3.1 DNA是主要的遗传物质 教学设计
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，本节课以微课教学导入，探究科学发展的历程，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
“引导探究”教学模式流程:
微课导入→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
多媒体展示二维码。 请同学们说一说它有什么作用？ 从而引导学生思考：在生物体内，有没有类似二维码这样隐含着生命信息的“二维码”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：
可以包含着各种信息。
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。
引导探索总结归纳
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）。并解决学案中学生提出的问题： 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？ 2．用35S、32P标记物质的理论基础是什么？ 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？ 6．此实验的结论是什么？
引导学生用教具演示实验流程
学生阅读思考问题：20世纪30年代以前，人们认为对遗传物质的认识。
学生反馈微课学习后的学习效果 由教师引导，同时通过学生上台演示共同得出结论： 用同位素标记法。 用35S、32P标记是因为DNA中P的含量多；蛋白质中有S而DNA中没有S。 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。 结论：DNA是遗传物质。
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。 3．培养学生处理信息和归纳总结能力
课后思考
教师提出问题：所有生物的遗传物质都是DNA吗？
课后自学
培养学生自主学习的能力。
六、课后反思
本节课的的实验，在传统的教学中，都是老师为主体进行讲授，课堂气氛沉闷，教学效率低下，不能有效培养学生自主学习的能力和探究能力。采用了微课引导探究式的教学方法后，教师通过创设自主学习的条件，激发学生的学习积极性。通过这些实验让学生掌握了科学的研究方法，培养了学生的科学探究能力。教师由单纯的信息表达者转变成信息的加工者、组织者；学生主动地接受知识，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。在潜移默化中，培养了学生的探究精神和创造性思维品质。
第三章第一节
DNA是主要的遗传物质
一教学目标
知识目标：（1）总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程
（2）分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路
（3）探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质
2、能力目标：尝试进行探究实验的设计，领悟假说-演绎法在基因本质探索过程中的应用
3、情感态度价值观：（1）认同与人合作在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。
（2）认同人类对遗传物质的认识是不断深化不断完善的过程
二教学重点和难点
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）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程
三教学过程
教学过程
学生活动
教师活动
教学意图
引言新课教学对遗传物质的早期推测肺炎双球菌的转化实验1、格里菲斯的实验艾弗里的实验噬菌体侵染细菌实验1、噬菌体的结构和生活2、噬菌体侵染细菌实验（1）实验思路（2）实验过程烟草花叶病毒实验五、DNA是主要的遗传物质
倾听，了解思考、尝试回答回答自主阅读，小组讨论，尝试回答阅读，分析，思考讨论，回答小组讨论，设计实验，展示实验设计过程分析实验，明确自变量、因变量，得出实验结论观看PPT，思考问题，小组合作讨论，回答小组派代表回答，阐述实验大致过程小组讨论，预测实验结果观看PPT，推断实验结果，得出实验结论比较、总结
通过减数分裂和基因在染色体上的学习，可见从亲代传递到子代的是染色体，但是染色体由蛋白质和DNA构成，其中哪一种才是遗传物质呢？判断某种物质是否是遗传物质，就要先弄清楚它是否具备遗传物质的特点。可是遗传物质具有什么特点呢？问题1：早期人们认为什么是遗传物质，为什么这么认为？2：早期人们对蛋白质和DNA的认识到哪一个层次？过渡：科学家们展开了对遗传物质的探索任务：阅读课本P43，了解格里菲斯的实验。分析实验材料、实验过程、实验结果和结论。过渡：转化因子究竟是什么？能否通过实验进一步确定？如果是你们，你们打算怎么继续实验，确定转化因子？引导分析实验结果：这几组实验是否构成对照实验？自变量是什么，因变量是什么？结果能否说明DNA是遗传物质？过渡：以上两个实验后，人们对遗传物质是什么的争论焦点是什么？如何解决？PPT：介绍T2噬菌体的结构和生活历程问题：1、从T2噬菌体的结构和生活历程可见T2噬菌体对于我们要研究的问题可起到什么作用？2、利用T2噬菌体再做什么是遗传物质的实验，实验思路是什么？3、该实验思路是什么 4、如何才能将蛋白质和DNA分开观察？过渡：那么我们用T2噬菌体和同位素标记法尝试研究什么遗传物质。请大家以实验目的、实验思路、实验原理、实验方法步骤等一系列过程，以小组为单位，设计本实验方案。提问：请同学派小组代表说说实验大致需要几个步骤？如何给亲代噬菌体带上同位素标记？教师：黑板梳理实验过程预测这个实验将出现什么结果？PPT：展示教材P45图3-6质疑：1、为什么要强调短时间保温？目的是什么？为什么要搅拌离心？子代噬菌体在哪里？是在上清液中还是在沉淀物中？上清液的放射性和沉淀物的放射性分别说明什么什么，能否由此确定DNA遗传到子代？这个实验能说明什么，能否说明所有生物的遗传物质都是DNA？PPT：展示实验过程由此可见，自然界中主要的遗传物质是什么？
以问题促进对旧知识的反思，培养学生在学习过程中的反思习惯与反思能力问题逐步深入，培养生物学科思想，从而培养生物学科素养以问题引领阅读，有利于阅读目标达成与有效阅读以小组为单位，分析实验，训练实验分析能力，为实验设计能力奠定基础引导学生像科学家进一步研究，打开探索科学之门引导进一步分析实验，有利于对实验的深刻理解，自我分析的过程，有利于知识的内化巧妙过渡，有利于知识间的衔接，知识系统化，并对科学探索过程有整体认识问题串引领思考与分析，小组合作引发共同学习和小组互助，迸发思维的火花，体验合作的力量尝试设计实验，训练实验的设计能力，学习实验设计的方法，体会设计实验的科学性与严密性请学生说，师生共同分析，逐步梳理实验过程及时梳理，是对这个复杂实验过程理解的有效手段先让学生预测，后再与教材中的实验结果对照，形成认知冲突，促进反思以质疑促进反思，以质疑促进科学性的体验直接PPT呈现，让学生稍事休息，劳逸结合，避免思维疲劳水到渠成，结果顺理成章
四、教学反思
本节课是科学方法和科学思想学习的极好素材，应用该素材，和学生一起逐步探究、思考、分析、讨论，从而探索DNA的本质，是本节课的教学思路，目的是通过探究过程体验探究的思想及探究的方法，学习科学方法，感受领悟科学思想。本节课以问题形式逐步引导学生不断向前，通过质疑、发生认知冲突、及时分析梳理、尝试设计实验方案等等，在这节课中更重要的是这个探究过程的体验，学生从这个过程中学到的不仅仅是知识性知识，更主要的是方法性技能，所以本堂课应注重给学生时间，给学生思考、自我分析、讨论的空间，也许一堂课时间不够用，但是让学生完成这份探究比教师的总结性教学更重要。
