课堂教学设计

课堂教学设计

课题：DNA是主要的遗传物质

教学目标

知识目标：提供遗传学几个著名实验，通过对实验过程和现象的分析，了解科学家进行科学研究的方法，获得DNA是主要的遗传物质的结论。

能力目标： 1.在了解教师所提供的实验的基础上，说出每个实验证明的问题，提高对实验过程和现象的分析能力。

2．在对教师提供的材料分析后，设计能够证明什么是烟草花叶病毒的遗传物质的实

验，学习设计实验的技能。

情感目标：在了解科学家对遗传物质的研究过程中，学习科学家实事求是，不断追求真理的科学态度和精神。

学生情况分析：

1．遗传变异的基本概念和知识在初中生物学教材中已经涉及，高二学生已具备一定的知识。此外，由于遗传学的发展特点和应用价值，各种媒体大量宣传，学生从媒体学习了不少知识。

2．遗传变异内容安排在学生学习细胞结构和成分、生物的生殖和发育等内容之后，学生已经了解有关细胞核、细胞器、核酸、蛋白质、染色体、DNA、有丝分裂、减数分裂、受精作用

以及生物生殖发育的知识，了解了染色体的成分以及染色体在有丝分裂、减数分裂和受精作用

中的数量变化，这些知识是本课题学习的基础知识。

3．学生在化学课的学习中学习了同位素的知识，在这节课的教学中可以利用相关知识分析

有关实验现象。

4．尽管遗传变异是学生较为感兴趣的学习内容，日常生活中，遗传变异的现象也是学生可以观察到的，但是如何解释这些现象，学生还缺少知识。学生希望能够自己去分析所见到的遗

传变异现象。教师可以利用学生的求知欲望，与学生共同探索遗传变异中的为什么。

教学内容分析：

本小节教材试图通过介绍和分析遗传学上两个著名的实验让学生认识什么是遗传物质，通

过了解科学家研究过程，学习科学知识，接受科学史和科学方法的教育。

《肺炎双球菌转化实验》和《噬菌体侵染细菌实验》是本小节教学的重点，分析这两个实

验可以帮助学生理解为什么说DNA是遗传物质。

本小节教学难点有两点：《肺炎双球菌转化实验》中的转化原理是难点之一，学生对于杀死的细菌能够引起细菌的转化感到迷惑。《噬菌体侵染细菌实验》中如何观察噬菌体在细菌中的活动，是教学的另一个难点。

本小节课题为“DNA是主要的遗传物质”，但仅仅通过以上两个实验获得本节课题的结论

不够充分，所以若有时间，教师可以在教学过程中增加有关烟草花叶病毒的实验。

根据本课题的教学内容，教学中可以采取不断设疑的方法，激发学生兴趣，引起学生的思

维活动，在老师所提供的情境中参与分析讨论。教师应该鼓励学生的想象和创造，鼓励学生自

己设计实验对所提供的问题进行研究。

教学媒体：

1．几个遗传学实验的挂图；

2．若有条件可以将《肺炎双球菌转化实验》和《噬菌体侵染细菌实验》的实验内容制作成计算机课件辅助本节课教学。

教学过程建议：

1．以问题引入课题。

2．介绍《肺炎双球菌转化实验》和《噬菌体侵染细菌实验》，认识DNA是遗传物质。

3．与学生共同分析烟草花叶病毒的特点，设计实验，研究什么是烟草花叶病毒的遗传物质，并且获得“DNA是主要的遗传物质”的结论。

4．分析细胞中DNA分布情况，获得染色体是DNA的主要载体的结论。

5．分析三组实验结果，讨论遗传物质应该具有什么特点？

6．以问题结束本课题教学活动。

具体教学建议：

1．以问题引入课题。

我们已经知道，遗传和变异是生物的基本特征之一，但是，遗传和变异是怎样发生的？生

物体内什么物质对遗传变异起着决定作用，也就是说什么是遗传物质？你认为遗传物质应该有

什么特点？学生可能会根据已有的知识回答核酸或者DNA是遗传物质。教师可以利用学生的

答案引导学生进一步思考：你认为核酸或者DNA是遗传物质，依据是什么？是否能够通过一

定证据来证实你提出的看法是正确的？通过问题引出本节课的课题。

2．在分析什么是遗传物质时，教师可以首先引导学生从个体和细胞水平分析，在生物个体或者细胞上下代延续过程中起重要作用的细胞或者结构是什么，然后从分子水平对细胞中染色

体的化学组成进行分析，让学生从不同水平认识遗传现象产生的原因。以上知识学生已经学过，比较容易得到结论，染色体在生物上下代具有连续性，染色体中的DNA是遗传物质。学生认为这个结论是理所当然的，教师则需要进一步引导学生认识，人们不是那么容易认识了这个问

题的。同时，作为一个科学结论，必须有一定的依据支持。那么，“DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质”，这个结论是否有支持的依据？让学生了解一个科学结论是在大量实验的基础上

获得的。

3．关于“细菌转化实验”的教学。

细菌转化实验是本课题教学的重点，也是难点。在进行这部分内容教学前，可以与学生共

同做出一个假设“如果DNA是遗传物质，那么各种生物的遗传必定与DNA有关”，带着验证自己提出的假设的任务去分析教师介绍的实验。同时还应该说明，实验可能支持假设，也可能

不支持假设。实验一旦不支持假设，假设不能成立，或者被推翻，或者需要修订。

教学中需要注意几个问题：

（1）说明肺炎双球菌的特点，特别要强调两种类型细菌的结构和生理特点的差异。

（2）介绍1928年格里菲斯实验，重点放在对教材上第四组实验的讨论。在分析的基础上，说明什么是“细菌转化”，细菌是在什么条件下进行转化，发生转化的细菌有什么特点。同时提

醒学生分析：这个实验发现了什么，实验留下了什么问题需要继续研究。科学家在这个实验中

并没有搞清楚是什么物质使R型细菌变为S型细菌的，如果你是一个研究工作者，下一步会怎

样进行研究？

（3）介绍1944年艾弗里等人的实验，教师可以利用《教师教学用书》所介绍的资料。

（4）这组实验对所提出的假设是支持的。

通过这组实验，可以看到一个科学发现需要许多科学家的研究和探索，人类正是在这个不

断探索的过程中发现真理，认识自然中的秘密。

4．关于“噬菌体侵染细菌实验”的教学

（1）教师在介绍两种实验材料的特点后，要与学生一起分析科学家选择这样两种材料进行

研究的原因：噬菌体结构简单，化学组成与真核细胞中的染色体的成分相似；侵染细菌的方式

有利于进行研究。

（2）由于细菌和噬菌体都是微小不易观察的生物，怎样才能了解实验中两种生物的活动，

科学家利用了同位素标记的方法进行研究，这种方法是生物学研究常常使用的方法。但是利用

什么同位素，标记什么元素才能使实验获得成功也可以让学生自己分析。

（3）这个实验的结果也支持了我们的假设。根据这两个实验，我们是否可以做出结论，生

物的遗传物质就是DNA？

教师提出烟草花叶病毒，让学生继续讨论。

5．关于“烟草花叶病毒实验”的教学

教师首先介绍烟草花叶病毒的特点，学生可以模仿科学家的实验方法来设计自己的实验，

然后再了解科学家是怎样进行研究的。

这一组实验是否也支持我们的假设？若不支持，是推翻还是修订？怎样修订？

最后需要强调，凡是含有DNA的生物都是以DNA作为遗传物质的，若生物体内仅含有RNA，那么这类生物是遗传物质应该是RNA。因为绝大部分的生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。

6．关于本节课的小结。

这节课主要分析的方式进行教学，是让学生在分析或设计实验的过程中体会科学家的工作

经历，学习对实验的过程和现象进行分析，学生若能对所介绍的实验做出正确的解释，就能够

理解本节课的内容，学生需要记忆的知识点并不多，也不存在困难。所以，教师在小结时，可

以让学生自己概括本节课的内容和结论，并且适时提出问题“DNA为什么可以作为遗传物质，而细胞内其他物质却没有这种可能性？DNA具有什么特点？”，以问题结束本节课的教学，又

激发学生新的想象力，为下一节课的教学做一个铺垫。(设计者中国人民大学附中肖乐和)

点评：

本节课教师通过介绍科学发展史上的重要实验，来启发学生提问题、分析问题和解决问题。教师首先介绍遗传学发展史上几个著名实验，通过对实验过程和现象的分析，了解科学家进行

科学研究的方法，获得DNA是主要的遗传物质的结论。在了解教师所提供的实验及其结果

的基础上，提出问题（假设），分析实验的现象和结果所能证明的问题，从而提高学生对实验过

程和现象的分析能力。

此外，教师在组织教学内容时，并不局限于教材中的内容，在对教师提供的材料分析后，

启发学生设计能够证明什么是烟草花叶病毒的遗传物质的实验，学习设计实验的技能。突出了

科学思维方法和科学过程技能的培养和训练，体现了科学素质教育的要求。同时也是生物学科

教学中运用科学史进行科学方法教育的有益尝试。