“DNA是主要遗传物质”的教学设计

　　潜江中学　　王小妮　 易理清

　　探究式教学模式起源于萨曼对于“独立学习者发展”的信念，他认为科学家用来分析解决问题，探究未知世界的理性智慧可以传授给学生。具体说，探究式教学是指在整个教学过程中，在教师的启发诱导下，学生以类似科学研究的方式去自主获取知识，应用知识和解决实际问题，从而实现在掌握知识的同时，获得理解和应用知识的科学方法以及培养创新精神和实践能力的教学目标。因此，探究式教学实质上是一种创新型教学方式，探究能力强的学生在学习中会自主积极地独立思考，求解问题。下面我们以“DNA是主要遗传物质”来展示探究式教学过程。

　　1、创设情景，提出问题，分析问题，解决问题

　　1.1　首先展示英国科学家格里菲思的肺炎双球菌感染小鼠的实验：第一组，R型细菌感染小鼠，小鼠正常；第二组，S型细菌感染小鼠，小鼠死亡；第三组，加热杀死的S型细菌感染小鼠，小鼠正常；第四组，加热杀死的S型细菌和R型细菌一起感染小鼠，小鼠死亡。

　　1.2　精心设计问题分析实验：a、第三组与第二组说明什么？b第四组与第一、二组说明什么？

　　1.3　引导得出结论：加热杀死S型细菌中有“转化因子”，可使R型细菌转化为S型细菌。

　　2、由以上结论提出新的问题，构思实验思路解决问题。

　　在以上结论中，学生已知S型细菌中有“转化因子”，那么转化因子具体是什么物质呢？对于问题一步步加深，引起求胜欲望，如何解决这一问题，可利用学生原有的生物学知识作为背景，设置疑问，诱发思维性探究。如：细菌会有哪些物质？DNA、蛋白质、少糖等，我们要知道其中哪一种物质是转化因子，应该怎么办？作为转化因子，它应具有什么样的功能？由此推出实验过程：将S型细菌分解，用得到的各种物质去转化R型细菌。在这一步步紧扣的问题中，学生理清思路，成功设计出和艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验。成功的喜悦更加提高学生对生物实验的兴趣，对未知知识的渴望。

　　3、勇于置疑，利用新教材设计实验，培养创新精神

　　格里菲斯和艾弗里的肺炎双球菌转化实验得出结论DNA是遗传物质，而蛋白质不是，但并不是所有人信服，因为艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，怎么才能把DNA和蛋白质分开，直接、单地观察DNA和蛋白质的作用。为了解决这一问题，要选择好的材料——只有蛋白质和DNA的噬菌体。介绍噬菌体的结构和简单的生活后，提出实验中的关键问题：如何区分蛋白质、DNA？部分学生想到用放射性同位素标记，选择哪些元素分别标记DNA和蛋白质？用C、H、O等元素是否可行？分组讨论，集思广益，最后得出结论，用35S标记蛋白质，用32P标记DNA，然后用它们分别侵染细菌，在子代噬菌体中检测放射性同位素的种类，进而确定在亲子代之间具有连续性的物质是DNA还是蛋白质？

　　思路清晰了，提出下述问题：如何用35S和32P对噬菌体进行标记呢？一部分学生最容易想到：分别用含有35S和32P的培养基培养噬菌体。这时可以适时点拨：作为病毒，噬菌体的生活方式为专性寄生，只有在寄主细胞内才能繁殖后代，噬菌体的寄主是什么？学生的思路一下子打开了，在培养基上培养噬菌体是不能成功的，因此先分别用含有放射性同位素35S和32P的培养基培养细菌，然后分别用上述细菌培养噬菌体，从而制备出DNA中含有32P和蛋白质中含有35S的噬菌体，然后分别用含有35S和32P的噬菌体去感染未被标记的细胞，最后根据放射性同位素在子代噬菌体的存在以确定DNA和蛋白质谁是遗传物质。

　　这样的过程能很好地帮助学生完成知识的迁移以及相关章节知识的链接，能激发学生探究知识间内在联系的兴趣，让学生在学习的过程中体会到成功的快乐。同时可以培养他们的创新精神和合作交流能力。

　　用不同的放射性元素标记的噬菌体侵染细菌的过程基本清楚了，但还有另一个问题没有突破：即放射性元素如何检测呢？

　　教师引导学生结合教材图6-4了解噬菌体侵染细菌的过程：用被35S和32P的噬菌体分别感染未被标记的细菌，经过短时间的保温，用搅拌器搅拌，使在细菌外的噬菌体与细菌分开，经离心后检测上清液（细菌外的噬菌体）和沉淀物（细菌）的放射性物质。结果，用35S标记的一组实验，主要在上清液中检测到了放射性同位素，而用32P标记的一组实验，主要在沉淀物中检测到了放射性同位素，而且细胞裂解后，在释放出来的大量噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，却不能检测到35S标记的蛋白质。教师要求学生总结：这样的结果可以得到什么结论？学生们相互讨论，最后得出一致结论：亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质。也就是说，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传给后代的，因此，DNA才是真正的遗传物质。

　　4、探究式教学的思考与评价

　　当然探究式教学也有其局限性，探究式教学更注重知识的形成过程，难以使学生获得比较系统的学科基础知识，况且并非所有的学科知识都适合探究式教学这种方式。另外，在传统的教学任务还没有相应改革的情况下，课时不足是开展探究性教学的一个突出矛盾，目前，教师只能在教学过程中选择恰当的教学内容进行探究式教学。

　　参考文献：

　　①吴圣潘、杨香云以“案例”为中心的复习教学设计［J］。中学物理学 2007（10）：32。

　　②张红　探讨情感态度与价值观教育在生物教学中的实施［J］ 2007（10）：34。

　　③陈乐东　新课程标准下的初中生物教学策略［J］。中学生物学 　2007（10）：38。