------谈高效生物课堂的导学案设计.doc

------谈高效生物课堂的导学案设计
扬州大学附属中学东部分校 孟凡龙

一、设计背景
2010年3月19日至21日，本人有幸被安排到山东兖州一中学习高效课堂模式。兖州一中的新课程改革紧扣关注学生、师生互动两大主题，从“高效学习率”和“精力流失率”调查入手，从改变师与生、教与学的关系入手，逐步探索出了以“学生主动参与、师生互动、逐步生成”为标志的“循环大课堂”高效课堂模式，使得学生的创造精神和实践能力得到最充分发展。
高效课堂的一个核心就是导学案，教师以“引导和帮助学生实现高效和充满兴趣的学习前置”为目标，以学生自主、主动、高效预习为出发点，对教材进行“翻译”和“二度创作”，编写出高质量的“导学案”；学生则利用“导学案”进行高效、自主预习。师生共同为实现“两个前置”构建课前的探究文化。
二、设计创意
本人根据自身对高效课堂模式的理解以及各位同事的指导帮助在高一开始了对高效课堂的探索。下面是苏教版生物必修2中的第四章第一节“探索遗传物质的过程”的导学案，通过对导学案的具体分析构建高效生物课堂。
该导学案为课前发放，由学生完成知识预习和A级例题，B级为理解内容，学生尽量解决，若解决不了，可形成初步困惑，以便带入课堂，C级为应用拓展内容形成初步困惑，带入课堂。导学案的项目设计包括学习目标、重点难点、知识链接、自学探究、自我评价、学习反思等六项。学习目标为本节课的知识引领，需要贯穿始终，因此需要重申目标，具体操作是由一位同学在一块小黑板上写出学习目标的内容，引起同学们的重视。重点难点是本节课学习的核心知识内容，由学生预习时加强理解和分析。知识链接主要是展示出在学习本节课知识时所需要的已有知识的储备和支持，通过回忆已学知识内容加强巩固已有知识体系，构建新知识网络。自学探究是本节课自主学习的主体区域，包含有两个知识点。自我评价主要是用适量的精选习题对本节课的内容进行简单的检测。学习反思是学生学习完本节课后的一些想法和对一些知识点的理解。
自学探究部分在课堂上的展示分配为知识点一中的（一）和（二）由第一学习小组的同学根据导学案的设计思路在黑板上展示肺炎球菌转化实验的实验思路、实验原理和实验步骤，并由一位表达能力较好的同学对展示的内容加以讲解、分析，其他同学可以对该组展示的内容提出质疑，形成问题碰撞，知识对抗，进而深化了对肺炎球菌转化实验的实质的认识。建议教师引导学生从科学实验的探索历程、实验设计思路去理解该实验。（三）由第二学习小组的同学根据导学案的设计思路在黑板上展示T2噬菌体侵染细菌实验的实验原理和实验步骤（与第一学习小组的同学同步进行），并由一位表达能力较好的同学对展示的内容加以讲解、分析，教师可通过Flash演示T2噬菌体侵染细菌的过程，进而深化了对该实验的本质的认识。建议教师引导学生从该实验的具体细节，尤其是如何将T2噬菌体进行标记、T2噬菌体侵染细菌后的放射性如何分布、放射性分布不同如何去分析等方面去理解该实验。（四）和（五）由第三学习小组的同学根据导学案的设计思路在黑板上展示烟草花叶病毒感染烟草实验以及DNA是主要的遗传物质的原因（与其他学习小组的同学同步进行），并由一位表达能力较好的同学对展示的内容加以讲解、分析，其他同学可以对该组展示的内容提出质疑，形成问题碰撞，知识对抗，加强对DNA是主要的遗传物质的原因的理解。建议教师引导学生注重几个科学实验的设计思路和科学发现的历程、强化理解DNA是主要的遗传物质的原因。知识点二中的（一）和（二）由第四学习小组的同学根据导学案的设计思路在黑板上展示DNA的粗提取和鉴定实验原理、步骤（与其他学习小组的同学同步进行），并由一位表达能力较好的同学对展示的内容加以讲解、分析。该知识点主要从理论上分析DNA的粗提取和鉴定实验，之后将会进行DNA的粗提取和鉴定的实验课的教学，届时将以洋葱为实验材料进行DNA的粗提取和鉴定，达到从实践上对该实验理论验证的效果。
三、设计目标
通过导学案的设计，引导学生学生自我学习，高效预习，同时提高课堂学习效率，以改变课堂教学中存在的一些低效、无效、甚至是负效的现象，构建高效课堂，也是素质教育和时代发展的迫切需要。
四、设计内容
【学习目标】
1、分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。
2、总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。
3、了解DNA的粗提取过程。
【重点难点】
1、学习重点：人类对遗传物质的探索过程；DNA的粗提取过程。
2、学习难点：分析总结科学家对遗传物质的探索过程。
【知识链接】回顾必修1中细胞核的结构与功能；回忆有丝分裂、减数分裂和受精作用中染色体的变化，理解染色体在遗传中的作用。
【自学探究】
知识点一 DNA是主要的遗传物质
（一）对遗传物质的早期推测
1、20世纪初，大多数科学家认为， 是生物体的遗传物质。
2、20世纪30年代，人们意识到DNA的重要性，但由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
知识拓展：作为遗传物质必须具有以下4个条件：1.能够储存大量遗传信息；2.能够自我复制；3.能控制生物的性状和新陈代谢；4.分子结构稳定，正常不会发生突变。
遗传物质的定义： 。
（二） 实验
类型 特点
菌落
荚膜
毒性
是否致病
R型

S型

1、体内转化（1928年，英国科学家 ）
分别注射到小鼠体内

①实验过程
R型活细菌
S型活细菌
加热杀死的S型细菌
R型活细菌
加热杀死的S型细菌
②实验结论
无毒性的 活球菌和被 的有毒的S型球菌混合后，有部分的
转化为 。
问题探究：是什么在转化实验中起作用？
2、体外转化实验（1944年由美国科学家 等人进行）
①实验过程

②实验结果分析
从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等物质，分别加入到R型细菌的培养基中进行培养，结果发现只有 才能使R型细菌转化为S型细菌，由此证明S型细菌中含有的转化因子是DNA，进而得出实验结论： 。
问题探究：（1）该实验设计的基本思路是
（2）艾弗里的实验有何不足之处？

含
量

时间

S型细菌

R型细菌

0

A

含
量

时间

S型细菌

R型细菌

0

含
量

0

B

时间

S型细菌

R型细菌

C

时间

S型细菌

R型细菌

含
量

0

D

例1.（B级）在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是 （ ）

例2.（B级）某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是 （ ）
A．存活、存活、存活、死亡 B．存活、死亡、存活、死亡
C．死亡、死亡、存活、存活 D．存活、死亡、存活、存活
例3.（A级）格里菲思（F. Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果 （ ）
A.证明了DNA是遗传物质 B.证明了RNA是遗传物质
C.证明了蛋白质是遗传物质 D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质
（三） 实验（1952年 进行的更有说服力的实验）
1、T2噬菌体的外壳成分是 ，内部含有 。其生活方式是 。
2、实验过程
培养噬菌体

培养大肠杆菌

①标记T2噬菌体

培养噬菌体

培养大肠杆菌

含35S的培养基 含35S的大肠杆菌 的噬菌体

含32P的培养基 含32P的大肠杆菌 的噬菌体
侵染大肠杆菌

②T2噬菌体侵染细菌

侵染大肠杆菌

含35S的噬菌体 大肠杆菌体内 放射性35S

含32P的噬菌体 大肠杆菌体内
2、实验结果分析
由过程②可知，T2噬菌体的蛋白质 进入细菌体内，只有它的 进入细菌体内，并且不断增殖，说明噬菌体在亲代与子代之间具有连续性的物质是 ，亲代噬菌体的各种性状是通过 遗传给后代的，得出实验结论： 。
问题探究：（1）该实验采用了 技术。
（2）为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记？用14C和18O同位素标记
可行吗？ 。
例4.（C级）1952年，赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，实验包括4个步骤：
①培养噬菌体 ②35S和32P分别标记噬菌体 ③放射性检测 ④离心分离
（1）该实验步骤的正确顺序是 （ ）
A．①②④③ B．④②①③ C．②①④③ D．②①③④
（2）右图中锥形瓶内的培养液是用来培养 ，其内的营养成分中能否含有32P? 。
（3）如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中，则获得该实验中的噬菌体的培养方法是 （ ）
A．用含35S的培养基直接培养噬菌体
B．用含32P培养基直接培养噬菌体
C．用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
D．用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
（4）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心后，检测到上清液的放射性低，沉淀物的放射性高。上清液带有放射性的原因可能是 （ ）
A．培养时间过长 B．培养时间过短 C．搅拌不充分 D．离心时转速过高
例5.（C级）某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵入细菌实验，进行了以下实验：
① 用 32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ② 用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌 ③ 用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ④ 用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌
以上4个实验，适时一段时间后离心，检测到放射性主要部位是 （ ）
A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液 B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀
C．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液 D．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液
（四）RNA是遗传物质的实验证据----烟草花叶病毒感染烟草实验
1、烟草花叶病毒是一种只含有一种核酸 的病毒。
2、实验过程
感染烟草

感染烟草

①完整的烟草花叶病毒 烟草叶出现病斑

感染烟草

②烟草花叶病毒提取出的蛋白质 烟草叶

烟草花叶病毒提取出的RNA 烟草叶
3、实验结果分析
烟草花叶病毒的 能自我复制，控制生物的遗传性状，因此 是它的遗传物质。
问题探究：还有哪些生物的遗传物质是RNA？ 。
例6.（A级）如下图，病毒甲、乙为两种不同的植物病素，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙浸染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是 ( )

（五）为什么说DNA是主要的遗传物质
1、所有生物的遗传物质都是核酸
2、有细胞的生物（包括原核、真核细胞）体内核酸为DNA和RNA，但遗传物质都是DNA；
非细胞生物（即病毒）体内只有一种核酸（即为遗传物质）：绝大多数病毒遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。
3、生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此 是主要的遗传物质。
例7.（A级）下列叙述中，错误的是 （ ）
　 A.染色体上含有DNA B.除少数生物外，生物的遗传物质都是DNA
　 C.遗传物质要么是DNA，要么是RNA D.生物细胞中的DNA较多，所以DNA是主要的遗传物质
知识点二 DNA的粗提取和鉴定
（一）实验原理
DNA在不同浓度的 溶液中溶解度不同，当其浓度为 时DNA
的溶解度最 。请在右侧方框内绘出DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线图。
（二）实验步骤
1、制备鸡血细胞液。将新鲜鸡血与 混合，其作用是 。
2、破碎细胞，获取含DNA的滤液。向鸡血中加入 ，搅拌，用垫有 的漏斗过滤，取其 。
3、去除滤液中的杂质。将DNA溶解到 中，用玻璃棒沿 搅拌，缓慢加入适量 ，当 时，停止加入。此时NaCl浓度为 。
4、DNA提纯。将丝状物溶解到NaCl中，加入等量95%冷却的酒精溶液。
5、DNA鉴定。取两支试管，将丝状物加入其中一支，都加 试剂，并
几分钟，再冷却。可以观察到只有加入丝状物的试管中才出现 色。
例8.（A级）下列关于DNA粗提取与鉴定的说法正确的是 （ ）
　 A.氯化钠的浓度越低，对DNA的溶解度越大 B.人血也可代替鸡血进行实验
　 C.柠檬酸钠的主要作用是加速血细胞破裂 D.DNA不能溶于酒精
【自我评价】《同步导学》P69
【学习反思】
五、效果与评估
本节课是本人在山东兖州学习回来后开设的一节高效生物课堂探究课，旨在能通过我们的摸索从而找到在新课程背景下有效提高生物课堂效率的途径和策略。
通过本节课的教学，感觉和以前的传统课堂确实有许多改进之处，无论在教师教学策略，还是在学生学习方式、学习兴趣等方面都有了不同的改变。本节课注重“把课堂还给学生”，让学生做自主又自律的学习的主人，激发了学生的自信心和内驱力。在课堂组织上注重构筑学习共同体，在合作、交流中深化学生的创新思维。从学生平时的学习习惯入手，逐步培养强化学生的创新能力和创新品质。合作、自主、探究是新课程背景下对生物课堂的一种更好的诠释。学生通过这节课的学习后普遍感觉到学生的方式不同了，有了更多的展示自己的机会了，学习更有针对性了，学习效果自然就提高了。希望通过本节课的案例设计能为本校在高效课堂的探索上能尽一份绵薄之力。