戴烊燁
【內(nèi)容摘要】本文以科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA是遺傳物質(zhì)的兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為例,巧妙利用問題—引導(dǎo)—發(fā)現(xiàn)法貫穿整個(gè)教學(xué)過程,以一系列問題串引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生,帶領(lǐng)學(xué)生重走科學(xué)家探究之路。
【關(guān)鍵詞】問題 ?生物 ?應(yīng)用
記得曾經(jīng)有一位教育學(xué)家提到過:教學(xué)方法一定要涉及學(xué)生的精神需求,只有這樣教學(xué)效果才能突出。新課標(biāo)重點(diǎn)指出對(duì)于知識(shí)的學(xué)習(xí)應(yīng)該主動(dòng)構(gòu)建、自主提升,教學(xué)過程中鼓勵(lì)學(xué)生自主、合作、探究,樂于動(dòng)腦,勤于動(dòng)手。問題—引導(dǎo)—發(fā)現(xiàn)法是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展,符合教育教學(xué)規(guī)律和學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)的一種教學(xué)方法。教學(xué)過程中教師要依據(jù)學(xué)生的學(xué)情在新課標(biāo)的指引下對(duì)教材進(jìn)行梳理取舍,創(chuàng)設(shè)問題情境,以提問的方法進(jìn)行引導(dǎo),學(xué)生自主學(xué)習(xí)后,通過師生、生生討論后解決問題,這樣既提升了學(xué)生的問題分析和解決能力,也活躍了課堂氛圍,提高了課堂教學(xué)效率。
優(yōu)秀老師的共性就是在課堂上能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣,活躍學(xué)生的思維。問題—引導(dǎo)—發(fā)現(xiàn)法首要的就是“引”,這就需要教師精心創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的問題情境,讓學(xué)生在興趣的引領(lǐng)下主動(dòng)學(xué)習(xí),得出結(jié)論。這個(gè)過程中教師設(shè)置的問題要圍繞教學(xué)目標(biāo)精挑細(xì)選、力求新穎有趣,重、難點(diǎn)突出;更要適應(yīng)學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn),難易適中。接下來我就以科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA是遺傳物質(zhì)的兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為例,談?wù)勎业慕虒W(xué)設(shè)計(jì):
一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
英國(guó)科學(xué)家格里菲思所做的實(shí)驗(yàn):首先帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)兩種類型的肺炎雙球菌,通過動(dòng)畫向?qū)W生展示該實(shí)驗(yàn)的做法及觀察到的現(xiàn)象:(1)將R型活細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),小鼠正常生活;(2)將S型活菌注入小鼠體內(nèi),過一陣子以后小鼠死亡;(3)將已經(jīng)被加熱殺死而失去活性的S型細(xì)菌注入到小鼠體內(nèi),小鼠正?;钪?
提問:對(duì)比這三組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分別說明了什么?(第1組:R型活細(xì)菌無毒;第2組:S型活細(xì)菌有毒;第3組:S型死細(xì)菌沒有毒性)
展示第4組實(shí)驗(yàn):將沒有毒性的R型活細(xì)菌和加熱殺死的無毒性的S型死細(xì)菌一起混合后注射到小鼠體內(nèi),出人意料的事情發(fā)生了,小鼠竟然死亡了。格里菲斯非常困惑,進(jìn)一步對(duì)實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)行了尸檢,從它體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。
提問:此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么?格里菲思從第4組小鼠體內(nèi)分離出有毒性的S型活菌這又說明了什么?(適當(dāng)提示:S型活細(xì)菌是S型死菌死而復(fù)生還是由R型活菌轉(zhuǎn)化得來的?)
該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明DNA是遺傳物質(zhì)?(不能)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論又是什么呢?(失去活性的S型細(xì)菌中,一定含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子,能使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌)
思考:這種轉(zhuǎn)化因子是什么?
設(shè)疑:你認(rèn)為在確定“轉(zhuǎn)化因子”的實(shí)驗(yàn)中,關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么?
艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn):
1.學(xué)生自主閱讀思考:艾弗里的實(shí)驗(yàn)與格里菲斯比較,在思路和技術(shù)上有哪些改進(jìn)和突破?(思路:將各物質(zhì)分離開,分別做實(shí)驗(yàn)。技術(shù):體外轉(zhuǎn)化)
2.實(shí)驗(yàn)過程:(1)A組實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?(DNA是轉(zhuǎn)化因子)(2)B組如果加入脂類,結(jié)果怎樣?B組實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?(3)C組實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁??(為了?yàn)證R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的原因是DNA的存在而不是脫氧核苷酸導(dǎo)致的)(4)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?
設(shè)疑:美國(guó)科學(xué)家艾弗里的實(shí)驗(yàn)中提取出的DNA分子,由于技術(shù)水平有限,純度最高時(shí)也還會(huì)有0.02%的蛋白質(zhì)雜質(zhì),據(jù)此原因仍有一部分人對(duì)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示高度不信任,若要將DNA和蛋白質(zhì)徹底區(qū)分開來,如何解決這個(gè)問題呢?有沒有比細(xì)菌更為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)材料?(病毒)
二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
PPT展示T2噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖及其寄生方式,并用動(dòng)畫展示赫爾希和蔡斯的兩組實(shí)驗(yàn):
1.該實(shí)驗(yàn)用了什么方法?在什么探究中還用過此方法?(如光合作用中魯賓和卡門研究氧氣來自于水的實(shí)驗(yàn))
2.用35S、32P標(biāo)記相關(guān)物質(zhì)有什么理論基礎(chǔ)呢?可不可以用14C和18O進(jìn)行標(biāo)記呢?
3.如何獲得被35S標(biāo)記的噬菌體?(先用被35S標(biāo)記的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用此大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體);為什么要分兩步培養(yǎng)?(噬菌體是病毒,只能寄生)
4.用被35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,沉淀物中無放射性,產(chǎn)生的新的噬菌體都不帶標(biāo)記,表明了什么?(噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi))
5.用被32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,沉淀物中放射性較強(qiáng),且新產(chǎn)生的噬菌體也被32P標(biāo)記,這又是為什么?(噬菌體中的物質(zhì)DNA進(jìn)入了細(xì)菌體內(nèi))
6.噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)如何增殖?合成子代噬菌體蛋白質(zhì)的模板與原料分別是由哪種生物提供的?子代噬菌體DNA 又是怎樣形成的呢?
7.赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是什么?(將DNA與蛋白質(zhì)徹底分離開來,分別去侵染細(xì)菌,單獨(dú)、直接地去觀察它們各自的作用)
8.此實(shí)驗(yàn)表明了DNA作為遺傳物質(zhì)具備什么特性?(此實(shí)驗(yàn)證明了DNA能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成且能自我復(fù)制,具有連續(xù)性)該實(shí)驗(yàn)結(jié)論又是什么?(實(shí)驗(yàn)結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)不是)
在問題—引導(dǎo)—發(fā)現(xiàn)法中,教者通過問題串,層層深入,環(huán)環(huán)相扣,讓學(xué)生展開討論交流,提升了學(xué)生的注意力,促進(jìn)學(xué)生對(duì)重、難點(diǎn)的掌握和邏輯思維與推理能力的提高。因此,我們今后的教學(xué)中要重視教學(xué)情境中的問題設(shè)置,問題設(shè)置的水平高低,直接影響到學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的產(chǎn)生,更影響到學(xué)生對(duì)問題的分析解決。當(dāng)然教無定法,每一種教學(xué)方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),我們應(yīng)該深入研究課堂教學(xué),綜合靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法,掌握教學(xué)藝術(shù),使學(xué)生樂學(xué),讓我們的生物課堂大放異彩,更加高效,更有魅力!
(作者單位:江蘇省靖江市第一高級(jí)中學(xué))