“DNA的粗提取與鑒定”一節的教學設計

王冬冬　吳光華　袁曉明

摘 要：“DNA的粗提取與鑒定”是高中生物課程中比較重要的一節實驗課，結合學生實際情況，在實驗過程中，要注重培養學生的創新能力，養成嚴謹的科學實驗作風和實事求是的科學態度。

關鍵詞：DNA的粗提取與鑒定；創新能力

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）12-055-2

一、教學分析（略）

二、教學目標

了解DNA理化性質；掌握DNA粗提取與鑒定的原理，初步學會DNA的粗提取與鑒定的方法；培養學生的自主學習能力探究能力、創新能力和動手操作能力；養成嚴謹的科學實驗作風和實事求是的科學態度。

三、教學重難點

教學重點：根據不同的材料試劑設計DNA的粗提取與鑒定實驗。

教學難點：DNA的粗提取與鑒定的實驗操作；實驗現象的匯總比較。

四、教學方法

引導法、讀書指導法、課堂討論法、實驗法、探究法等。

五、教學準備（略）

六、教學程序

1.導入新課

教師表述：我們平時常說“眼見為實”，可是生物學中常提到的DNA你見過嗎？今天我們就來一起完成一個DNA的提取鑒定實驗，讓大家見識一下真正的DNA。

設計意圖：簡單導入，正切主題，激發學生求知欲。

2.根據實驗目的整理實驗思路

教師表述：從什么材料里提取DNA？如何提取DNA？按照這樣的方法得到的DNA有雜質嗎？如何鑒定提取的物質是不是DNA？

根據學生的回答歸納實驗思路，材料選擇→釋放DNA→粗提取DNA→純化DNA→鑒定DNA。

設計意圖：通過遞進式問題，使學生初步形成本實驗的基本思路，輕松過渡，進入本節課的難點。

3.實驗理論

教師依據剛剛歸納的實驗思路（實驗步驟），指導學生閱讀課本逐步完成表1。

（1）材料選擇

教師提問：一個實驗的成功與否，材料的選擇至關重要。剛剛同學們舉出的很多提取DNA的材料，都是理想材料嗎？什么樣的材料做實驗成功的可能性更大？

學生活動：歸納取材要點：DNA含量多；材料易獲取。完成表格1第一欄。

（2）釋放DNA

教師表述：現在我們以兩種典型動植物材料為例——雞血細胞、花椰菜。你能嘗試如何獲取細胞內的DNA嗎？

學生活動：根據已掌握知識輕松提出雞血細胞加蒸餾水漲破釋放DNA的方案，并通過閱讀課本了解植物細胞釋放DNA的原理，提出植物細胞加洗滌劑和食鹽的方案。

教師行為：肯定學生提出的方案，分組設計出該步驟具體的實驗操作方法。

學生活動：分組完成所選材料釋放DNA的實驗操作設計。學生完成表格1第二欄。

【延伸探究1】

1）洗滌劑和食鹽比例不同會對實驗結果產生怎樣的影響？最佳比例是多少？

2）不同種類的洗滌劑提取DNA的效果一樣嗎？

學生活動：分組完成延伸探究實驗關鍵步驟的操作設計。

（3）粗提取DNA

教師提問：以上設計獲得的濾液除了DNA還含有哪些細胞成分，如何去除他們？

學生活動：閱讀課本了解DNA、RNA、蛋白質和脂質等理化性質方面的差異，分組討論完成DNA粗提取實驗步驟的操作設計。完成表格1第三欄。

【延伸探究2】

教師提問：同學們提出的去除濾液中雜質的三種方案，哪種更好？如何證明？

學生活動：分組完成該延伸探究實驗關鍵步驟的操作設計。

（4）純化DNA

教師引導：通過以上粗提取的DNA純度是很低的，同學們在操作中會發現他不是白色而是淺黃色。如何進一步提取含雜質較少的DNA呢？

學生活動：閱讀課本并分組完成純化DNA的實驗操作設計。完成表格1第四欄。

（5）鑒定DNA

教師引導：通過純化后的物質是不是DNA的？如何證明你的猜測？

學生活動：閱讀課本理論并完成鑒定DNA實驗操作設計。完成表格1第五欄。

設計意圖：培養學生獲取課本信息的能力，更多了解DNA的理化性質。連貫的分析推理幫助學生完成實驗理論的歸納，初步掌握DNA粗提取與鑒定的方法。

4.操作提示

教師行為：教師給出本實驗若干操作提示。

學生活動：認真聽講，結合以往實驗操作經驗，補充發言。

設計意圖：在實際操作之前給出一些操作提示，增強學生實驗的針對性，幫助學生更順利地完成實驗，避免人力和財力上的浪費。

5.實驗操作和現象記錄

教師行為：巡查、指導、及時發現并解決問題。

學生活動：分組實驗，分工明確，將結果與藍色梯度比色液比較，記錄實驗現象。

設計意圖：培養學生的動手能力，增進對生物技術的了解，提高生物科學素養。

6.實驗結果匯總及分析

各組實驗結果匯總如下表：

7.拓展應用

教師提出拓展課題：DNA的粗提取與鑒定的理想材料；DNA及次生產品的應用價值。

設計意圖：拓展課題的開展不僅是對本課內容的鞏固，還能為學生搭建更好的平臺，拓展學生的知識面，進一步培養其思維能力和操作能力。

七、板書設計（略）

八、教學反思

本教學設計基于《高中生物課程標準》的教育理念，從學生的學情和知識能力發展需求出發，以學生為主體，以知識能力培養為目標，貫穿情感教育。在教師的引導下，學生的實驗設計思維縝密、大膽創新。整堂課，注意力集中、思維活躍，能夠積極參與課堂并使個別學生得到照顧，符合高中生物課程教學對一堂好課的基本要求。在課題延伸拓展中，學生在二苯胺試劑的配制中用高氯酸替代較強脫水性的濃硫酸，增加實驗鑒定時的顯色效果。

本實驗的設計也存在不足之處：實驗評價仍以結果現象評價為主，對學生的操作過程評價難以有效開展，這也是我今后實驗教學過程中需要不斷突破的方向。