基因的本质教案

时间:2024-01-22 15:01:21
基因的本质教案

基因的本质教案

作为一位不辞辛劳的人民教师,常常要根据教学需要编写教案,借助教案可以更好地组织教学活动。那要怎么写好教案呢?以下是小编为大家收集的基因的本质教案,欢迎大家分享。

基因的本质教案1

一、设计理念

根据新课程理念,高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养,因此,本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念,切实落实主体性教学,提高学生的探究能力,训练学生科学的思维方法。

二、教材分析

1.地位和作用

“dna是主要的遗传物质”一节是新课标教材人教版必修2第3章第1节的内容,是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是dna和蛋白质的基础上来学习的。在相当长的时间里,人们一直把蛋白质作为遗传物质,那么,遗传物质是dna还是蛋白质呢?教材在此埋下伏笔,然后通过两个经典实验证明了dna是遗传物质,最后列举少数生物只有rna而没有dna的事实,得出“dna是主要的遗传物质”这一结论。

本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式教学的极佳素材。在教学中,通过发挥学生的主体作用,优化课堂结构,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而渗透科学方法教育。

2.重点和难点

教学重点

(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

(2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

教学难点

(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

(2)如何理解dna是主要的遗传物质。

三、教学目标

1.知识目标

(1)知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”是研究噬菌体侵染细菌所采用的方法,也是目前自然科学研究的主要方法。

(2)分析证明dna是主要的遗传物质的实验思路。

2.能力目标

(1)分析证明dna是遗传物质的实验设计思路,提高逻辑思维的能力。

(2)用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验,说明dna是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。

3.情感目标

学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神,进一步激发学生辩证唯物主义世界观的树立。

四、教学模式

根据主体性教学目标,以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度,以培养学生的科学素质为指导,以侧重科学方法教育为归宿,本节课采用“引导探究”教学模式,融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法,并配以多媒体辅助教学,引导学生模拟科学发现过程,进行分析、讨论、归纳和总结。

“引导探究”教学模式流程: 设疑导入→引导探索→归纳总结→拓展升华

五、教学程序

教学

环节

教师

活动

学生

活动

设计

意图

设疑

导入

多媒体展示商品条形码。

请同学们说一说在哪些地方见到这些条形码,它们有什么作用?

从而引导学生思考:在生物体内,有没有类似商品条形码这样隐含着生命信息的“条形码”呢?它在哪里?又是如何传递的?

学生根据日常生活经

验获取的信息回答:

商品上的条形码包含着商品名称、价格、生产日期、产地等信息。

联系生活实际,创设问题情景,以此来激发学生强烈的求知欲。

引导探索

一、对遗传物质的早期推测

指导学生阅读。

二、肺炎双球菌的转化实验

教师用多媒体展示肺炎双球菌转化实验(四组,见教材43页)。并提出问题:共3页,当前第1页123

1.实验先进行第一、二组的目的是什么?可否直接进行第四组?

2.对比分析第一、二组说明什么?第二、三组说明什么?第三、四组又说明什么?

3.该实验能否证明dna是遗传物质?该实验的结论是什么?

4.艾弗里实验最关键的设计思路是什么?

教师引导学生共同得出结论:

第一、二组起对照作用,证明r型细菌和s型细菌的作用,同时可排除使小鼠死亡的其他原因。因此,不能直接进行第四组。

第一、二组说明了r型细菌不具有致死性,s型细菌具有致死性;第二、三组说明了死亡的s型细菌不具有致死性;第三、四组说明了r型活细菌与s型死细菌混合培养后产生了s型活细菌,并且这种转化的性状可以遗传。

该实验不能证明dna是遗传物质。其结论是s型细菌中有一种转化因子能使r型活细菌转化为s型活细菌。

最关键的设计思路是将dna与多糖、脂质、蛋白质、rna分开,分别与r型活细菌混合培养,直接、单独地观察它们的作用。

三、噬菌体侵染细菌的实验

课件展示赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验(教材第45页)。

提出问题供学生讨论,教师深入小组成员中参与讨论。

1.该实验用了什么方法?在什么探究中还用过此方法?

2.用35s、32p标记物质的理论基础是什么?能否用14c和18o进行标记?

3.如果实验用上述方法进行,测试的结果如何?表明了什么?

4.噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的?子代噬菌体的蛋白质和dna分别是怎样形成的?

5.此实验的指导思想是什么?

6.此实验证明dna具备遗传物质的哪些特性?实验的结论是什么? 教师引导学生共同得出结论:

用同位素标记法。

用35s、32p标记是因为dna中p的含量多,蛋白质中p的含量少;蛋白质中有s而dna中没有s。而dna和蛋白质中均含有c和o两种元素。

用带35s的噬菌体侵染细菌,产生的新的噬菌体都不带标记。用带35p的t2噬菌体侵染细菌,产生的新的噬菌体带标记。用35p标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32p标记dna的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的dna进入了细菌体内。

由实验过程分析可知:噬菌体是在自身dna的作用下在细菌体内完成增殖的。dna是自我复制形成的,蛋白质是在dna指导下合成的。

指导思想是将dna与蛋白质分开,分别去感染细菌,直接、单独地观察它们的作用。

证明了dna能自我复制,具有连续性;能指导蛋白质的合成。结论:dna是遗传物质,蛋白质不是。

四、烟草花叶病病毒感染烟草的实验

教师提供给学生烟草花叶病病毒相关知识,引导学生设计实验方案证明rna也是遗传物质(参照前面的实验)

学生阅读思考问题:20世纪30年代以前,人们认为蛋白质是遗传物质。

分组讨论、观察并用语言描述实验过程。最后得出结论。

1.分组、学生观察用语言描述实验过程。

2.学生观察、分析、讨论问题。

学生结合肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验进行分组讨论、设计实验方案,进行实验探究;然后汇报交流实验方案和实验现象、分析原因。

让学生沿着科学的发展轨迹分析问题。

1.培养学生的语言组织能力。

2.培养学生观察能力和分析问题的能力。共3页,当前第2页123

3.培养学生处理信息和归纳总结能力

4.培养学生的合作精神。

培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。

归纳

总结

教师让学生根据以上实验思考问题:

不同生物的遗传物质是什么?

学生分析、讨论:

dna是主要的遗传物质

培养学生分析、总结的能力。

培养学生自主学习的能力。

拓展

升华

1.请学生思考并回答教材课后习题。

2.结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验,分析作为遗传物质应具备哪些特点?

学生结合所学知识进行分析,以加深对所学知识的理解和应用。 培养学生应用知识解决实际问题的能力。

六、反思

本节课的教学内容涉及的实验,在现有的实验室条件下是不可能完成的,在传统的教学中,都是老师滔滔不绝地讲,学生默默地听,课堂气氛沉闷,教学效率低下,更谈不上培养学生自主学习的能力和探究能力。采用了引导探究式的教学方法后,教师通过创设自主合作的学习情景、平等融洽的人际环境,激发学生的学习积极性。教师由单纯的信息表达者转变成信息的加工者、组织者,处于主导地位;学生不是被动地接受知识,而是走进科学家的探究历程,在观察和思考中,愉快地学习,处于主体地位。这样在课堂教学过程中通过师生互动、生生互动,让课堂充满了活力,新课改理念得到了落实。

本--依据课程标准,挖掘了教学内容中的科学探究内涵,充分利用它让学生感受、理解知识的产生和发展过程,掌握科学探究的基本方法。如格里菲斯的肺炎双球菌转化实验、艾弗里证明dna是遗传物质的实验、噬菌体侵染细菌的实验。既包含了科学家持之以恒的宝贵品质,又反映了科学家在研究过程中的创造性思维过程(将dna与蛋白质分开研究)。在潜移默化中,培养了学生的.探究精神和创造性思维品质。

共3页,当前第3页123

基因的本质教案2

1. 教材分析

“dna分子的结构”一节是新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第3章第2节的内容,由dna双螺旋结构模型的构建、dna分子结构的主要特点及制作dna双螺旋结构模型三部分内容构成。其中碱基互补配对原则是dna结构、dna复制以及dna控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。dna分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识;dna独特的双螺旋结构保证了dna具有多样性、特异性、稳定性的特征,它是学生理解生物的多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。

本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式教学的极好素材。在教学中,通过发挥学生的主体作用,优化课堂教学,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而渗透科学方法教育。

2. 教学目标

(1)知识目标:概述dna分子结构的主要特点。

(2)能力目标:制作dna分子双螺旋结构模型。

(3)情感态度与价值观目标:体验dna双螺旋结构模型的构建历程,感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。

3. 教学重点

(1)dna分子结构的主要特点。

(2)制作dna分子双螺旋结构模型。

4. 教学难点

dna分子结构的主要特点。

5. 教学设计的基本理念

美国教育学家克莱恩曾经说过:“最佳的学习方法是先做后辨认,或是一边做一边辨认。”本节内容以dna模型为依托,让学生在分析相关资料的基础上动手构建物理模型,最后通过小组间的交流、比较和归纳,水到渠成得出dna分子结构的主要特点,同时体会科学发展史中蕴含的科学方法和科学思想,达到在探究活动中获得知识的教学目标。

6.教学过程

6.1案例引趣,导入新课

案例介绍:为迎接世界华人生物科学家大会,北京大学生命科学学院准备在新落成的办公楼大厅内建造3座雕塑,其中为了纪念dna双螺旋结构发现50周年,北京大学向世纪盛典公司定作了一座名为“旋律”的不锈钢雕塑,雕塑以双螺旋结构为构思蓝本,整体镀钛,价格6万元。合同签订后,世纪盛典公司如期完工,北大也按照合同约定支付了款项。但是,雕塑参展将近一个月后,一位北大教授发现双螺旋雕塑的螺旋方向反了,呈顺时针方向螺旋上升,与50年前发现的逆时针旋转结构不符,虽然上世纪70年代也发现了左旋顺时针方向的双螺旋结构,但是这次华人生物科学家大会的主题之一就是为了纪念dna双螺旋结构发现50周年,左旋方向的双螺旋结构雕塑不能被北大校方认可。考虑到科学家大会即将召开,世纪盛典公司随后又按照更改后的图纸为北大重新制作了雕塑。世纪盛典公司向北大提出给付第二次制作雕塑的成本费用4.8万元的要求,但北大拒绝了这项要求。世纪盛典公司遂将北京大学起诉到法院。

教师提问:案件发生的原因是什么?借此引出本节课的学习内容:dna的结构是怎样的,有什么特点?

6.2 资料分析,模型构建

教师设问质疑:“科学家是如何揭示dna分子结构的?”

指导学生阅读dna双螺旋结构模型的构建过程,认真思考以下问题后小组交流讨论:共3页,当前第1页123

(1)沃森和克里克开始研究dna结构时,科学界对dna已有的认识是什么?

(dna分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的长链,呈螺旋结构。)

(2)沃森、克里克在前人已有的认识上,采用什么方法研究dna结构?(模型建构。)

(3)沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型?

(a、螺旋结构(三螺旋、双螺旋):碱基位于外部;b、双螺旋结构:磷酸-脱氧核糖位于外部,碱基位于内部,相同碱基配对;c、双螺旋结构:磷酸-脱氧核糖(骨架)位于外部,碱基a-t,g-c配对,位于内部。)

教师引导,学生根据资料信息利用模型盒尝试构建dna结构模型

(1)组装一个脱氧核苷酸模型:(注意三种物质的连接位置)

(2)组装脱氧核苷酸长链:

(学生阅读资料:磷酸-脱氧核糖骨架排列在外侧,推测脱氧核苷酸之间通过磷酸-脱氧核糖相互连接)

(3)构建脱氧核苷酸双链

学生根据自己对dna结构的已有认识,可能有同学构建如下双链模型:

教师提示学生进行自检、组内和组间互评,发现问题:磷酸-脱氧核糖骨架应排列在外侧,而碱基位于双链内部。并由学生提出解决方案:一条脱氧核苷酸链不动,互补链旋转180度。改进后的模型如下:

学生观察新模型后,提出作为遗传物质的dna分子必须具有稳定性,而该模型不能保证dna结构的稳定性,提出修改方案:a-t碱基对与g-c碱基对具有相同的形状和直径,让让a与t配对,g与c配对,组成的dna分子才具有稳定的直径。再次改进模型如下:

(4)学生构建dna的立体结构:双螺旋结构模型。

6.3 dna分子结构的主要特点

学生对制作的模型进行自评、组内和组间评价后,观察不同dna双螺旋模型的共同点,总结dna分子双螺旋结构的主要特点:

(1)两条链反向平行盘旋成双螺旋结构;

(2)外侧为脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架;

(3)内侧为氢键连接形成的碱基对,以碱基互补配对原则配对。

6.4 dna分子结构具有特异性和多样性

通过对比各小组制作的dna模型,发现不同dna分子的结构并不尽相同,差异表现在dna双链碱基对的排列顺序不同,碱基排列顺序的千变万化构成dna分子的多样性,而特定的碱基排列顺序构成每一个dna分子的特异性。dna分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。

6.5 dna分子双螺旋结构中四种碱基的数量关系

记录本小组制作的dna模型中四种碱基的数量,并将几个小组的结果进行合并,统计、归纳双链dna分子中四种碱基数量的比例关系。

6.6情感教育提升

在资料分析、模型制作基础上,教师引导学生思考、讨论:与同时代的科学家相比,沃森和克里克最终取得成功的原因是什么?共3页,当前第2页123

(善于利用他人的研究成果和经验;善于与他人交流和沟通;研究小组成员在知识背景上互补;对所从事的研究有兴趣和激情等。)

6.7 课后延伸

鼓励学生在课后总结在制作和运用dna分子模型的过程中的经验得失,寻找更好的材料用具和方法,设计制作更科学、更美观、使用更方便的dna双螺旋结构模型。

教学反思

在人教版教材中本节内容的编排顺序是:首先以资料形式介绍dna双螺旋结构模型的构建过程,之后总结dna分子双螺旋结构的主要特点,最后制作模型以加深对dna分子结构特点的认识和理解。在实践过程中,笔者开始按照教材顺序组织教学,却发现通过阅读资料,学生对dna结构的构建过程和dna分子结构的特点有了一定了解,但对于细节知识的认识不够深刻,例如,dna的两条链为什么“反向平行”?“构成基本骨架的磷酸和脱氧核糖为何交替连接”?“碱基互补配对时为什么必须a-t,g-c配对”?另外,学生对于科学家进行科学研究的科学思想和科学态度也不能感同身受、有感而发地领悟,仅仅停留在几句宽泛的赞誉、空而不实的学习口号中。新课标理念认为:“高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养”。为了更好地完成这一目标,笔者通过查阅资料、与同行切磋等,对本节内容的教学设计做了一些更改,具体如下:

教学过程:开始以发生在身边的案例引入,打破神秘,拉近抽象的dna与学生的距离。课堂上以学生亲自动手体验模型建构的科学研究方法,动手操作过程中让学生自己发现问题,分析问题,解决问题,培养生物学素养和分析解决问题的能力。

教学方法:教学以“基本单位—单链—平面双链—立体空间结构”逐步深入。模型在本节课中不但是教具,也是提供学生分析和思考的素材。以dna模型为依托,培养学生的空间想象能力。知识间以问题串衔接,环环相扣,学生能跟随教师的思路,主动参与探究过程,在课堂中既动手又动脑,全方位调动感观,使抽象知识形象化,提高课堂知识理解效率。

在活动过程中,教师要注意捕捉细节,如学生拼接时(碳)原子的位置接错、违反空间学现象等,现场发现、现场展示、共同讨论、及时纠正。在讨论中擦出火花,在理论和实践的思维碰撞中获得知识,得到结论。

互动的教学模式比较生动形象,学生也很感兴趣,但要注意:课堂调控引导能力对教师是一大考验。课堂最后对学生知识的梳理和课后知识巩固是相当重要的,否则很容易造成课堂气氛虽活跃,但课后知识没掌握牢固的情况。

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