资料型探究活动在课堂教学中的应用，本文主要内容关键词为：资料论文,教学中论文,在课堂论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
探究性学习活动能较好地培养学生的创新精神和实践能力，是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一，对于提高学生的科学素养有重要的意义。由于受教材内容特点的限制，有些知识点不宜或者很难在课堂上通过实验进行探究学习活动，甚至也不能在中学实验室进行。所以，在教学实践中，我尝试引导学生通过资料的分析进行探究学习，即资料型探究活动，取得了较好的教学效果。
（人教版）高中《生物》教材中选入了很多生物学史的有关资料，可以根据需要对材料进行补充、加工，转化为适合在课堂上进行探究的资料研究型课题，这是关键的一步，要求教师查阅大量资料，精心设计课堂探究的教学方案。在课堂教学过程中实施资料型探究活动，能够从一个更高的角度，引导学生以一个研究者的身份深入思考科学家的工作过程，亲身体会科学家是如何发现问题、寻找证据、合理推理，体验科学家不断深化对问题认识的过程和科学探索精神。下面以“DNA是主要的遗传物质”一节为例，介绍资料型探究教学活动的过程。
一、通过已学知识，结合科学史料，让学生循序渐进地沿科学家的思维发现、推理，顺利确定遗传物质是DNA或蛋白质中的一种
通过以下几个问题引导学生深入思考→发现问题→合理推理：①遗传物质应该具备哪些特点？②想一想我们学习过的细胞有丝分裂过程，亲子代细胞间哪些物质保持了稳定的传递？③生物的生殖过程中，有性生殖细胞的形成和受精作用使哪些物质在亲子代之间保持了稳定？
上述问题①，引导学生根据所学知识推理出遗传物质最基本的特点应该是：a.能控制生物性状的遗传；b.可以复制并在亲子代之间传递。问题②和③，应通过多媒体课件或者板书向学生展示减数分裂和受精作用过程中染色体数目的变化。由此推理出“染色体与遗传有密切关系”，并告诉学生，早在19世纪末，科学家就通过对细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用研究，得出了和我们同样的结论。科学家们对染色体进行了化学分析，结果显示，染色体主要由DNA和蛋白质两种成分构成，哪一种是遗传物质？还是两者都是？同学们想一想，如何证明遗传物质是DNA还是蛋白质？学生通过思考一般能想到把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去研究和观察DNA或蛋白质的作用。这时告诉学生，科学家正是这样做的，下面我们研究和分析1928年英国科学家格里菲思(P.Griffith,1877-1941)做的一个肺炎双球菌的转化实验。
二、展示经典实验，设置探索过程，引导学生通过对肺炎双球菌转化实验的探索性分析，推理出DNA能够控制生物性状的遗传
把实验过程通过多媒体课件展示给学生，同时提出下列问题，边引导学生思考分析，边依次、适时把问题提出：①注射R型细菌不会使小鼠死亡，注射S型细菌会导致小鼠死亡，我们能得出什么结论？②注射加热杀死的S型细菌不会使小鼠死亡，而将其与无毒性的R型细菌混合后注射就可以使小鼠致死，说明了什么问题？③R型细菌和加热杀死的细菌混合注射导致小鼠死亡后，从小鼠体内分离出了S型活细菌，这些活的S型细菌是从哪里来的？说明了什么问题？④格里菲思还发现，分离出来的S型活细菌的后代也是有毒性的S型细菌，这又能说明什么问题呢？
上述几个问题在学生了解实验过程后逐步提出，引导学生逐步分析、层层递进，由问题3可以推理出：“加热死亡后的S型细菌使R型细菌发生了转化（即：性状发生了改变），变成了有毒性的S型的细菌。
几个问题解决后，再引导学生进一步发现探究性讨论题：加热死亡的S型细菌含有多种物质，是哪一种物质导致R型细菌发生了转化？应如何设计实验方案开展进一步的研究，以找到这种物质？由学生分组讨论，视讨论情况找小组代表发言，介绍他们组的实验设计方案和实验预期，再由其他小组评价完善。
经思考讨论，学生能够想到从S型肺炎双球菌中分别提取出DNA、蛋白质、多糖、脂类等，并分别单独与R型肺炎双球菌混合后做小鼠注射实验，观察小鼠生活情况，以此验证到底是哪种物质使R型肺炎双球菌发生了转化。教师对各小组讨论的结果归纳总结，并对其进行评价，并告诉学生，早在1944年，美国的科学家艾弗里(O.Avevry,1877-1955)和他的同事就做了这个实验，我们的设计与他不谋而合。此时学生露出了一种成功满足的表情，可以看出，他们体会到了探索成功的乐趣。
这时再告诉学生，艾弗里的实验结果是只有用S型肺炎双球菌的DNA与R型肺炎双球菌混合后的注射实验使小鼠死亡，并在死鼠体内分离出了活的S型肺炎双球菌，其他几组实验小鼠生活正常。
由此，我们能得到什么结论？此结论能说明DNA有什么特性？由上述两个问题，引导学生顺利得出DNA能控制生物的性状，并能控制生物性状的遗传，所以DNA是遗传物质。
三、变经典实验为探究课题，引导学生通过设计实验方案、分析实验结果，推理出DNA是遗传物质
1.介绍有关科学史背景，引导学生寻找实验材料
20世纪初，许多科学家从事寻找遗传物质的研究，那时，研究的重点已转移到验证遗传物质是DNA还是蛋白质上，刚刚开始，生物学家们要寻找一种身体结构特别简单的生物作为实验材料，同学们想一想，为什么身体结构越简单的生物做为这项研究的实验材料越好呢？什么生物身体结构最简单？简单到什么程度最好？通过上述三个问题，层层深入，引导学生思考分析，学生一般能想到病毒这种身体结构特别简单的生物。
2.由科学史背景材料引出学生探究课题
20世纪30年代，年仅26岁的原子物理学家德尔布吕克在一个偶然的机会来到了美国加利福尼亚理工学院，去了摩尔根研究基地，这时他看到了实验室的研究人员正在用一种叫“
噬菌体”的病毒和细菌作为实验材料研究DNA和蛋白质到底哪一种是遗传物质（此时，向学生介绍噬菌体的结构和侵染细菌的过程），可是生物学家们遇到的一个难题是：如何才能观察（或证明）噬菌体侵染细菌时，侵入的只有它的DNA，而蛋白质外壳留在细菌细胞外？即证实噬菌体仅依靠DNA繁殖后代。当德尔布吕克了解到这些时，心中不觉一喜，想到了一个绝妙的办法。
此时，学生们已完全进入到故事中去了，他们的思维已经和科学家们的思维过程紧紧联系在一起，抓住这个机会，向学生提出探究性课题：同学们，假如你当时在场，你能想出什么好办法呢？能否运用你所学过的有关知识设计一个研究方案？让学生分组讨论（根据讨论情况，可以增加启发性思考题：以前我们学习过哪些有关追踪原子或分子去向的科学研究方法？能用于这项研究吗？）然后找小组代表展示实验方案，其他学生评价。
通过分组讨论，学生一般能想到用“同位素示踪法”追踪DNA分子和蛋白质分子的去向，但是对于用哪种同位素标记，学生的回答呈现多样化。这时可通过下列几个思考题引导学生进一步思考：
①标记DNA时用
还是用
？为什么？②标记蛋白质应该用、
还是
？为什么？③如何才能得到同位素标记的噬菌体？把噬菌体放在含同位素的培养基上培养可以吗？④我们通过这样的实验研究，会有哪几种可能的实验结果？
通过上述问题的逐步解决过程，学生探究思路会愈加清晰，并能结合其他小组的结果对自己的方案进行修正和完善。最后教师总结，把科学、严谨的实验方案展示给学生，让学生预期有哪几种可能的实验结果。并告诉学生，当年，德尔布吕克和生物学家赫尔希等人正是这样设计实验方案并进行研究的。
3.展示科学家的实验结果，引导学生分析思考，得出实验结论
通过多媒体课件（投影、板书亦可），把实验结果展示给学生（课件上的同位素标记分子可用闪烁形象地表示），由学生分析得出结论：噬菌体只把DNA注入了细菌体内，蛋白质外壳留在了外面；参与噬菌体繁殖后代的只有DNA，DNA能够复制并利用细菌的原料控制自身蛋白质的合成（即：控制生物性状的遗传），所以DNA是遗传物质而蛋白质不是。
4.介绍科学家的创新精神，鼓励学生创新
年仅26岁的原子物理学家德尔布吕克，半路出家，由物理学研究改为生物学研究，正是因为他具备了两个学科较宽的知识面，善借他山之石，才攻克了这一生物学难题，由于他对科学界特殊的贡献，而获得了1969年的诺贝尔医学奖，并被后人尊称为“分子生物学之父”。
介绍到这里，从学生那羡慕和渴求的目光中，我真切地读出了学生渴求知识和跃跃欲试的迫切心情。