問題討論式復習教學探討

李慶波

摘 要： 復習課與新課相比區別很大，其主要側重知識的連貫性和系統性，知識面更寬，難度更大，綜合性更強，容量更大，因此上好一節復習課并非易事。復習課課前的精心準備是必要條件，高效的教學過程是中心環節，讓學生想學、樂學，課堂上既輕松又把握重點和難點是教學的最高境界，同時要有針對性地練習，進行必要的鞏固。

關鍵詞： 生物復習教學 問題討論式教學法 專題復習 主要遺傳物質

DNA是主要遺傳物質這一節，重點內容是實驗部分，并且實驗內容較復雜，考查學生對生物遺傳物質的認識水平，對幾個經典實驗的實驗方法、原理、設計思路及實驗結果的分析等問題的掌握水平。下面我結合自己的實際教學經驗談談復習方法。

一、有效復習的前提

（一）自習研讀考綱

縱觀歷年高考，DNA是遺傳物質的證據的經典實驗是熱門考點之一，是制約中等水平考生再上臺階的重要因素，2013年江蘇高考考試說明：人類對遺傳物質的探索過程，等級要求C（在理解所列知識的基礎上，能在較復雜的情境中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價）。

（二）深入鉆研教材

“DNA是主要的遺傳物質”是教材中的一個經典實驗，而經典實驗是科學家精心思考、巧妙設計、反復實踐，經后人多次重復證明是正確的最具代表性的實驗，經典實驗常常與生物學發展史密切聯系，是學生掌握生物實驗方法的重要途徑。如果老師只用多媒體課件演示實驗過程，那么學生聽課的興趣就不會高，復習效果就會很差。如果將這些經典問題化，則不但可以提高學生的自主學習能力，還可以提高綜合能力。

（三）理性分析重難點

肺炎雙球菌轉化實驗、噬菌體侵染細菌的實驗是證明DNA是遺傳物質的經典實驗，此兩個經典實驗是本節課的重點。

由于課文中噬菌體侵染細菌的實驗是將一組實驗的結果合并在一起介紹的，并沒有側重于介紹實驗過程、原理及科學結論是如何得出的詳細過程，因此很容易造成學生只知其然而不知其所以然，不利于學生掌握有關知識，也不利于對學生進行科學素質教育和能力培養。

（四）認真考察學情

盡管學生已學過這部分內容，但學生對于科學發現過程中，科學方法的選擇，科學思維的形成，以及科學實驗的設計等方面的能力仍需訓練和提高。同位素標記法在必修一的光合作用實驗中已有涉及，但在本節教學中，同樣要用到同位素標記法，但用什么標記，怎樣標記，學生仍然不是很清楚。由于時間跨度很大，學生對其中的內容早已記不清楚甚至已忘記。

二、問題討論式教學法

（一）精心準備教學案

教學案能把教師的教案，學生的預習、練習、筆記、評價等通過一種載體進行優化組合，使教師從單兵作戰和重復勞動中解放出來。加強師生互動，活躍課堂氣氛，在整個教學過程中凸顯學生的主體地位和教師的主導地位。

學案設計的原則，我認為，一是不要太簡單、太詳細，這樣不能給學生很大的思考空間和余地；二是不要太深奧、太復雜，讓學生摸不著頭腦，看不明白老師要表達的意思，無法發揮教學案提前預習的作用。

（二）高效組織教學

復習課的主要目的是把本節內容的重點和難點講清楚，掃除盲點，使學生形成知識網絡，設法讓學生動起來，主動學習，有目的地學習。復習模式如下：高考真題演練—考點總結—問題構建—突破重點和難點（典型例題檢測）—形成知識網絡—課后檢測與落實。

1.真題演練

在正式復習之前的幾分鐘（建議5分鐘左右），讓學生做最近幾年的高考真題，目的是讓學生了解高考考點內容，正確把握高考的方向，出題的特點、難度。

2.考點總結

最近5年江蘇高考連續考了《DNA是主要遺傳物質》這一節的內容，2013、2012、2011年高考側重實驗的過程理解和掌握，2010、2009年高考側重于遺傳物質特點和分布的分析。通過分析，學生能夠理解高考的動態、考點的分布，明確復習的目的，增強復習動力。

3.問題構建

本節課，如果教師運用這些經典實驗素材設計一系列問題，指導學生進行自主探究或合作探究，在總結歸納過程中對一些難解問題集中進行講解，就會收到事半功倍的復習效果。

（1）肺炎雙球菌的轉化實驗

體內轉化實驗：格里菲思

實驗過程：多媒體重溫格里菲思實驗，提出問題，學生分組討論：

①為什么S型肺炎雙球菌可以老鼠患病死亡而R型細菌則不能？

②R活菌+加熱殺死的S型球菌混合培養后，注射到小鼠體內，在死亡的小鼠體內能找到哪幾種球菌？

③為什么加熱殺死的S型球菌還能使R型球菌轉化為S型球菌？

④S型球菌能轉化成R型球菌嗎？

⑤轉化的本質是什么？屬于可遺傳變異的哪種來源？

⑥本實驗的轉化因子究竟是什么？格里菲斯有沒有得出來什么是轉化因子？你應如何設計實驗？

分組討論，每小組選派一名學生總結，老師進行補充歸納總結：

①R型和S型肺炎雙球菌的區別是前者沒有莢膜，后者有。莢膜具有保護作用，能抵抗吞噬作用和體液中殺菌物質，不易被殺死而在小鼠易存活或繁殖，所以S型細菌能使小鼠染病死亡而R型細菌不能。

②R型和S型。

③高溫對DNA來說只是其氫鍵斷裂，雙鍵解開，當溫度降至65℃以下，氫鍵又會重新生成，DNA雙鏈重新恢復，這個過程是可逆的，所以此DNA仍具有遺傳功能（學生可回憶PCR技術），這與蛋白質在高溫下變性失活不同，蛋白質變性是不可逆的。

④可以，在培養時莢膜丟失。

⑤加熱殺死的S型細菌的DNA其控制莢膜形成的基因在后繼的培養過程中，被一些R型細菌攝取，通過同源重組的方式整合進入R型的DNA中，使R型細菌轉化為S型細菌，這種轉化的原理屬于可遺傳變異中的基因重組。

⑥由以上分析，轉化因子應該是DNA，但由于當時科學水平的限制，格里菲斯只知道加熱殺死的S型細菌中存在某些轉化因子，具體是什么并不清楚，把S型細菌進行離心分離出DNA、RNA、蛋白質、多糖等物質，分別與R型活菌混合培養，觀察結果。

體外轉化實驗：艾弗里

①艾弗里等人實驗成功的關鍵是什么？整個實驗設計遵循什么原則？

②實驗過程中為什么再增加一個用DNA酶處理的對照實驗？

③通過此實驗得到什么結論？

④艾弗里等人實驗的不足之處是什么？（做鋪墊：以此引出噬菌體侵染細菌的實驗）

學生看書討論后，每小組選派一名學生總結，老師進行補充歸納總結：

①艾弗里等人成功的關鍵是，設法把蛋白質和DNA分開，單獨分析，這遵循了設計實驗的控制單一變量的原則。

②在加入加熱殺死的S型細菌的DNA同時加入了DNA酶，其結果沒有出現S型，這不僅說明了促使細菌轉化的物質確實是DNA，而且起到了條件對照作用，使實驗更嚴密，更有說服力。

③本實驗得出：DNA是轉化因子，蛋白質不是。

④艾弗里等人，雖然設法把DNA和蛋白質分開來了，但實驗中提取出來的DNA，純度最高時還有0.02%的蛋白質，這也可能是轉化因子，因此，仍有人對實驗結論表示懷疑。要想實驗更具有說服力，必須將DNA和蛋白質完全分開。

（2）噬菌體侵染細菌的實驗

提出問題，學生分組討論：

①什么是噬菌體？什么是T2噬菌體？它有什么特點？

②采用什么方法把DNA和蛋白質分開來，依據的原理是什么？

③如何標記T2噬菌體？能否把T2噬菌體直接放在含有同位素的培養液中培養進行標記？

④用攪拌器攪拌、離心的目的分別是什么？

⑤噬菌體的DNA進入細菌體內復制自身的DNA時需要的模板、原料分別是什么？合成自己的蛋白質外殼時需要哪些材料？所需酶、能量、原料、場所由誰提供？

⑥以■S標記噬菌體侵染細菌時，沉淀物具有很低放射性的原因是什么？以■P標記噬菌體侵染染細菌時，上清液具有很低放射性的原因是什么？

⑦本實驗得出什么結論？有何不足之處？

⑧如何設計實驗，才能使實驗更有說服力？

歸納總結：

①專門寄生在細菌體內的病毒叫噬菌體，而專門寄生在大腸桿菌體內的病毒叫T2噬菌體，它只能寄生在活細胞內，離開活細胞不能生活。

②同位素標記法，S是蛋白質特有的元素，P幾乎都存在于噬菌體DNA分子中，用放射性同位素■P和■S分別標記DNA和蛋白質，直接單獨觀察它們的作用。

③噬菌體+含■S的細菌→含■S的噬菌體（標記蛋白質）

噬菌體+含■P的細菌→含■P的噬菌體（標記DNA）

④攪拌的目的：使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，離心的目的：讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。

⑤噬菌體進入細菌后進行DNA的復制、蛋白質的合成及組裝，其復制的模板是其自己DNA的兩條鏈，蛋白質合成的原料氨基酸、所需要的酶、能量都是由宿主細胞提供的。

⑥可能由于攪拌不充分，有少量■S標記的噬菌體蛋白質外殼由于沒有和大腸桿菌分離，離心后隨細菌一起到沉淀物中，使沉淀物存在少量的放射性；■P標記噬菌體去侵染大腸桿菌，上清液有放射性的原因是：一是保溫時間過短，有一部噬菌體沒有侵染到細菌體內，離心后到上清液；二是保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內大量增殖，細菌裂解，帶有放射性的子代噬菌體，經離心分布于上清液，從而使上清液分布放射性。

⑦本實驗只能證明DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質，因為蛋白質只在細菌外面。

⑧要證明蛋白質不是遺傳物質，應在加一組實驗，把噬菌體的蛋白質分離出來后，注射到細菌體內，觀察是否有子代產生。如果沒有，就能證明蛋白質不是遺傳物質。

（3）DNA是主要遺傳物質

提出問題，學生分組討論：

①肺炎雙球菌實驗和噬菌體侵染細菌的實驗都能說明DNA是遺傳物質，能不能說明它是主要的遺傳物質？

②如何證明RNA是遺傳物質？

③為什么說DNA是主要遺傳物質？

歸納總結：

①不能，上述兩個經典實驗不能證明除DNA是遺傳物質外，還有其他物質是遺傳物質。

②過程及結果：

結論：RNA是遺傳物質。

③現代生物學已經用大量的實驗證明：DNA存在于絕大多數生物的體內，是這些生物的遺傳物質，而且和RNA相比，在遺傳中起決定性作用。因此，我們才能得出“DNA是主要的遺傳物質”的結論。

④所有有細胞結構的生物遺傳物質是DNA，病毒的遺傳物質是DNA或是RNA。

三、形成知識網絡

四、課后反思

（一）教師創設問題情境，讓學生都能參與到學習中，主動學習，這是提高課堂教學質量的關鍵。

（二）每年高考生物試卷中，實驗題都占有一定的分量，很多學生都感到棘手，失分率比較高，因此要培養學生實驗設計能力和科學研究能力，必須在每節課的教學實踐中貫徹。

（三）復習課重在夯實學生基礎知識，重在突破難點、疑點，構成知識網絡。

（四）課堂高考真題演練，既能提高學生學習關注度，又能讓學生體會到高考真題的魅力和內涵。

參考文獻：

[1]陶文娟.遺傳的分子基礎專題復習設計.生物學教學2009年（第34卷）第三期.

[2]王麗萍.DNA是主要遺傳物質.復習設計.蘇州生物教育.

[3]江蘇省普通高中標準教學要求.江蘇教育出版社.