生命科学教材高中上海版.doc

生命科学（高中一年级第二学期试用本）第6章 第1节“遗传信息”（第1课时）教学设计l 上海市晋元高级中学 周瑞山教学设计思想本教案是新课程标准中高中一年级第二学期生命科学第6章第1节遗传信息内容。本节共3课时完成，这是第1课时。本节内容是在学生了解本节课教材涉及的内容包括：糖的有氧分解。第二课时则探讨糖的无氧分解，它们的区别与联系，以及细胞呼吸与光合作用的比较等。本节课的设计思想为：“知识解构型生物课堂教学模式”的探索与运用。 “知识解构法”参与构建的“知识解构型生物课堂教学模式”由四阶段组成，它们依次为提出问题项目阶段、运用专家型思维模式阶段、解构知识点阶段和完成问题项目阶段。这种模式的目标在于培养学生能够有序、有效地进行自主学习。 提出问题项目的主要目标是引导学生对课标中与问题项目相关知识的需求；使组块知识的运用有目标对象；提供培养学生形成和运用专家型思维模式的机会。大量事实表明，专家进行思维时先从全局考虑该问题或项目涉及到的知识有哪些，而不是先着手解决问题。而非专家进行思维时，先选取某个知识便着手解决问题，但往往难以凑效。运用专家型思维模式的过程是：）疏理出与问题项目有关的知识点。）审视自己对疏理出的知识点的掌握情况。）如果对知识点的掌握有缺漏，则完善对知识点的掌握。）运用知识点或由几个知识点构成的组块知识解决问题项目。解构知识点的目标主要是使学生能有序、有效地理解知识；使学生学会一种有序、有效的学习方法；使学生能主动运用一种有序、有效的方法进行学习。 解构知识点的过程是：）判定该知识点属结构类知识还是过程类知识。）按知识类别进行相关方面的解构。结构类知识可从结构类型、来源或存在部位、作用、作用范围等方面进行有序、有效的解构；过程类知识可从过程、起因、结果、条件等方面进行有序、有效的解构。 完成问题项目的主要目标是让学生运用知识点或组块知识解决问题项目；反馈学生对知识点的掌握和运用情况。师生互动活动设计：1.利用投影刘翔奥运夺冠照片说明生物的生命活动需要能源，并回忆学过的知识，如能源物质、直接能源物质、ATP与ADP相互转变的相关知识，为学习新知识作铺垫。2.教师指导学生阅读课文有关文字，同时操作有氧呼吸的课件指导学生观察分析，掌握有氧呼吸过程。3.通过师生交流，探究人和高等动物等生物获取能量的来源等活动。4.完成课堂训练题。学生学法指导：呼吸作用的过程复杂、抽象，学生对呼吸过程的物质、能量变化理解困难，建议同学们联系各种亲身体验，理解有氧呼吸、无氧呼吸的概念、过程。充分理解有氧呼吸三个阶段的物质变化和能量的过程。联系课件，并运用对比的方法理解有氧呼吸的三个阶段，比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。教师教法设计:1.制作有关课件，剪接影片帮助学生理解呼吸作用过程等抽象、理解困难的知识。2.通过师生互动、生生合作学习，共同探究有关细胞呼吸的知识。3.让学生参与完成有氧呼吸三阶段的表格，进行教学反馈。 本节课在体现“以学生发展为本”方面，强调学生是学习的主体，由他们根据知识解构的方法，探索问题项目的解决之道，并实现知识的迁移，能力的发掘。教师主要起引导者的作用，学生不能解决的问题，再由教师运用启发式教学加以完成。并让学生根据自身情况完成对学习的自我评价。本节课的教学特点主要体现在通过学习情境的创设、实践环节的开发和学习渠道的拓宽，丰富学生的经历和经验，改变学生的学习方式，实现知识传承、能力发展、态度与价值观形成的统一。通过项目驱动，内化能力，辅以助学支架，让学生充分阐述、质疑、讨论、交流，教师适时解疑，借助多媒体手段，来完成教学目标。生命科学（高中一年级第二学期试用本）第6章 第1节“遗传信息”（第1课时）教学设计上海市晋元高级中学 周瑞山 教 案一、教学目标：l 知识与技能：通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，理解DNA是主要的遗传物质。l 过程与方法：通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。培养学生向专家型思维的转化，对相关项目问题及知识点能够运用知识解构的方法进行初步的探索；培养其较强的获取信息、处理信息及表达信息的能力。l 情感态度与价值观：通过对遗传信息的了解，使学生能正确理解生命的本质，逐步形成生命世界的结构与功能统一的观点，树立科学的世界观。懂得尊重生命、欣赏生命、热爱生命的价值观。 二、 重点、难点：l 教学重点： 1肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。 2噬菌体侵染细菌的实验的原理和过程。l 教学难点：肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。 三、 教学流程图：课前准备（课件制作、学案设计等）项目情景展示布置任务（师生互动）（生生互动）引言（直接导入法）练习，巩固及拓展小结，形成性评价指导学生解构知识、质疑。解答学生的疑问。四、教学过程：内容教师行为学生行为行为目的设疑引入问题项目1、俗话说“龙生龙，凤生凤，老鼠生的儿子会打洞”。这句话显示生物的基本特征之一遗传。那么什么是遗传物质呢？2、科学家是怎么知道DNA是遗传物质的呢？从而引出经典实验肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。1、学生根据以往的生物学知识以及从媒体上获取的信息都会回答：是DNA。2、 学生阅读课本。引入实际问题，创设问题情景，激发学生的探究欲望。一、经典实验（一）肺炎双球菌的转化实验（二）噬菌体侵染细菌的实验（三）烟草花叶病病毒感染烟草的实验（简要介绍）1、教师用多媒体分别展示肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验三个经典实验过程的图片。2、教师针对学生的描述加以完善和补充，将实验的过程表格化或图示化，用多媒体展示。3、教师针对每一实验各出一组思考题，用多媒体展示4、教师深入小组成员中参与讨论。5、教师提供学生烟草花叶病病毒相关材料，引导学生设计实验方案证明RNA也是遗传物质（该部分内容参见后面的附注）。1、学生观察用语言描述实验过程。2、学生观察、分析、讨论。3、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，最后归纳小结得出结论，最终转化为自己设计实验的基础。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4、培养学生合作精神。5、培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。二、DNA是主要的遗传物质教师让学生根据以上实验思考问题：以细菌或病毒作为实验材料具有哪些特点？分析作为遗传物质应具备哪些特点？分析不同生物的遗传物质是什么？学生观察、分析、讨论培养学生分析、观察、总结能力。三、课堂巩固请学生思考并回答学案中习题。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。四、小结本节内容。完成学习性评价。让学生小结本节课主要内容。教师用多媒体展示本节课板书。布置下节课应准备的内容；提供进一步研究的方法与途径，如参考书目及相关网址等（附在学案后面）。总结本节课所学的主要内容。完成学习性评价表格。培养学生自主学习的能力。让学生带着新的问题离开教室五、作业：l 巩固性练习：（课堂完成，检测教学效果）1、关于格里菲思肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验叙述 正确的是A、R型细菌有荚膜，因此它无毒性B、S型细菌无荚膜，因此它无毒性C、加热杀死的S型细菌注射到鼠体内，鼠死亡D、无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，可转化成有毒性的S型活细菌。2、在肺炎双球菌的转化实验中转化因子是A、荚膜 B、蛋白质 C、R型细菌的RNA D、S型细菌的DNA3、用DNA酶处理从S型细菌中提取的DNA，使其水解，就不能使R型活细菌发生转化。A、该实验是格里菲思转化实验的主要环节B、该实验反面证实了DNA是遗传物质C、该实验证实DNA分解产物不是遗传物质D、该实验证实DNA分解产物不是转化因子4、噬菌体在繁殖的过程中所利用的原料是A、自身的核苷酸和氨基酸B、自身的核苷酸和细菌的氨基酸C、细菌的核苷酸和氨基酸D、自身的氨基酸和细菌的核苷酸5、下列关于噬菌体叙述正确的是A、有细胞结构 B、是一种寄生于细菌体内的病毒C、是一种专门寄生于动物体内的病毒D、是一种细菌6、用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用被标记的两种噬菌体分别去侵染大肠杆菌 ， ( ) 进入细菌体内的成分有 （）A、35S B、32P C、35S和32P D、不含35S和32Pl 拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）1 六、教学后记与反思：（略） 遗传信息学案（提供给学生的助学支架）一、学习目标：l 知识与技能：通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，理解DNA是主要的遗传物质。l 过程与方法：通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。培养学生向专家型思维的转化，对相关项目问题及知识点能够运用知识解构的方法进行初步的探索；培养其较强的获取信息、处理信息及表达信息的能力。l 情感态度与价值观：通过对遗传信息的了解，使学生能正确理解生命的本质，逐步形成生命世界的结构与功能统一的观点，树立科学的世界观。懂得尊重生命、欣赏生命、热爱生命的价值观。 二、 学习重点、难点：l 教学重点： 1肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。 2噬菌体侵染细菌的实验的原理和过程。l 教学难点：肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。 三、学习方法：专家型思维法、知识解构法、问题式探究法等四、学习过程指导： 1 肺炎双球菌转化实验：1.1 1928年，英国科学家格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验。实验步骤如下表：实 验 过 程结 果第一步无毒性的R型活细菌注射到鼠体内鼠不死亡第二步有毒性的S型活细菌注射到鼠体内鼠死亡第三步加热杀死的S型细菌注射到鼠体内鼠不死亡第四步无毒性的R型活细菌与加热杀死的S细菌混合后注射到鼠体内鼠死亡，并且从鼠体内分离出有毒性的S型活细菌，其后代也有毒性。（1）实验先进行第一、二步的目的是什么？可否直接进行第四步？（2）用“条件结果”分析法，分析第一、二步说明什么？第二、三步说明什么？第三、四步说明什么？（3）该实验有无证明DNA是遗传物质？该实验的结论是什么？1.2 1944年，美国的科学家艾弗里和他的同事进行了确定转化因子的实验，并获得了成功。实验步骤如下图：（1）实验过程中步说明了什么？步说明了什么？（2）艾弗里等人发现，通过17的实验步骤并不严密，仍不足以完全说明DNA是转化因子即是遗传物质，为此他们又设计了，用DNA酶处理DNA，使其水解，结果在培养R型活细菌的培养基中没有发现S型细菌。这组实验的必要性是什么？（3）实验最关键的设计思路是什么？（4）通过上述实验，能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗？2 噬菌体侵染细菌的实验：1952年赫尔希和沙斯设计了一个巧妙实验。实验步骤如下表：实 验 过 程结 果标 记侵 染搅 拌第一组用35S标记了一部分噬菌体用被标记的两种噬菌体分别去侵染未被标记细菌上清液的放射性很高沉淀物的放射性很低细菌内新形成的噬菌体中没有检测到35S第二组用32P标记了另一部分噬菌体上清液的放射性很低沉淀物的放射性很高细菌内新形成的噬菌体中检测到32P注：上清液为重量较轻的噬菌体；沉淀物为被感染的大肠杆菌。（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？五、作业：l 巩固性练习：（课堂完成，检测教学效果）1、l 拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）1 六、学习性自我形成评价：1、对这节课的主要知识内容，我掌握的程度是：（ ）A、完全掌握； B、基本掌握； C、部分掌握； D、未掌握。2、对知识解构的的方法，我运用的程度是：（ ）A、运用自如； B、经提示后能运用； C、只能运用一点点， D、不能运用3、对课堂作业，我完成的程度是（ ）A、独立完成； B、讨论后完成； C、只能完成小部分； D、不能完成七、助学支架：1、相关参考书目及相关网址：1）2）杜典宏主编：龙门专题：遗传与变异，龙门书局，2003.2、知识拓展：1 病毒的重新构建和侵染的实验证明RNA是遗传物质1.1 1957年，格勒（Girer）和施拉姆（Schramm）的实验。烟草花叶病毒（简称TMV），它的基本成分就是蛋白质和RNA。格勒和施拉姆作了如下实验：用石炭酸处理这种病毒，把蛋白质去掉，只留下RNA，再将RNA接种到正常的烟草上，结果发生了花叶病；如果用蛋白质部分侵染正常烟草，则不发生花叶病。此实验的结论是什么？此实验的结论是RNA起着遗传物质的作用，而蛋白质不是遗传物质。1.2 以后有人将车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒(TMV)的RNA、蛋白质分离、组合，分别进行实验，进一步明确RNA也是遗传物质。实验步骤如下：用车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒（TMV）分别感染烟草叶片出现两种不同病斑，如示意图（a）、(b)。用烟草花叶病毒（TMV）的蛋白质外壳去侵染烟草叶片。用车前草病毒（HRV）的RNA去侵染烟草叶片。将车前草病毒（HRV）的RNA与烟草花叶病毒的蛋白质结合在一起，形成一个类似“杂种”的新品系，用它进行侵染实验。（1） 根据所学知识分析实验过程步的结果是什么？画示意图。过程2的结果是蛋白质不是遗传物质，用其单独侵染不会使烟草叶片致病，如示意图(c)；过程3的结果是用车前草病毒（HRV）的RNA去侵染烟草叶片，则RNA会在寄主细胞中复制并产生大量车前草病毒（HRV），使烟草叶片致病，病斑如示意图(d)；过程4的结果是用“杂种”病毒侵染烟草叶片致病，病斑如示意图(e)。（2） 上述“杂种”病毒繁殖的后代是那种病毒？画一个该病毒的示意图。“杂种”病毒繁殖的后代是车前草病毒（HRV），如示意图(f)。（3）艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验选用了结构十分简单的生物细菌或病毒。以细菌或病毒作为实验材料具有哪些特点？以细菌或病毒作为实验材料是因为它们的个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构且只有核酸和蛋白质外壳；繁殖快，便于实验操作，且在较短的时间内观察到实验结果。（4）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？作为遗传物质应具备以下特点：能够精确的复制自己；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定等。（5）结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验，分析不同生物的遗传物质是什么？对于具有DNA的生物体（包括真核细胞、原核细胞和只有DNA的病毒）以DNA为遗传物质；对于只含有RNA的病毒来说RNA是遗传物质。所以说，绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数是RNA。DNA是主要的遗传物质。教 学 案 例 分 析本节课的设计是根据二期课改对生命科学教学的基本要求而进行的。在设计及教学过程中，主要体现了以下特点：l 十分关注学生体验、感悟和实践的过程，通过学习情境的创设、实践环节的开发和学习渠道的拓宽，丰富学生的经历和经验，改变学生的学习方式，实现知识传承、能力发展、态度与价值观形成的统一。营造了三个氛围，即在课堂学习环境方面，营造了民主平等的氛围，使课堂教学中充满了师生间的情感交流，学生在轻松、愉快的氛围中激发了创造性思维；在目标定向上，营造了有利于学生个性健康发展的氛围，充分开发了每个学生的潜能，使资优学生的特殊才能（如信息收集、整理与表达能力等）得到了充分的发展；在学习方式上，营造了合作学习的氛围，要求教师和学生共同交流信息，教师全面了解学生的语言和非语言交流，教师是学生学习的高级伙伴和亲密的合作者。l 十分重视研究性学习，倡导自主探究、实践体验和合作交流的学习方式，鼓励学生敢于质疑，敢于实践，敢于创新，追求卓越。l 十分注意加强社会教育资源和网络教