3.1 DNA是主要的遗传物质教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

普通高中新课程新教材优质课评选团体比赛生物学学科教学设计 第 1 节：DNA 是主要的遗传物质（第一课时） 1. 教材分析 “DNA 是主要的遗传物质”是 2019 人教版高中生物学教材必修 2《遗传与进化》第 3 单元第 1 节的内容，收录了“肺炎链球菌的体内转化实验”“肺炎链球菌的体内转化实验”和“ 噬菌体侵染细菌实 验”这三个经典实验。其中格里菲思的实验是提出“转化因子” 的实验证据，也是开启科学界寻找什么 是遗传物质的实验证据的钥匙。艾弗里的实验是利用化学分析、微生物培养等技术实现了肺炎链球菌 的体外转化，明确的转化因子的化学本质。赫尔希和蔡斯的实验是利用同位素标记法分别追踪 DNA 和蛋白质，明确了噬菌体的 DNA 进入了大肠杆菌，且在亲子代之间具有连续性。这些都是由编者精 选的宝贵的学习资源，通过分析能够从中提炼出 DNA 适合作遗传物质的三点特性。但是，教材中是 精简之后的研究历史，有些逻辑关系还需要另外补充材料辅助学习。尤其是在 20 世纪 40 年代，科学 界普遍认为蛋白质是遗传物质，且关于 DNA 结构的“ 四核苷酸假说” 否定了其作为遗传物质应具备的 特点：多样性。这种观念严重阻碍了艾弗里的实验结论被人们接受，赫尔希和蔡斯实验的出现才使人 们接受了 DNA 是遗传物质这一结论。这些素材的呈现也反映了人类对遗传物质的认识是不断深化、 不断完善的过程。 2.学情分析 知识储备方面：在必修 1 已经初步了解了 DNA、蛋白质、糖类以及脂质的结构，对于常见病毒 的结构、细菌的结构也能大致掌握。但是没有掌握微生物的培养条件、菌落的概念、菌落的形成过程 等基础知识。不明确细菌能够发生的变异类型，如能发生基因突变、能从外界吸收 DNA 等特点还没 有系统地学习。 探究能力方面：可以熟练地使用假说演绎法，可以使用教师提供的资料对某些观点进行证实或证 伪。设计实验时涉及到复杂的变量控制会有畏难情绪，逻辑分析不够严谨，容易人云亦云或者利用排 除法简单地认为科学结论一定是非此即彼的，忽视了直接实验证据的重要性。 1 探基因本质，享科技生活 普通高中新课程新教材优质课评选团体比赛生物学学科教学设计 3.素养目标 目标 1 目标 2 目标3 通过资料论证，明确格里菲 思各组实验的作用，巩固合理提 出假说的科学方法。 通过自主分析与设计实验， 类比艾弗里的实验，学习控制变 量的“加法原理”和“减法原理”。 通过分析格里菲思和艾弗里 实验的区别与联系，体会实验现 象与实验结论之间的逻辑关系， 训练科学思维。 认同科学结论的获得离不开 严谨的推理和确凿的实验证据， 认同科学技术对生物科学发展的 促进作用，体会科技进步在探索 真理的道路上的重要作用。 4.教学思路 ( 创设情境 导入新课 ) ( 还原史实 激发兴趣 ) ( 培养严谨的逻 辑思维，尊重 事实的品质 ) ( “转化因子”的 提出 ) ( 巩固控制变量 的方法 ) ( 探究“转化因 子”的化学本质 ) ( 将“转化因 子”与遗传物 质建立联系 ) ( 实验分析 ) 教学环节 教学活动 设计意图 分析格里菲思的实验 使用论证法解释第四组小 鼠体内 S 型活菌的来源 设计实验，书写实验思路 综合实验现象，分析“转 化因子”的特点 2 探基因本质，享科技生活 普通高中新课程新教材优质课评选团体比赛生物学学科教学设计 5.教学过程 情境 导入 【教师活动】展示钟南山等在新冠疫情中做出杰出贡献的我国科研与医护人员的照 片，提出人类与疾病的抗争从未停止过，造成呼吸道传染病的病原体也多种多样。引出 格里菲思为研究肺炎致病菌而进行的肺炎链球菌转化实验。 【学生活动】体会我国科研人员在抗击疫情过程中的科研精神与奉献精神。回想自己 熟悉的导致呼吸道传染病的病原体，如新冠病毒、 sars 病毒、肺炎链球菌等。 【设计意图】创设情境， 还原史实， 引出格里菲思的实验。营造国家强盛、民族自豪 的氛围，熏陶责任意识。 以“格里 菲 思 的 实验”为 基 础 提 出 研 究 课题 【教师活动】组织学生带着如下两个问题阅读格里菲思的实验 1. 从实验结果可以得出 R 型菌和 S 型菌的致病性如何？ 2. 哪组实验现象最出乎意料？提出你的疑问。 预测学生可能会提出“第四组实验小鼠体内的 S 型活菌从何而来？ ” 的疑问。 随后组织学生猜测 S 型活菌可能的来源。 【预设】 关于第四组小鼠体内活的 S 型菌的来源，可能有以下四种猜测： 1. 加热杀死不彻底，混合物中残留的 S 型活菌繁殖 2. 在 R