程秀紅
摘要:經(jīng)典實(shí)驗(yàn)在生物科學(xué)史上地位是無(wú)可質(zhì)疑的實(shí)驗(yàn),對(duì)生物學(xué)發(fā)展有著重要價(jià)值,其中蘊(yùn)藏著很重要的科學(xué)實(shí)驗(yàn)思想,巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。本節(jié)課以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為基點(diǎn),以角色扮演的方式,充分發(fā)揮學(xué)生的主體精神,進(jìn)行導(dǎo)→分→展→疑→評(píng)→感的教學(xué)過(guò)程。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高校課堂;評(píng)價(jià)
一、教學(xué)目標(biāo)
1.總結(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過(guò)程。
2.分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。
3.探討實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)中的作用。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程
(2)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程
2.教學(xué)難點(diǎn)
肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程
三、教學(xué)過(guò)程
1.引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)。為了讓學(xué)生有目的性的預(yù)習(xí),生成的問題又不至于太脫離重點(diǎn),同時(shí)又不影響學(xué)生的發(fā)散思維,我根據(jù)教材內(nèi)容自己設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)指導(dǎo)問答題。
2.教師導(dǎo)入和分角色
根據(jù)課的內(nèi)容把班內(nèi)同學(xué)分為格里菲思組,艾弗里組,赫爾希和蔡斯組,RNA病毒研究組四組。在各組進(jìn)行陳述之前我作為導(dǎo)演,對(duì)本節(jié)的一些知識(shí)背景進(jìn)行闡述,把學(xué)生帶入戲中。
師:作為遺傳物質(zhì)應(yīng)該具備什么特征呢?因?yàn)橹霸诖朔矫嬗谢A(chǔ),所以經(jīng)過(guò)討論之后,不難回答出來(lái):
2.1.能復(fù)制
2.2.能從上一代傳給下一代
2.3.能攜帶遺傳信息
2.4.能控制生物體性狀
那么,尋找遺傳物質(zhì)就要以此為導(dǎo)向。下面請(qǐng)各位研究小組就自己組的試驗(yàn)及結(jié)果進(jìn)行闡述看看如果我們生活在那個(gè)年代,有沒有同學(xué)也能夠像當(dāng)時(shí)的科學(xué)家那樣,做出大膽而聰明的設(shè)想,哪怕是與諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過(guò)一回。
3.展示和相互質(zhì)疑答疑及老師的即時(shí)評(píng)價(jià)
3.1各組的展示過(guò)程實(shí)際是對(duì)課本上的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行重現(xiàn),當(dāng)然在這個(gè)過(guò)程盡量讓學(xué)生不依賴課本,這樣才能真正的做到讓學(xué)生熟悉課本。
3.1.1各組敘述之前老師都會(huì)有適當(dāng)?shù)呐园?,以使課堂更有整體性,如在艾弗里組發(fā)言之前,老師可以出示以下知識(shí)背景:
艾弗里將他的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)整理成論文發(fā)表后在當(dāng)時(shí)是引起了轟動(dòng)的。雖然直到他去世也沒獲得諾貝爾獎(jiǎng)這一至高榮譽(yù),但許多科學(xué)家都認(rèn)為世界欠他一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)。再加上后來(lái)赫爾希和蔡斯的獲獎(jiǎng)。這足以說(shuō)明這一實(shí)驗(yàn)成果的重要性和重大意義。
并顯示人們對(duì)艾弗里的評(píng)價(jià):20世紀(jì)科學(xué)史上的一大憾事,諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)惋惜的承認(rèn):“Avery于1944年關(guān)于DNA攜帶遺傳信息的發(fā)現(xiàn)代表了遺傳學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)重大的成就,他沒能得到諾貝爾獎(jiǎng)是很遺憾的”。使學(xué)生產(chǎn)生情感和認(rèn)識(shí)上的強(qiáng)烈沖擊和巨大反差,刺激學(xué)生的探知欲望。形成良好的人生觀,世界觀和價(jià)值觀。同時(shí)告知學(xué)生:當(dāng)時(shí)已經(jīng)有了物質(zhì)提純和鑒定技術(shù)。
3.1.2在赫爾希和蔡斯組發(fā)言之前老師可以旁白:
知識(shí)背景:當(dāng)時(shí)已經(jīng)知道DNA和蛋白質(zhì)的元素組成。T2噬菌體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:只有DNA和蛋白質(zhì)。
新技術(shù):放射性同位素標(biāo)記法
電子顯微鏡下看到噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程,但不知道進(jìn)入細(xì)菌的是蛋白質(zhì)還是DNA。
3.2等各組進(jìn)行完展示后,給各組的表現(xiàn)給予評(píng)價(jià)打分。大家對(duì)課本的層次,基礎(chǔ)內(nèi)容也基本記住。本步驟雖然不難但不能缺少,很多理科學(xué)生不愛看書只愛做題,課本上的很多基礎(chǔ)知識(shí)吃不透。這種方法讓他們充分記住課本上的基礎(chǔ)知識(shí),分角色表演具有趣味性。接下來(lái)就進(jìn)入本節(jié)課的高潮階段相互質(zhì)疑,答疑及評(píng)價(jià)階段。這是本節(jié)課的核心,很多考點(diǎn)就主要在這里集中。由于學(xué)生要針對(duì)課本內(nèi)容設(shè)計(jì)出高知識(shí)含量的問題,所以他們?cè)谡n下已經(jīng)作過(guò)相關(guān)本節(jié)課的題。能總結(jié)出有水平的問題如下:
3.2.1艾弗里組給格里菲斯組提出以下問題:
你們?cè)囼?yàn)中的第四組小鼠為什么會(huì)死亡,而第三組同樣是注射加熱殺死的S型細(xì)菌,為什么小鼠不死?
3.2.2赫爾希和蔡斯組給艾弗里組提出了以下問題:
你們?cè)囼?yàn)的最后一組為什么要加入DNA酶?
你們對(duì)提取出的DNA純度不高作何解釋?
3.2.3 RNA病毒研究組對(duì)赫爾希和蔡斯組提出的問題更是全面而正中要害:
如何把親代的噬菌體帶上標(biāo)記?用含放射性的培養(yǎng)基去直接培養(yǎng)行嗎?
不用P,S標(biāo)記,用N,H標(biāo)記噬菌體行嗎?
攪拌,離心的目的分別是什么?時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
試驗(yàn)最終結(jié)論是什么?這個(gè)結(jié)論是不是有待研究?
這些問題都是各組提前準(zhǔn)備好,能很快寫到黑板上的。以上這些問題是學(xué)生通過(guò)作相關(guān)題深挖出來(lái)的問題,是考點(diǎn)。所以對(duì)于提出的高質(zhì)量的問題我會(huì)給予高度贊揚(yáng),也在評(píng)價(jià)積分中加上較高分?jǐn)?shù)的。
3.3各組針對(duì)以上提出的問題進(jìn)行答疑,當(dāng)然,對(duì)于答得不太完善的地方其他組可以補(bǔ)充。老師給予及時(shí)的評(píng)價(jià)和打分。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候老師會(huì)給予解圍性質(zhì)的發(fā)言。
3.4老師補(bǔ)充問題階段(本階段是在各組的問題都解決后,根據(jù)本節(jié)課內(nèi)容需要設(shè)計(jì)的)
有一種專門寄生在煙草體內(nèi)的病毒——煙草花葉病毒,也只含有兩種成分,但這兩種成分是蛋白質(zhì)和RNA,居然不含DNA!那么煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么呢?請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)今天所學(xué)的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)分組討論。
客觀講,我在設(shè)計(jì)這個(gè)問題時(shí)也沒指望同學(xué)們能回答出方法二,所以我事先在課件上準(zhǔn)備好答案了。
方法一:像艾弗里那樣把蛋白質(zhì)和RNA分開,分別感染煙草,看結(jié)果如何。
方法二:像赫爾希和蔡斯那樣,是用放射性同位素標(biāo)記的方法,跟蹤觀察,看前后代保持連續(xù)性的是蛋白質(zhì)還是RNA。
4.分享感悟,使課堂升華。學(xué)生分享:通過(guò)本課的學(xué)習(xí),我體驗(yàn)到了科學(xué)探索是不斷深入,不斷完善的過(guò)程,在進(jìn)行過(guò)程中會(huì)受當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展的限制。體驗(yàn)到了科學(xué)探究的艱辛。
四、核心素養(yǎng)在課堂中的體現(xiàn)
1. 激發(fā)興趣融入生命觀念。在教學(xué)中老師運(yùn)用艾弗里沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)的原因?以及后人對(duì)艾弗里的評(píng)價(jià)。高度贊揚(yáng)了艾弗里不為名利,只為科學(xué)發(fā)展的超脫精神?!翱纯慈绻覀兩钤谀莻€(gè)年代,有沒有同學(xué)也能夠像當(dāng)時(shí)的科學(xué)家那樣,做出大膽而聰明的設(shè)想,哪怕是與諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過(guò)一回?!边@句話會(huì)極大地影響學(xué)生,讓學(xué)生樹立起良好的人生觀,價(jià)值觀,科學(xué)觀。分享感悟步驟操作得當(dāng),也會(huì)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的人生觀,價(jià)值觀。
2.問題引導(dǎo),培養(yǎng)理性思維。為了引導(dǎo)學(xué)生探知實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,充分理解實(shí)驗(yàn),本節(jié)課學(xué)生設(shè)疑,以問題串的形式引導(dǎo)學(xué)生理性思維,使學(xué)生的思考水平得到提升。
3.科學(xué)探究 追求嚴(yán)謹(jǐn)。在對(duì)設(shè)計(jì)的一系列問題的解答中,都能體現(xiàn)對(duì)學(xué)生科學(xué)探究的鍛煉。在問題的引導(dǎo)下,同學(xué)們各組討論總結(jié),有些是通過(guò)充分閱讀教材或課外知識(shí)對(duì)問題展開的討論。
4.提升社會(huì)責(zé)任。給予學(xué)生高度評(píng)價(jià)時(shí),讓他們知道他們也是可以為中國(guó)爭(zhēng)光,讓中國(guó)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的未來(lái)的希望,因?yàn)檎f(shuō)得真誠(chéng),所以會(huì)起到不錯(cuò)的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]趙戀君.初中生物課堂融入生物核心素養(yǎng)——以“人類應(yīng)用遺傳和變異原理培育新品種”為例中學(xué)生物教學(xué)2017 , 1-2:143-144
課題名稱及編號(hào):河南省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度一般課題立足學(xué)生核心素養(yǎng)的生物高校課堂模式研究 [2019]-JKGHYB-1141。