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所屬欄目：模擬課、微型課及試講
視頻課題：全國師范生教學技能大賽微格微課片段教學案例《噬菌體侵染細菌的實驗結(jié)果分析》福建
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全國師范生教學技能大賽微格微課片段教學案例《噬菌體侵染細菌的實驗結(jié)果分析》福建師范大學曾薇
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| 姓名 | 曾薇 | 學校 | 福建師范大學 | ||||||||||||||||||||||||||
| 指導教師 | 聯(lián)系電話 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 片斷題目 |
噬菌體侵染細菌的 實驗結(jié)果分析 |
重點展示 技能類型 |
提問技能 | ||||||||||||||||||||||||||
| 學習目標 |
知識目標：通過噬菌體侵染細菌的實驗結(jié)果分析，概述DNA是遺傳物質(zhì)。 能力目標：通過噬菌體侵染細菌的實驗結(jié)果分析，領(lǐng)悟科學的分析推理方法，獲得科學探究能力的訓練。 情感態(tài)度價值觀目標：通過綜述遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程，體驗科學探究過程中嚴謹、求實、創(chuàng)新和鍥而不舍的科學態(tài)度和精神。 |
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| 教學過程 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 時間 | 教師行為 | 預設學生行為 |
教學技能 要素 |
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導入 （0.5 分鐘） 新知識教學 （7分鐘） 課堂小結(jié)（0.5分鐘） |
1944年艾弗里在肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗中提出：DNA是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。然而限于當時的技術(shù)水平，艾弗里的實驗中提取的DNA純度最高時仍有少量的蛋白質(zhì)，因此有人認為是這少量的蛋白質(zhì)在起作用，不愿接受DNA是轉(zhuǎn)化因子的結(jié)論。 因此，將DNA和蛋白質(zhì)完全分離，分別地觀察它們的作用就顯得十分必要關(guān)鍵。 一 噬菌體侵染細菌的實驗 （一、）實驗材料和技術(shù)手段 1952年赫爾希和蔡斯進行了噬菌體侵染細菌的實驗。 首先，他們選擇T2噬菌體為實驗材料，（展示T2噬菌體結(jié)構(gòu)圖）T2噬菌體物質(zhì)組成簡單，僅由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，這樣避免了其他物質(zhì)的干擾。同時，（展示噬菌體侵染細菌圖）它在侵染細菌時，將DNA注入細菌細胞內(nèi)，留蛋白質(zhì)外殼在細菌細胞外，從而將DNA和蛋白質(zhì)分離開，避免了艾弗里的實驗缺陷，從而解決了剛才所說的關(guān)鍵問題。 （二、）實驗過程及結(jié)果 科學家采用細胞培養(yǎng)的實驗方法，利用放射性同位素標記技術(shù)，對噬菌體侵染細菌過程中，其蛋白質(zhì)和DNA分別起什么作用進行了放射性同位素示蹤實驗，該實驗過程、步驟及現(xiàn)象在課本p44頁，請大家閱讀課本，并且思考討論PPT上的5個問題： 【問題1】 該實驗分別用什么元素標記DNA和蛋白質(zhì)？為什么？ 【問題2】作為遺傳物質(zhì)應具有的特點有哪些？ 【問題3】兩組實驗離心物的放射性檢測結(jié)果 如何？ 【問題4】兩組檢測結(jié)果分別說明了什么？ 【問題5】分析該實驗結(jié)果可得出什么結(jié)論？ （三、）分析結(jié)果 得出結(jié)論 1. 分析結(jié)果 【師生交流】 從DNA和蛋白質(zhì)的元素組成可以發(fā)現(xiàn)，P只存在于T2噬菌體的DNA中，而S僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)中。其次，P和S分別具有放射性同位素32P和35S，因此，用32P和35S分別標記DNA中的P和蛋白質(zhì)中的S，才具有標識性。 [引導學生回答問題1的過程中并完成表格]: 噬菌體DNA中的P被32P標記，用藍色表示。 噬菌體蛋白質(zhì)中的S被35S標記，用粉色表示。 【師生交流并回答問題2】 作為遺傳物質(zhì)應具備的特點：①分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定 ②能自我復制，保持上下代的連續(xù)性 ③能指導非遺傳物質(zhì)的合成 ④能產(chǎn)生可遺傳變異等 【教師歸納小結(jié)】 ：用放射性同位素示蹤的方法可以檢測被標記的物質(zhì)是否具有連續(xù)性，進而確定該具有連續(xù)性的物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。 【師生交流回答問題3并完成表格】 標記DNA實驗組： 上清液：沒有檢測到放射性，用“-”號表示。 沉淀物：檢測到放射性，用“+”號表示。 【小結(jié)歸納】 沉淀物為子代噬菌體，子代噬菌體的DNA也具有放射性，說明DNA在繁殖的過程中呈現(xiàn)了連續(xù)性。 標記蛋白質(zhì)實驗組： 上清液：檢測到放射性，用“+”號表示。 沉淀物：沒有檢測到放射性，用“-”號表示。 【小結(jié)歸納】 沉淀物是為子代噬菌體，子代噬菌體的蛋白質(zhì)沒有放射性，說明蛋白質(zhì)在繁殖的過程中不呈現(xiàn)連續(xù)性。 2. 得出結(jié)論 【問題5】：分析這兩組實驗結(jié)果可得出什么實驗結(jié)論？
從1928年格里菲斯的肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，到1944年艾弗里肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗，再到1952年赫爾希和蔡斯噬菌體侵染細菌的實驗，前后歷經(jīng)24年，人們才確信，DNA是遺傳物質(zhì)。 一個結(jié)論的得出往往需要經(jīng)過幾代科學家的不斷探索。正是由于他們不迷信、不盲從，敢于質(zhì)疑，以及嚴謹?shù)膶嶒炘O計讓他們抓住了發(fā)現(xiàn)真理的機會。 |
通過教師講解，領(lǐng)悟?qū)嶒灢牧线x擇和技術(shù)手段的應用，是 科學發(fā)現(xiàn)不可或缺的前提條件 學生帶著問題閱讀課本內(nèi)容 學生從DNA和蛋白質(zhì)的元素組成的角度思考討論【問題1】 學生在教師啟發(fā)下回顧遺傳物質(zhì)的特點， 回答問題2，明確放射性標記物質(zhì)的連續(xù)性可用以確定遺傳物質(zhì)，為分 析結(jié)果得出結(jié)論做鋪墊。 學生在教師的引導下，運用遺 傳物質(zhì)具有代際連續(xù)性知識，分析 實驗結(jié)果， 完成表格內(nèi)容。 學生在教師的引導下，運用遺 傳物質(zhì)的特點分析實驗結(jié)果，得出 結(jié)論，并完 成表格內(nèi)容。 學生體驗科學探究過程中嚴謹、求實、創(chuàng)新 和鍥而不舍的科學態(tài)度和精神。 |
設計問題： 以分析“噬菌體侵染細菌實驗”的結(jié)果，得出結(jié)論的推理過程為內(nèi)在邏輯線索，設計層層遞進的問題串，引發(fā)學生思考，從中進行科學推理能力訓練，在獲得科學知識的同時，體驗科學發(fā)現(xiàn)的過程、方法和必備的科學精神和科學態(tài)度。 提示與變換： 啟發(fā)回憶回答問題1、2所需的“DNA和蛋白質(zhì)的元素組成、遺傳物質(zhì)的特點”等背景知識，以幫助學生突破思維障礙，回答問題。 課堂發(fā)問： 以實驗結(jié)果是否呈現(xiàn)代際的連續(xù)性、是否呈現(xiàn)指導其他物質(zhì)的合成等為問題，引導學生分析結(jié)果，得出結(jié)論。 確 認： 示范綜合兩組放射性同位素示蹤實驗結(jié)果，歸納得出結(jié)論，DNA是遺傳物質(zhì)，訓練學生科學思維方法； 綜述科學發(fā)現(xiàn)過程中，技術(shù)的運用及科學家的科學精神和態(tài)度，使學生認同科學精神、科學技術(shù)在科學發(fā)現(xiàn)過程中的動力作用。 |
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板書 設計 |
噬菌體侵染細菌的實驗結(jié)果分析 噬菌體侵染細菌的實驗現(xiàn)象及結(jié)論
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| 設計思路 |
本片段內(nèi)容是高中生物教材必修二第3章第1節(jié)《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》中“噬菌體侵染細菌的實驗”的部分，是本節(jié)的重點之一。該內(nèi)容主要介紹赫爾希和蔡斯噬菌體侵染細菌的實驗過程，引導學生體驗科學分析過程和科學知識形成的過程，從中進行科學推理能力訓練，在獲得科學知識的同時，體驗科學發(fā)現(xiàn)必備的科學精神和科學態(tài)度。 高一的學生已經(jīng)對細菌、病毒的結(jié)構(gòu)以及它們的繁殖方式有所了解，對放射性同位素標記法等科學方法也初步掌握，對遺傳物質(zhì)的特點也有較深的了解，這些對學生學習本節(jié)內(nèi)容奠定了一定的基礎。同時還具備分析綜合抽象概括等思維能力。但是他們對實驗現(xiàn)象的分析能力，得出相應結(jié)論的能力還有待提高。這些問題會讓學生學習本內(nèi)容中感到困難。 因此，該內(nèi)容我主要采用談話法、閱讀法和問題導學模式等有機結(jié)合的方法，通過問題引導，設疑解難，步步深入，激發(fā)學生的學習興趣，啟發(fā)學生的思維，引發(fā)學生積極思考，主動獲取科學知識。根據(jù)教材內(nèi)容、學生特點以及自身的教學風格，在教學過程中我主要采用以下策略： 1.設計問題 以分析“噬菌體侵染細菌實驗”的結(jié)果，得出結(jié)論的推理過程為內(nèi)在邏輯線索，設計層層遞進的問題串，引發(fā)學生思考，從中進行科學推理能力訓練，在獲得科學知識的同時，體驗科學發(fā)現(xiàn)的過程、方法和必備的科學精神和科學態(tài)度。 2.提示與變換 啟發(fā)回憶回答問題1、2所需的“DNA和蛋白質(zhì)的元素組成、遺傳物質(zhì)的特點”等背景知識，以幫助學生突破思維障礙，回答問題。 3.課堂提問 針對實驗結(jié)果是否呈現(xiàn)代際的連續(xù)性、是否呈現(xiàn)指導其他物質(zhì)的合成等提出問題，引導學生分析結(jié)果，得出結(jié)論。 4.總結(jié)提升 示范綜合兩組放射性同位素示蹤實驗結(jié)果，歸納得出結(jié)論，DNA是遺傳物質(zhì)，訓練學生科學思維方法； 綜述科學發(fā)現(xiàn)過程中，技術(shù)的運用及科學家的科學精神和態(tài)度，使學生認同科學精神、科學技術(shù)在科學發(fā)現(xiàn)過程中的動力作用。 |
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