对“DNA是主要的遗传物质”教学的几点思考
摘 要：在“DNA是主要的遗传物质”教学中，创设有趣的情境，激发学生的学习兴趣，通过多媒体展示，化解教学重难点，让学生重走探索之路，通过介绍和分析，让学生亲身体验科学探究的思路和方法，学习科学家的严谨态度和合作精神，潜移默化地用科学家的思维过程来感染学生的思维过程，最终得出科学的结论。
关键词：DNA 主要 遗传物质 创设情境 多媒体
中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2019）10-0177-01
“DNA是主要的遗传物质”，主要呈现出DNA是遗传物质的直接证据——“肺炎双球菌的转化实验（格里菲斯的体内转化实验、艾弗里及其同事的体外转化实验）”和赫尔希和蔡斯的“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”，最后列举少数生物（如烟草花叶病毒）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。教材首先是以“问题探讨”的形式呈现出：“DNA和蛋白质究竟谁是遗传物质？”这是曾经在科学界争议了很长时间的问题。从问题中引导学生思考如何对其进行分析研究，激发学生的探索欲望;然后介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测，在此基础上教材详细讲述了DNA是遗传物质的直接证据——“肺炎双球菌的转化实验（格里菲斯的体内转化实验、艾弗里及其同事的體外转化实验）”和赫尔希和蔡斯的“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”，让学生重走探索之路，通过介绍和分析，让学生亲身体验科学探究的思路和方法，学习科学家的严谨态度和合作精神，最终得出科学的结论。在本节课的教学中教师如何实施教学才能很好的达到我们的教学目标呢？结合本人和学生实际我认为可以从以下几个方面进行教学的有效设计：
一、创设情境，激发学生学习兴趣
在我们的学生中有些人对体坛名将、影视明星、歌坛新秀、青春偶像等常常滔滔不绝。我们可以利用学生的这一特点来创设情境，导入新课。在课件的开篇，给学生展示几幅明星的家庭图片，如“姚明一家三口”“赵薇和她的女儿小四月”“成龙和他的儿子房祖名”等，以明星的身高、颜值来引发学生的兴趣，紧接着提出疑问“亲子代遗传中起作用的到底是谁呢？”，由此导入我们的新课教学。再如在“格里菲斯的体内转化实验”教学时，第4组实验在向小鼠体内注射了R型活细菌和加热杀死的S型细菌的混合物后，小鼠患病死亡。那致使小鼠死亡的S型活细菌从哪儿来呢？对于这一问，我们可以设置这样的情境教学：导致小鼠死亡的S型活细菌难道是加热杀死的S型细菌“起死回生”呢？“回光返照”？亦或是“灵魂附体”呢？用这样的学生感兴趣的词语引起学生探究的欲望，激发他们的学习兴趣。
二、“重走探索之路”，领悟科学研究方法
以人类早期对遗传物质的推测为问题源头，通过复习减数分裂和受精作用过程中染色体的变化，让学生明确染色体在生物遗传中的作用。生物必修一已经学习染色体的主要成分是DNA和蛋白质，那么究竟谁在遗传中起着决定性作用？设疑，激发学生求知欲。然后组织学生回忆蛋白质的组成和功能，并且补充背景知识：当时科学家还没有弄清楚DNA的具体结构。再通过对肺炎双球菌的转化实验的介绍和分析，让学生亲身体验科学研究的思路和方法，学习科学家的严谨态度和合作精神。对学生在分析过程中提出的疑问，及时给予解答。例如，学生可能会问：“在肺炎双球菌的转化实验中，为什么加热杀死的S型菌能够使R型活细转化成S型活菌呢？”此时要及时补充相关知识，告诉学生核酸和蛋白质对于高温的耐受力是不一样的。在80℃以上，100℃以下的温度范围内，蛋白质空间结构会被破坏从而失去活性，DNA双链间氢键会断裂，双链解开，当温度降低到55℃左右时DNA双链会恢复，而蛋白质却无法恢复其活性。
实验材料的选择是成功的关键，首先提出问题：生物体中都含有核酸和蛋白质，我们的实验材料选择什么样的生物比较合适？让学生讨论思考，并引导学生从原核生物、真核生物、病毒等生物类群组成结构来进行分析、比较、筛选，探究最佳材料。学生通过对这些生物的结构进行比较，明白既然生物体中都有蛋白质和核酸，那么选病毒等较简单的材料分析起来简便，干扰因素少。同时通过对实验材料的探究，学生对实验的设计思路也进行初步的预测。
三、多媒体呈现经典实验，化解教学重难点
肺炎双球菌的转化实验是本节的重点，本实验由于实验条件的限制，学生不能动手操作，缺乏实践经验，所以在教学中，我们教师可利用多媒体课件，介绍实验操作步骤，分步演示实验过程，让学生的思维过程与科学家的思维过程进行碰撞与比较，更加形象直观。让他们在科学家的思维比较中发现自己的不足。也有些同学发现原来自己的思维与科学家如此的相似，树立自信心，自己也能成为科学家！通过“过程式”教学，学生自己主动发现实验的关键设计思路——将蛋白质和DNA分离开来，单独地观察它们的作用。
T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验也是本节的重点，先向学生介绍有关T2噬菌体的背景知识，然后让学生通过阅读课本相关内容来学习实验。用多媒体向学生展示T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程，适时介绍离心的原理，是依据密度的不同。学生通过自己的主动质疑和讨论释疑，复习蛋白质、核酸的组成元素和同位素示踪法，使学生认同科学的发展离不开技术的支持。
四、结合学生实际，合理安排课时
本节课知识内容较丰富，可用两课时来完成教学，第一课时内容安排到艾弗里的体外转化实验。用视频展示格里菲思的体内转化实验，艾弗里的体外转化实验可提前给学生分发实验报告，学生分组讨论实验，教师巡视指导，再以多媒体演示实验报告，请学生回答实验设计及过程和结论。这部分教学重在实验探究。第二课时主要教学T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，多媒体展示T2噬菌体侵染大肠杆菌的动态变化，学生观察课件的演示过程，明确在T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，DNA进入了大肠杆菌细胞内，而蛋白质外壳停留在细胞外，DNA是遗传物质。最后课件展示几种常见的RNA病毒，进一步明确某些病毒的遗传物质是RNA，总结得出结论：DNA是主要的遗传物质。
通过以上几点，充分发挥教材中蕴含的探究、创新的素材，学生通过体验科学研究的思路和方法，来学习科学家的严谨态度和合作精神。较大程度上调动了学生学习的主动性，学生把学习过程真正演绎成一个主动探究、自动求知的过程，课堂一直处在一种积极思考、主动学习的良好氛围中，课堂教学目标达成度很高，对教师的教学也起到了很大的促进作用。