学生在整个教学中成为知识的探索者、发现者。它的结果是使学生真正成为课堂的主体。因此，在讲述新课之前，可以先把学生分成小组，以便在课上能够以组为单位进行讨论，教师在小组代表汇报完讨论结果后请其他同学进行补充，然后共同确定一个可行的实验方案。同时在课程中要加入适当的提问， 通过这种方式使学生积极主动地参与到获取知识的过 程中，能够有效地培养能力，加深印象。

2.2.1 引导学生设计严谨的实验，通过分组讨论得出 结论导入新课后，让学生回忆:通过有丝分裂和减数 分裂的内容，已知道染色体在遗传中扮演重要的角色， 但它的主要成分包括蛋白质和DNA，用什么样的实验 思路才能找到真正的遗传物质呢?学生通过讨论一致认 为，实验过程中必须想办法把蛋白质和DNA分开，单独、直接地观察它们的作用和功能，才能确定究竟谁在 起遗传作用。这个设计思路的主动得出为进一步介绍格里菲思的肺炎双球菌实验和艾弗里的实验做好铺垫。 此外，在介绍格里菲思的肺炎双球菌实验的过程中，提问:①在实验的第3步被加热杀死的S型细菌为 什么不能使小鼠致死。②在第4步中是谁导致小鼠死亡? ③为什么R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后， 会重新出现s型细菌?学生通过思考和讨论，在回答了前两个问题之后，可以猜测出在S型细菌中一定存在一种可以把R型细菌转化成有毒的S型细菌的因子， 而这种转化因子肯定就是能够控制合成蛋白质的遗传物质。但是怎样证明这种起转化作用的因子是DNA，而不是S型细菌其他的成分呢? 这时，教师先不要马上讲述艾弗里的实验，而是要求学生再以小组为单位进行讨论，寻找有效的方法。讨论的结果是学生普遍认为正确而有效的方法就是把S型细菌的几种成分用科学的方法分开，然后分别与R 型活细菌混合，看最终只有加入谁，才能使R型细菌转化成有毒的s型细菌。这时教师在肯定了学生的方案 后再介绍1944年美国科学家艾弗里和他的同事所做的实验及实验结论，证实DNA就是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，也就是说:DNA就是遗传物质。

2.2.2 设计恰当的探究式问题，让学生从问题的答案中获取真知好的问题可以避免长篇累犊的叙述，可以引导学生自觉地思考，层层深入地领悟从而得出正确的结论。在讲述完噬菌体侵染细菌的实验后，教师提问:① 进入细菌体内的是什么?什么结构留在外面?②出来的是什么?③新的蛋白质外壳是怎么出现的?④这个实验能得出什么结论? 回答出这4个问题，学生就可以从蛋白质外壳留在了细菌外面没有参与到产生子噬菌体的现象得出它不 是遗传物质;从留在细菌体内的DNA发挥了其遗传作 用从而产生子代噬菌体的实验结果中直接得出DNA是遗传物质的结论。

2.3 运用现代化教学手段，使烦琐、抽象的讲述变得简洁、直观  中学生具有强烈的追求新、奇、趣、美的心理特点，多媒体集文字、图形、声音、动画等多种信息传输手段为一体，有很强的真实感和表现力，容易激发学生对新知识的兴趣和渴望探究的动机。同时可以把抽象的实验过程直观地表现出来，帮助学生进一步理解知识。在讲述“肺炎双球菌转化实验”中，可以把格里菲思的4步实验利用POWERPOINT制作幻灯，在制作时注意要把实验过程和实验结果分开，不要急于展示4步实验的结果，而是先展示实验过程，让学生讨论推测，然后再公布结果，这样可以激发学生的好奇心并且调动学生参与思考的积极性。

 “噬菌体侵染细菌的实验”比较抽象，因此可以把它制作成三维动画，直观地演示噬菌体侵染细菌的全过程，演示前向学生先提出问题，演示过程中教师可以不必讲述，让学生自己观察，演示结束后，再让学生回答问题。这样的教学过程真正成了学生主动探究、主动创造的过程，充分发挥学生的主动性，使他们产生一种通过探索得以发现的强烈的求知欲，同时培养了他们的观察能力和逻辑推理能力。

2.4 注意新旧知识的联系  导入新课后，即可让学生回忆染色体的主要成分是蛋白质和DNA；讲艾弗里的实验时可复习细胞的几个重要组成成分；讲用同位素标记噬菌体时，可先让学生回忆蛋白质和DNA的基本元素组成。这样既复习了旧知识，又提高课堂效益。

3 体会

与传统教学不同，教师提问和学生讨论贯穿整节课，学生通过自己的想象、思考、设计和推理，得出了“DNA是遗传物质”这个结论，这种方法，使学生的思路清晰，理解深刻，课堂气氛活跃，达到良好的教学效果。