揭阳市高中生物教材教学研讨会资料2014-10-29广东揭阳培训课堂教学的策略.ppt

广东揭阳培训 高中生物课堂教学策略 刘本举 2014年10月 联系： 上午探讨的主要内容 l兴趣课堂 l能力课堂 l科学史课堂 l人文课堂 兴趣课堂 n教学现状/ n短信作业内容；重复的作业；一个知识点的训练 ；结果是什么？四川采访；逃学；撕书；奥赛冠 军的专业选择。 n我的经历/ n90年代后期生物教学；怎么办？探索；与现实生 活的联系；激活课堂。 n新课程四个基本理念之一： n注重与现实生活的联系 兴趣与新课程 我认为，对一切来说，只有热爱才是最好的教师 ，它远远超过责任感。 爱因斯坦 让学生真正“恋上”生物课 培养学生终生学习的习惯 学科兴趣可以使学生走向社会后，愿意参与相关 社会问题的讨论，愿意参加有关社会决策的听证 会，关注相关的社会问题。这不就是我们常说的“ 合格公民”特征吗？同时，这也是新课程标准理念 之一“提高生物科学素养”的基本要求。 课例：细胞中的糖类和脂质 物质的分类、分布和功能，这样的课最难设计， 因为教科书上就是枯燥的分类知识、分布和功能 简介。 学生自己就可以看懂，但是如果让学生自学，仅 止于了解和记忆； 如果老师絮絮叨叨地重复教科书的内容，学生就 不会有任何兴趣； 引导学生用表格或者分支法归纳总结，讲得再生 动也是灌输，总结的再详细也是记忆和背诵。兴 趣的培养在哪里？能力的培养在哪里？ 将生活元素融入课堂 6个生活中的问题，一个调查： （1）什么糖最甜？ （2）啤酒的“度数”； （3）乳糖不耐症； （4）排毒养颜的“第7营养素”； （5）饿过头就不饿了； （6）秸秆变成葡萄糖。 调查自己家庭食用油和超市食用油品种及 深海鱼油 什么糖最甜？ 果糖 什么食品中果糖含量最高 ？蜂蜜。 花蜜中主要的糖分是蔗糖 ，而不是果糖。 思考： 名称 甜度 名称 甜度 蔗糖 100 果糖 175 麦芽糖 35 葡萄糖 70 乳糖 16 半乳糖 30 糖精50000 蛇菊苷 30000 见过啤酒瓶标签上注 明的“度数”吗？是酒 精含量吗？ 啤酒肚 “干啤、超干啤”什么 意思？ 学生：生啤？ 学生：干红？ 啤酒的“度数 ” 乳糖不耐症 有人喝了牛奶就拉 肚子，但却可以喝 发酵型的酸奶，这 是为什么？ 学生奶事件 人体并不能消化和吸 收纤维素，为什么某 些食品还要添加膳食 纤维？你知道纤维素 的作用吗？ 排毒养颜的“第 7营养素” 饿过头就不饿了 上完体育课后感觉很饿， 可是还要继续上课，忍一 忍吧！结果下课后又不感 觉到饿了，你有过这样的 体验吗？什么吗？ 肝糖原与肌糖原区别？ 现在农田秋收之 后，植物的秸秆 一般有哪些用途 ？你知道吗？ 秸秆变成葡萄糖 完成这些内容之后再总结归纳 ，学生们就会兴趣盎然。枯燥 的表格也变成了愉快的学习过 程，不信您试试！ 一个调查 提前让学生调查了家庭食用油、深海鱼油 ，并让他们查阅关于胆固醇和心脑血管疾 病的有关资料。 曹宇的调查表及分析。 补充： 花生油在低温条件最容易变稠，不透明， 为什么？ 学生：我们家用的色拉油还有调和油是什 么油？ 深海鱼油 学生介绍调查结果； 脑黄金到底是什么？ 为什么具有健脑的作 用 DHA、EPA 学生：脑白金 学生介绍调查结果； 血胆固醇高为什么会 导致心脑血管疾病？ 补充：胆固醇一定是 有害的吗？ 维生素D、性激素等的 前体 高血脂症 教师补充： 冬眠动物秋天就狠劲吃，吃的胖胖的 。为什么不 以糖类储存能量？ 脂肪：39KJ/g，糖类和蛋白质：17KJ/g。 磷脂是生物膜的主要成分，想一想，人体内什么 组织或器官含有较多的磷脂？ 保健品：大豆卵磷脂。 豆制品、蛋黄等。 有一个学生特意把家长的血脂化验单拿来。 教师总结： 脂质分为脂肪、类脂、固醇三大类 表格总结: 因为有了兴趣，有了接近生活的这些知识作为背 景，总结的这些内容就不再是冷冰冰的文字，而 是活生生的触手可及的可以立即用到生活中的知 识。 课标：面向全体学生 n着眼于学生全面发展和终身发展的需要。 n吴非老师在致青年教师一书中，讲述了 这么一件事情：常常有老师很得意地说“某家 长说他孩子只听我一个人的，其他老师的话 都不爱听”；“我不再教那个班了，结果成绩 马上就下来了”；其实，这不值得骄傲，相反 ，应该为自己教学的失败而自责。 n一个成功的教师，应该让学生深深地爱上他 所教的学科，而不仅仅是喜欢这个教师。让 学生一生都保持该学科的兴趣，有学习的激 情和终生学习的习惯。 能力课堂 课程标准：四个基本理念之一：倡导探究 性学习 第二部分 课程目标 初步学会生物科学探究的一般方法，具有 较强的生物学实验的基本操作技能、搜集 和处理信息的能力、获取新知识的能力、 批判性思维的能力、分析和解决实际问题 的能力，以及交流与合作的能力。 这样的课怎么设计？ 有一些这样的教学内容：有图片，教材文字信息 很少，属于概括性介绍的结论性文字。 如果让学生课前预习，一眼就看完了，仅仅是一 个死记硬背的过程；学生看了结论，失去了对相 关内容的神秘感觉，失去了探究的兴趣； 如果让学生查阅资料，相关资料很艰涩难懂，并 且也仅限于结论性知识点；仅仅是知识面的拓宽 ，无助于理解与思维的提升； 如果让学生合作探究，有什么可以探究的呢？ 常常听到老师们议论上述问题并发出感叹。 课例： 线粒体的功能，是按照课本内容直接告诉学生？ 让学生思考旁边的问题？还是其他更好的方法？ 如何设计教学过程？ 教材内容就是以叙述性和结论性的语言以及图示 呈现出来的。 怎样才能让学生在学习这些基本知识的同时得到 理解能力、分析能力和推理能力的提高呢？ 仅仅告诉学生结论，然后让学生思考并回答旁边 的思考题，这样做感觉很单薄，很显然是不能达 成教学目标的。 老师们的一般做法 关于线粒体的功能：让学生分析和推断功能。 资料： （1）19世纪90年代，德国生物学家在光学显 微 镜下观察到动物细胞质中存在一种颗粒状结构，因 这种小体呈短线状或颗粒状，故根据形态将其命名 为线粒体（mitochondrion），源于希腊字mito： 线、chondrion：颗粒） （2）后来的研究发现，线粒体普遍存在于动、植 物细胞中。 （3）植物幼嫩组织和分生组织比衰老组织中多。 （4）肝细胞和心肌细胞较表皮细胞多（如每个肝细 胞可达2000个，而一般细胞只有200个左右）。 （5）在同一细胞中分布不均匀。（如常聚集在精子 尾基部，原生动物的纤毛基底部，小肠上皮细胞的 微绒毛基部等。） 通过探究性问题，推断线粒体的功能 。 根据初中所学内容，生命活动所需能 量从哪里来？ 有机物在有氧条件下分解被称做细胞 的有氧呼吸，线粒体和能量供应有关 ，由此你能推出线粒体的功能吗？ 继续引导学生思考： 有机物氧化是一个很复杂的过程，几十步 化学反应组成，有几十种中间产物，这些 中间产物是集合在一起反应效率高，还是 分散反应快？有个什么样的结构好？膜- -双层膜 内部膜面积大些好还是小些好？嵴 反应在常温常压下进行，还需要什么条件 保证反应快速高效进行？酶、液态基质。 思考分析 整理原有知识使之系统化 利用原有知识使之转化为推理能力 科学推理 得出结论 该教学过程的特点： 在这个过程中，学生利用以前学过的知 识，经过思考、推理，建构了线粒体的 结构，没有硬性地灌输，没有死记硬背 ，整个教学过程中学生都处于一种积极 思考的状态，通过自己的探索主动获取 知识。老师们想一想，这个过程除了知 识的学习、思维能力和推理能力的提升 外是否还有更重要的东西？ 促进学生形成生命科学的基本思想- “结构总是和功能相适应” 欢迎探讨： 相关内容在我的文章“例析高中生物探究性 学习的类型”，该文章发表在中学生物学 2006年第9期，欢迎老师们提出宝贵意见 ，欢迎一起探讨，谢谢！ 课例：孟德尔豌豆杂交实验（一） -测交实验 1.减数分裂和基因分离定律，怎样的学习 次序更好？ 2.到底怎样让学生更好地学习演绎推理 ，体验假说演绎的推理方法？ 3.怎样引导学生分析测交实验，才能让 学生领悟其中的推理方法？ 怎样的学习次序更好？ 大纲版教材 减数分裂与受精作用（遗传 的细胞基础） 遗传的物质基础（DNA是遗 传物质的证据、DNA的结构 、复制、基因的表达） 孟德尔定律 课标版教材 遗传因子的发现 减数分裂与受精作用 基因在染色体上 遗传的物质基础（ DNA 是遗传物质的证据、 DNA的结构、复制、基 因的表达） “测交实验”的学习目标 测交实验的 目标体系 教学目标 科学方法 分析孟德尔遗传实验的科学方法， 从而领悟假说演绎法及其在科学 研究中的应用。 实验探究 根据假设和演绎推理设计可行的实 验方案。 科学过程 亲历思考和探究过程，体验孟德尔 探索生物遗传奥秘的过程。 科学史 体验孟德尔过人的科学智慧及严谨 的科学态度。 三个模块科学方法教育的侧重点不同 n分子与细胞领悟观察、实验、比较、 分析和综合等科学方法的应用。 n遗传与进化领悟假说演绎、建立模型 等科学方法及其在科学研究中的应用。 n稳态与环境领悟系统分析、建立数学 模型等科学方法及其在科学研究中的应用 。 大纲版教材： 已知减数分裂中染色体变化规律，设置探 究性问题时会导致学生的思维定向。 不符合课程标准的“沿着科学家探索生物世 界的道路，理解科学的本质和科学研究方 法”的教学建议。 在学生的印象中，这不是假说而是事实， 那么验证就无足轻重了，这是测交实验在 以往教学中不能深入学习的原因之一。 大纲版教材： 知道分离定律的实质，只能按照“了解实验过程 分析实验结果得出结论”为主线进行教学。在已 知结论的条件下，相关探究性问题无法设计，没 有了未知的神秘感，破坏了学生探究的兴趣，导 致失去了科学过程的训练，这种缺憾是无法弥补 的。 这种教学程序忽视了当时的科学背景，淡化了孟 德尔实验设计的巧妙与智慧，不利于学生理解实 验的实质和科学价值，在能力培养方面有所欠缺 ，不利于领悟假说演绎法及其在科学研究中的 应用。 课标教材： 按照人类研究和认识遗传现象的科学史次 序进行编写。 遗传定律的发现是从性状的遗传规律来推 测遗传物质的传递规律，是早期对遗传现 象的研究与认识。 后来确定遗传物质在细胞中的位置，则是 从细胞观察的角度来直观地认识遗传物质 的传递规律。 课标教材： 学习了孟德尔的两个遗传定律和减数分裂 的过程，学生对二者的理解是相互孤立的 。而“基因在染色体上”正是二者之间的桥 梁，学生能够通过基因和染色体的关系， 把抽象的遗传因子具体化，从减数分裂的 角度理解基因的分离和自由组合定律的实 质。 课标教材： 先学习遗传规律，再学习减数分裂，从宏 观到微观、从现象到本质，符合学生的认 知规律。 有助于学生体验科学的过程与方法，同时 展示了科学结论的发展性和可修正性。 从科学方法教育方面，则更有利于培养学 生的演绎推理与分析能力，这是课程标准 要求学生必须具备的一种科学推理方法。 新教材的编排体系 更符合新课程理念 测交实验的教学 不能达成教学目标的教学过程 n第一种：讲解测交实验过程，告诉学生 ：“测交实验的目的是为了验证一个显性个 体是否纯合体”。 n第二种：把测交实验过程通过板书结合 图解介绍给学生。告诉学生实验的目的、 原理以及说明的问题：实验证明了F1的等位 基因D与d分离了 “测交实验”的教学建议： 孟德尔经历了：发现问题（实践）建立 假说（理论）设计实验验证假说（实践 ）建立学说（理论）。 假说的提出和对假说的验证是至关重要的 两个环节。 预设“测交”教学目标时应充分考虑演绎推 理能力的培养与训练，并兼顾科学探究能 力的培养。 关于演绎推理 演绎推理是由普通性的前提推出特 殊性结论的推理。 演绎推理有三段论、假言推理和选言推 理等形式。 假言推理是以假言判断为前提的演绎推理。假言推 理分为充分条件假言推理和必要条件假言推理两种 。 必要条件假言推理的基本原则是：小前提肯定大前 提的后件，结论就要肯定大前提的前件；小前提否 定大前提的前件，结论就要否定大前提的后件。 举例： 大前提：只有肥料足，菜才长得好； 小前提：这块地的菜长得好； 结论：所以，这块地肥料足。 演绎推理 大 前 提 只有水肥 足，菜才长长得 好。 只有D、d分离， Dd才能产产生2种配 子。 小 前 提 这块这块 地的菜长长 得好， Dd产产生了2种配子 ， （1种配子） 结结 论论 所以，这块这块 地 水肥足。 所以， D、d分离了 。 （ D、d没分离） 有时候，只要验证假说的推论，也可以 证明假说是否成立 大 前 提 只有水肥足， 菜才长长得好。 只有D、d分离，Dd才 能产产生2种配子。 小 前 提 这块这块 地的菜 长长得好， Dd产产生了2种配子 （推论论：和dd杂杂交， 产产生2种表现现型的后代 ） 结结 论论 所以，这块这块 地 水肥足。 所以， D、d分离了。 测交实验证明假说的逻辑关系 证明Dd形 成配子时D 和d彼此分 离。 看不到D和 d的行为 只须知 道Dd 形成配 子种类 配子种类 无法分辨 只要配子 发育为个 体就能推 知配子的 种类。 配子不能 直接发育 找到不影 响D、d表 达的配子 与其所有 配子受精 只含有d的 配子符合要 求 Dd与dd 杂 交产生了 两种比例 相等的子 代 由此推出 Dd产生了 2种比例相 等的配子 所以Dd形 成配子时D 和d彼此分 离了。 看子代的 表现型 即：Dd与 dd 杂交就 能达到目 的。 逆向 推理 逆向 推理 孟德尔假说、演绎推理、相应推论与测 交的关系 假说说演绎绎推理演绎绎推理的 推论论 测测交验证验证 Dd产产生配子时时 ，D和d分离 并分别进别进 入 不同的配子 ，每个配子 只含有成对对 遗传遗传 因子中 的一个。 如果Dd产产生配 子时时D、d分 离（或不分 离），那么 Dd就会有2种 比例相等的 （或1种）配 子。 Dd和dd杂杂 交，就会 产产生2种 比例相等 的后代（ 或只有1 种后代） 。 Dd和dd杂杂 交，产产生 了2种比 例相等的 后代，所 以原假说说 成立。 测交实验探究性问题设计 孟德尔假说的核心内容是什么？测交实验 的目的是什么？ 要验证F1（Dd）的D和d是否分离了，我们 能直接看到吗？如何才能知道D、d分离了？ 配子不能直接生长发育并表现出基因所控 制的性状，怎么办？ 如何才能得到这种配子？ 实验应该如何设计？ D d D和d分离了吗？ 出现什么结果能证明D和d分离了？ 产生配子的种类 能说明问题吗？ 配子的种类可以观察出来吗？怎样才能知道配子的基因型？ 实验预期及分析 提问1：实验会有哪几种可能的结果？ 后代有高茎和矮茎两种表现型，并且比例 为1:1（假设成立）。 后代只有一种表现型，全是高茎（假设不 成立）。 提问2：如果后代有高茎、矮茎两种表现型 ，并且比例为1:1，如何由此分析假设是成立 的？ 分析过程：后代中高茎：矮茎1:1 F1产 生了D:d1:1的两种配子 F1的D和d分离了 。 反思： 学生对遗传细胞基础未知的基础上进行探究性学 习，有一种未知的神秘感，他们乐于探究。 通过问题提出设计实验结果预期实验逻辑 分析几个步骤，引导学生进行基于问题的课堂探 究活动，以合作讨论促成知识建构与探究能力的 生成。 以问题成功解决的过程体验孟德尔的科学智慧和 促成情感态度目标的生成。 在假说分析与实验设计过程中，成功对学生进行 了演绎推理训练，并让学生体验演绎推理的过程 。 该教学过程能够较好地促进三维教学目标的生成 。 相关内容在我发表的文章中： 1. 生物学通报2011年6期 “测交实验 的分析与教学建议” 2.生物学教学2005年9期 “基因分离定 律”的探究式教学设计 感兴趣的老师可以查阅，欢迎提出宝 贵意见。 教学方法1：讲授渗透作用实验，总结渗透 作用发生的两个基本条件；讲解或动画演 示植物细胞的质壁分离与复原实验，让学 生注意实验步骤及操作。以记忆为主的教 学方式，能力培养缺失。 教学方法2：让学生直接分组实验，进行“ 植物细胞的吸水与失水实验”的教学，然后 再进行相关内容的总结。教辅资料的影响 ，导致学生比葫芦画瓢，不深入思考，思 维能力训练不到位。 课例：物质跨膜运输的实例 半透膜原生质层 蔗糖液与清水的浓度差细胞液与细胞外液的浓度差 表现为液面上升或下降表现为质壁分离与复原 渗透作用实验质壁分离与复原实验 课例：物质跨膜运输的实例 类比得出结论：生活的植物细胞本身就是一个渗透系统， 可以通过渗透作用吸水和失水。 这只是类比推理的产物，需要实验证明。 在教学过程中，如果仅仅让学生观察质壁分离与复原 现象，忽略推理过程，就会使学习过程简单化，其结 果是死记硬背。尽管有了实验的体验过程，却仅仅局 限于低层次的实验现象总结。 要想观察到植物细胞吸水和失水，必须将植物细 胞置于何处？ 观察到什么现象才能说明植物细胞通过渗透作用 吸水或失水了？ 液泡体积变小只能说明液泡内的溶液减少了，并 非说明减少的只有水，如何才能说明细胞失去的 只有水？ 已经发生质壁分离的细胞放入清水中，观察到什 么现象能说明植物细胞通过渗透作用吸水？为什 么？ 在比较二者原理及过程的基础上，如果再 进一步分析影响吸水的因素及其变化过程 ，则能够在理解的基础上培养学生的推理 及思维能力，并能够激发兴趣和养成良好 的思维习惯。 两个实验的比较 漏斗液面能无限上升吗？为什么？如 果液面下截断漏斗颈会怎样？ 细胞能无限吸水吗？为什么？ 细胞能无限失水吗？ 液面上升受哪些因素的影响？ 细胞吸水受哪些因素的影响？ 促进水分进入漏斗的力量有哪些？促进水分进入细胞的力量有哪些？ 抑制水分进入漏斗的力量有哪些？抑制水分进入细胞的力量有哪些？ 细胞吸水力=渗透压-膨压 正常 细胞 初始质壁 分离 显著质壁 分离 问题： 渗透作用实验过程中，液 面逐渐上升，其上升速度是 不变的吗？上升速度和那些 因素有关？尝试在坐标内绘 出液柱高度随时间变化的曲 线图。 尝试在坐标内绘出细胞在 渗透吸水过程中，吸水速率 的变化曲线。 更深一步 如果取三个渗透装置甲、乙、丙，如图所示，三 个漏斗径的内径相等，并且漏斗内液面高度相同 ，三个漏斗内蔗糖溶液的浓度也相同，不同的是 半透膜的面积和蔗糖溶液的体积，如下表： 尝试在同一个坐标内绘出三个实验装置液面高度 和时间的关系曲线。 甲乙丙 半透部分面积积 S S/2S 蔗糖溶液体积积 TT2T 甲 清水 丙乙 答案 甲 高 度 丙 乙 相关内容在我发表的文章中： “植物细胞吸水和失水实验”的分析与教学建议 发表在生物学通报2013年第2期。 植物对水分的吸收和利用复习课教学设计发 表在生物学教学2008年第8期。 感兴趣的老师可以查阅，欢迎提出宝贵意见。 科学史在课堂教学中的运用 l课程标准：第四部分 实施建议 l一、 教学建议 l（七）注重生物科学史的学习 l科学是一个发展的过程。学习生物科学史能使学 生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本 质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精 神。这对提高学生的科学素养是很有意义的。 生物科学史的教育价值 l知识方面 l深刻理解相关知识与实验 l能力方面 l理解科学的本质和科学研究的方法 l培养学生的科学探究能力 l培养学生的批判性思维能力 l情感态度与价值观方面 l培养科学态度及科学精神。 l认同科学结论的可修正性与发展性 转变科学史实验分析角度，增强可探究性 l教材提供的科学史材料，呈现的方式并不一定 适合所有学生，根据学生的情况，可以转变科 学史实验分析角度，使探究性增强。 课例：“DNA复制的特点” 传统方法1：用计算机模拟DNA复制的微观过程 ，展示后让学生讨论总结。使教学过程的呈现 简单化，不利于学生抽象逻辑思维和创造性思 维能力的培养和发展。 传统方法2：让学生分析“梅赛尔斯特尔的 DNA复制实验”结果，得出结论，思维容量很 小，能力训练不到位。 采用基于科学史经典实验的探究教学活动为课 堂主线，采用假说-演绎法，让学生经历问 题假说实验设计实验分析的探究过程， 深刻理解DNA复制的过程与特点，顺利突破难 点。 科学家提出来的三种模型： 全保留复制模型 弥散复制模型 半保留复制模型 梅赛尔斯特尔的DNA复制实验 问题：该实验的第二步结果能否定“全保留复制模型”吗？能否定“弥散 复制模型”吗？为什么？ 问题：第三步能否定弥散复制模型吗？为什么？ 问题：如果实验继续进行第四步，让大肠杆菌在14N培养基上再繁殖一代， 提取DNA进行CsCl梯度离心，结果会怎样？和第三步结果完全一样吗？ 15N大肠杆菌 （亲代） 转移至14N培养基上繁殖的 子一代 转移至14N培养基上繁殖的 子二代 提取DNA离心 提取DNA离心 提取DNA离心 第一步 第二步 第三步 1958年Herbert Taylar用3H标记蚕豆（2N=12）根尖细胞 的DNA，通过放射自显影技术证实了真核生物的DNA复制也 符合半保留模型。每条染色体含有一条双链DNA，Herbert 用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA（标记双链），然后让细胞 进行有丝分裂.经放射自显影显示实验结果 ： 第一细胞周期的中期，每个染色体的两条染色 单体中有几条被标记？ 想一想：你推测的结果能否定全保留复制模型 吗？能否定弥散复制模型吗？ 到第二细胞周期的中期，所有染色体都一样吗 ？每个染色体中有几条染色单体被标记？ 想一想：该结果能否定弥散复制模型吗？ 第二细胞周期结束后，子细胞中的染色体一定 有一半（6条）带有标记吗？ 染色体标记示意图 请把细胞内的染色体用阴影表示标记情况 ： 第一细胞周期的中期 第二细胞周期的中期 1.DNA的复制基于科学史探究的教学设计 发表在生物学教学2008年第3期。 2. 例析科学史的教育功能与教育价值发表在 生物学教学2006年第2期 感兴趣的老师可以查阅，欢迎提出宝贵意见。 相关内容发表在我的文章中： 课例： -深化教材实验，增强探究性 课例：DNA是主要的遗传物质 以其中一个实验为例：噬菌体侵染细菌的实验。 问题：学生能否回答下列问题？ （1）赫尔希和蔡斯研究的是噬菌体侵染细菌的整个 过程，还是其中的一个步骤？ （2）为什么单单选择“侵入”这个步骤，其他步骤不 能说明问题吗？ （3）为什么要把握好保温侵染的时间？ （4）为什么要搅拌？ 常见教学方式的弊端及结果 常常听一些老师的课，他们往往把这个实验划分 为若干步骤，把知识摆弄的支离破碎，然后就让 学生背诵实验步骤，记忆各个步骤的做法和意义 ，并且死记住实验的结果和结论。尽管分析的头 头是道，挖掘的深入浅出，思路严谨，推理严密 。可是，这是一个枯燥乏味的过程，孩子们并不 买账。即使他们记住了，等到忘记的时候，还能 剩下什么？不但兴趣等非智力因素被削弱，而且 违背了新课标里面的基本精神：“沿着科学家探索 生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的方 法。” 噬菌体侵染细菌的实验 如何培养学生的学习兴趣？ 如何展示实验过程？（背景需要介绍吗？） 如何提出有探究价值的学生讨论题？ 如何深化实验，从而培养学生的综合分析能力 ？ 实验背景：增强学生 的探究兴趣 1969年的诺贝尔生理学和医 学奖授予了三位遗传学家， 他们是德尔布吕克、卢里亚 和赫尔希，以表彰“他们发 现了病毒的复制机制和基本 结构” 荣誉首先应归功于德尔布吕 克，是他把噬菌体的研究从 含糊的经验知识变成了一门 精确的科学。 德尔布吕克、卢里亚和赫尔 希三人为“噬菌体学派”的创 始人 在学生感觉津津有味时提出问题： 几年后，噬菌体研究小组已经有多位科学家参与 。他们既有分工又有合作，弄清楚了噬菌体侵染 细菌的基本过程，以及每个步骤的大致时间： 同学们想一想，这些步骤中哪一步能证明DNA和 蛋白质谁是遗传物质？哪一步更容易证明？ 噬菌体结构模式图及侵染细菌过程示意图 吸附 侵入 复制 组装 释放 演绎推理 大前提 遗传遗传 物质质必须须有传递传递 性，能够够从亲亲代传传 递给递给 子代。 小前提 噬菌体侵染细细菌时时，只有其DNA传递给传递给 了 后代，蛋白质质没有传递给传递给 后代。 结论结论所以，DNA 是遗传遗传 物质质，而蛋白质质不是 遗传遗传 物质质。 研究遇到了难题！ 赫尔希和蔡斯遇到了一个难题： 怎样才能观察到噬菌体侵染细菌时侵入的 只有DNA而没有蛋白质？ 而且这就是实验目的。 德尔布吕克解决了这个难题 同位素示踪法，分别让噬菌体的DNA和蛋白质带 上放射性同位素，这些作了记号的分子就像带着 一个发报机一样，不管走到哪里都可以掌握其行 踪。 同学们，新问题就出现了。标记DNA和蛋白质时 ，分别用什么放射性元素标记？怎么标记？能不 能直接标记？可以用含有同位素的培养基培养病 毒得到吗？你们可以解决这些问题吗？ 故事是吸引人的，学生在听得入迷的同时很乐意 深入思考，这些问题把学生引向研究的深入，使 他们的思考既有深度又为下一步的研究思路埋下 伏笔 继续思考，一定不要代替学生！ 如果同时用不同的同位素分别标记噬菌体 的DNA和蛋白质可以吗？为什么？ 什么时候检测？想要检测到细菌内部有较 强放射性而细菌外部没有放射性，不再做 任何处理直接检测可以吗？（必须让细菌和噬菌体 外壳分开再检测） 怎样分开？就算是脱离了，怎样分开它们 ？ 让学生预测实验结果 观察到什么现象才能说明侵入细菌的只有 噬菌体的DNA？ 可以先让学生预测实验结果，然后再一起分析结果， 得出结论。 可提出下列问题： 标记DNA的噬菌体侵染、处理后的结果如何？怎样 解释？这个结果能同时说明蛋白质外壳没进入细菌吗 ？ 标记蛋白质的噬菌体侵染、处理后的结果如何？怎 样解释？ 关于32P标记的噬菌体侵染细菌实验中的放射性检 测问题 （1）仅用32P标记噬菌体的DNA，侵染细菌后搅拌 离心，实验结果为离心管下层放射性较强，说明 噬菌体的DNA已经进入细菌体内了。而上层的上清 液中也有较弱的放射性，应该怎么解释？ （2）仅用35S标记噬菌体外壳，侵染细菌后搅拌离 心，实验结果为离心管上层放射性较强，说明噬 菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内。而下层沉 淀物中也有较弱放射性，应该如何解释？ 深化分析，进一步理解实验。 实验的深化，训练学生的对实验结果的反思能力 沉淀物也有 放射性，怎 样解释？ 上清液也有 放射性，怎 样解释？ 德尔布吕克的人格魅力可以影响到了解他的任何人， 他热爱科学研究，真诚而毫不保留地分享研究成果， 以博大的胸怀善待每一个与之合作的科学家。德尔布 吕克和他麾下的一大批科学家们所进行的一系列研究 ，有力地推动了生物学研究由经典遗传学阶段进入到 分子遗传学阶段，而德尔布吕克、卢里亚和赫尔希也 因此获得了1969年的诺贝尔生理学和医学奖。 噬菌体研究人员由原先的两三人发展到最盛时期来自 37个国内外机构和大学的数百人之多。德尔布吕克严 谨的科学态度、献身科学的精神、杰出地组织和团结 能力，对分子生物学和分子遗传学的发展产生了巨大 的推动作用。德尔布吕克通过噬菌体研究培养了整整 一代的分子生物学家，仅是其中后来获得诺贝尔生理 学或医学奖的就有一大批，众所周知的沃森也是噬菌 体小组成员。 1966年，在德尔布吕克60寿辰之际，加州理工学院出 版了一本纪念文集：噬菌体和分子生物学的开端 ，充分肯定了德尔布吕克在学术组织方面的重大贡献 。 因为实验并不是学生亲自动手，仅仅是学生通过 思考设计的一个实验方案罢了。尽管我们通过问 题设计尽量让学生从一个研究者的角度去思考实 验过程，但由于没有亲身实践，仍属于较浅层次 的理解与认识。如此，就需要学生深入研究实验 过程，寻找导致这种结果的原因。解决上述问题 ，必须深入思考实验的每个步骤的目的与原因， 以及该步骤的注意事项，必须从一个操作者的角 度去思考解决问题，才能有所收获。 这样的教学过程和直接讲解实验步骤让学生背诵 相比有什么好处？这样的教学过程课学生得到了 什么？ 资料型探究活动在课堂教学中的应用和体会 发表在生物学教学2004年11期 ， DNA是主要的遗传物质”一节几个疑难问题解答 发表在生物学通报2008年第2期上。 噬菌体侵染细菌的实验”的分析与教学建议 发表在生物学通报2010年第9期上。 欢迎一起探讨(我的邮箱：) 相关内容在我发表的文章中： 人文课堂 l新课程倡导科学与人文的融合 l新课程倡导将自然科学与人文社会科学结合起 来，以有利于学生建立科学的自然观，逐步形 成正确的世界观。 l在教科书中的体现： l“新叶伸向和煦的阳光，蚱蜢觊觎绿叶的芬芳 。它们为生存而获取能量，能量在细胞里流转 激荡。”（选自人教版高中生物分子与细胞 第5章引言） l“生命的图案，扑朔迷离：从信息到物质，从 蓝图到现实，繁复、简约，粗放、精细，是谁 创造出，如此的和谐与统一？”（选自人教版 高中生物遗传与进化第4章引言） 人文课堂 一份别样的作业： 听课受到启发：能否用文学的语言叙述科 学的过程？ 请结合第一、二章的内容，用文学的语言 把科学的过程（内容）表现出来，可以诗 歌、散文诗、童话等体裁，内容自选。 文档 辩论课 选修3现代生物科技专题 专题4：生物技术的安全性和伦理问题 视频 转基因食品的安全性 视频 视频 视频 视频 克隆人 视频 视频 视频 视频 设计试管婴儿视频 基因身份证 视频 视频 点评视频 辩论课：学生得到的是什么？ 养成关注、讨论社会问题的参与意识，形 成质疑、求实的科学态度，并能以理性的 、积极的态度关注问题的解决通过科技 手段的进步、社会规范的建立等途径“趋利 避害”。 面对来自媒体和他人关于生物技术安全性 和伦理问题的不同观点，能够运用已有的 生物学知识进行辨析，初步形成客观的科 学的评价能力。 老百姓根本就不明白什么是转基因生物和转基因产品，根 本谈不上质疑其安全性； 二是许多学生对社会问题是漠不关心的，“两耳不闻窗外 事，闭门只读圣贤书”，这是很可怕的，如果都这样下去 ，我们的社会怎么进步？是不是能通过这两节课培养学生 的社会参与意识呢？这是一件很有意义的事情； 三是许多学生面对老师和社会上职能部门提出的任何要求 甚至是无理要求，完全无条件地服从，更可怕地是他们从 内心里就认为那些要求都是合理的正确的！因为他们根本 就没有独立思考能力，这难道不是很可怕吗？ 我们的教育应该培养有独立思考能力的社会公民，这是教 育的责任。通过这两节课可以培养学生们利用自己的理解 和观点判断问题