"El ADN es el principal material genético" diseño didáctico el adn es el principal material genético diseño didáctico

1 Análisis de libros de texto 1.1 Estado y función "El ADN es el principal material genético" es el contenido de la Sección 1 del Capítulo 3 del Curso Obligatorio 2 de Biología de la Escuela Secundaria del nuevo estándar curricular de People's Education Press. anteriormente Conozca los conceptos básicos de la citología (mitosis, meiosis y fertilización), aclare el papel de los cromosomas en la herencia de la descendencia y analice que los componentes principales de los cromosomas son el ADN y las proteínas.

El contenido de esta sección refleja la comprensión que la gente tiene de las teorías y métodos científicos en términos de estructura y sistema, y ​​es un material excelente para la enseñanza basada en la investigación. En la enseñanza, los profesores desempeñan el papel principal de los estudiantes, optimizan la estructura del aula y utilizan ejemplos de la historia de la ciencia para optimizar el proceso de transferencia de conocimientos en un proceso de investigación científica, permitiendo a los estudiantes aprender métodos de investigación científica durante la investigación, infiltrándose así en el método científico. educación .

2 Análisis de situaciones de aprendizaje

Según la teoría de la enseñanza constructivista, los estudiantes ya no son receptores pasivos de conocimientos, sino constructores activos de conocimientos y materias del aula, participando activamente en la cooperación en el En el proceso de indagación se adquieren conocimientos y se colisiona el pensamiento, logrando la complementación y mejora de habilidades. Al mismo tiempo, algunos estudiantes tienen un pensamiento flexible, un fuerte sentido de la investigación y un gran deseo de explorar, pero también hay algunos estudiantes que están acostumbrados a aceptar pasivamente el conocimiento y aún no tienen la capacidad de realizar investigaciones independientes. Por lo tanto, los profesores deben organizar las tareas grupales y promover la cooperación y la comunicación dentro del grupo para que los diferentes estudiantes puedan tener oportunidades de desarrollo.

3 Objetivos de enseñanza

3.1 Objetivos de conocimiento

(1) Describir el experimento de transformación de neumococos y el "método de etiquetado de isótopos" del Instituto de Bacterias Infecciosas con Fagos El método utilizado es el principal método utilizado actualmente en la investigación en ciencias naturales. (2) Explique que el ADN es el principal material genético.

3.2 Objetivos de capacidad

(1) A través del experimento de transformación de Diplococcus pneumoniae, podemos demostrar que el ADN es la idea de diseño experimental más crítica del material genético y entrenar la capacidad de el pensamiento lógico; (2) utilizó el "método de etiquetado de isótopos" para estudiar el experimento de bacterias que infectan bacteriófagos, lo que demuestra que el ADN es material genético y las proteínas no son material genético, y entrena la capacidad de pensar inductivamente de lo específico a lo general.

3.3 Emociones, Actitudes y Valores Metas

El material de la herencia es principalmente ADN, pero también ARN. Esto enfatiza la materialidad de la vida desde la perspectiva de la herencia y la variación, que. Es propicio para la dialéctica. El establecimiento de una cosmovisión materialista.

4 Modo de enseñanza

Esta clase adopta el modo de enseñanza de "investigación guiada", que integra discusión, comparación, inducción y otros métodos de enseñanza, y está equipada con una guía de enseñanza asistida por multimedia. que los estudiantes simulen el proceso de descubrimiento científico y realicen análisis, discusión, inducción y resumen.

El proceso del modelo de enseñanza "indagación guiada": revisión introducción → exploración guiada → resumen → expansión y sublimación.

5 Proceso de enseñanza

5.1 Introducción al repaso

El profesor primero hizo las siguientes preguntas:

(1) ¿Cuál es el proceso de herencia en los organismos? ¿Cuáles son las características básicas de la expresión?

(2) A través del estudio de la meiosis, la fertilización y la mitosis durante el desarrollo reproductivo, ¿qué estructura en la célula juega un papel en el mantenimiento de la continuidad y estabilidad de las anteriores? y generaciones posteriores?

(3) ¿Cuáles son los principales componentes químicos de los cromosomas?

(4) ¿Cuáles son los elementos químicos que forman las proteínas y el ADN? p>

Intención del diseño: establecer situaciones problemáticas en relación con el conocimiento existente de los estudiantes, lo que no solo verifica el estado académico de los estudiantes sino que también consolida los conocimientos antiguos, allanando el camino para aprender nuevos conocimientos.

5.2 Exploración guiada

5.2.1 Especulación temprana sobre el material genético

Profesor: Dado que los genes están en los cromosomas, y ya conocemos la estructura de los cromosomas, el principal Los componentes son proteína y ADN, lo que significa que el gen puede ser proteína o ADN, o puede estar compuesto de ambos. ¿Qué es exactamente un gen? ¿Cuál es su naturaleza química? La opinión original era que las proteínas son material genético. ¿Por qué? Pida a los estudiantes que combinen los diagramas esquemáticos de las estructuras moleculares del ADN y las proteínas y respondan la pregunta después de leer el primer párrafo.

En la década de 1920, la gente se dio cuenta de que las proteínas son macromoléculas biológicas conectadas por una variedad de aminoácidos.

Varios aminoácidos se pueden organizar de diferentes maneras para formar diferentes proteínas, que pueden contener información genética. Y la gente no entendía la estructura del ADN en ese momento. No fue hasta la década de 1930 que la gente se dio cuenta de que el ADN es una macromolécula biológica compuesta de muchos desoxirribonucleótidos. Los cuatro desoxinucleótidos también pueden disponerse en diferentes órdenes. Sólo entonces algunas personas comenzaron a dudar de la conclusión de que el material genético es proteína.

Intención del diseño: permitir que los estudiantes analicen problemas a lo largo del camino del desarrollo científico.

5.2.2 Experimento de transformación de neumococo

El profesor utiliza multimedia para demostrar el experimento de transformación de neumococo (ver Figura 6-1 en el libro de texto) y hace preguntas:

(1) ¿Cuál es el propósito de realizar primero el primer y segundo grupo del experimento? ¿Se puede realizar el cuarto grupo directamente?

(2) ¿Qué indica el análisis comparativo del primer y segundo grupo? ? El segundo y tercer grupo ¿Qué significa? ¿Qué significa el grupo j y el cuarto?

(3) ¿Puede este experimento demostrar que el ADN es material genético? p>

(4) Ai ¿Cuál es la idea de diseño más crítica del experimento de Free?

El profesor guía a los estudiantes para sacar la conclusión:

La primera y la segunda. Los grupos sirven como controles para demostrar que las bacterias de tipo R y las bacterias de tipo S funcionan y pueden descartar otras causas de muerte del ratón. Por tanto, el cuarto grupo no se puede realizar directamente.

El primer y segundo grupo ilustran que las bacterias tipo R no son letales y las bacterias tipo S son letales; el segundo y tercer grupo ilustran que las bacterias tipo S muertas no son letales; cuarto grupo El grupo demostró que las bacterias vivas de tipo S se producían después de un cultivo mixto de bacterias vivas de tipo R y bacterias muertas de tipo S, y que los rasgos transformados podían heredarse.

Este experimento no puede demostrar que el ADN sea material genético. La conclusión es que existe un factor de transformación en las bacterias de tipo S que puede transformar bacterias vivas de tipo R en bacterias vivas de tipo S.

La idea de diseño más importante es separar el ADN de los polisacáridos, lípidos, proteínas y ARN, cultivarlos por separado con bacterias vivas tipo R y observar sus efectos individualmente.

5.2.3 Experimento de bacterias que infectan fagos

El profesor mostró el experimento de bacterias que infectan fagos realizado por Hershey y Chase, y planteó las siguientes preguntas para que los estudiantes pensaran y discutieran, profesores. participar en discusiones entre los miembros del grupo.

(1) ¿Qué método se utilizó en este experimento? ¿En qué investigaciones se ha utilizado este método (método de etiquetado isotópico)

(2) Utilice S, [para marcar la sustancia? ¿Cuál es la base teórica? ¿Se pueden usar C y O para marcar? (S y P se usan para marcar porque el contenido de P en el ADN es alto y el contenido de P en las proteínas es bajo; hay s en las proteínas pero no en las proteínas). ADN. Y el ADN y la proteína Ambos contienen elementos C y 0)

(3) Si el experimento se realiza utilizando el método anterior, ¿cuál es el resultado de la prueba? ¿Qué indica? que la proteína del fago no entra al interior de la bacteria; es el fago el que entra en la bacteria.)

(4) La proliferación de los fagos en las bacterias se completa bajo cuya acción. sustancia? >

(5) ¿Cuál es la idea rectora de este experimento (separar el ADN y las proteínas, infectar las bacterias por separado y observar sus efectos por separado)

(6) ¿Qué características del material genético tiene? este experimento demuestra? ¿Cuál es la conclusión del experimento? El profesor guía a los estudiantes** *Se extraen las mismas conclusiones. (Demuestra que el ADN puede autorreplicarse y tiene continuidad; puede guiar la síntesis de proteínas. Conclusión: el ADN es material genético, las proteínas no.)

En este proceso, los estudiantes combinaron el experimento de transformación del neumococo. y la infección de bacterias por fagos Llevar a cabo discusiones grupales, diseñar planes experimentales y realizar investigaciones experimentales, luego informar e intercambiar planes experimentales y fenómenos experimentales, y analizar las razones;

5.2.4 Experimento sobre el virus del mosaico del tabaco que infecta el tabaco

Los profesores brindan a los estudiantes conocimientos sobre el virus del mosaico del tabaco y los guían para diseñar planes experimentales para demostrar que el ARN también es material genético (consulte al experimento anterior), permita que los estudiantes lean con preguntas.

Intención del diseño: permitir que los estudiantes analicen problemas a lo largo del camino del desarrollo científico y que lean con preguntas para cultivar la capacidad de autoestudio, la capacidad de analizar problemas, procesar información y resumir.

5.3 Resumen

El profesor pide a los estudiantes que piensen en la pregunta basada en los experimentos anteriores: ¿Cuál es el material genético de diferentes organismos? Y que resuman todos los experimentos y saquen conclusiones:

(1) El material genético de algunos virus que solo contienen ADN es ADN, como los bacteriófagos.

(2) El material genético de algunos virus que solo contienen ARN es ARN, como; como virus del mosaico del tabaco;

(3) La mayoría de los organismos tienen tanto ADN como ARN, como los humanos, el tabaco y otros organismos, cuyo material genético es el ADN.

Así pues, el ADN es el principal material genético.

5.4 Expansión y sublimación

Profesores y alumnos reflexionan y responden los ejercicios extraclases del libro de texto. El maestro muestra diapositivas de la introducción a los priones en "El debate inconcluso".

Intención del diseño: utilizar el título para despertar el interés de los estudiantes; ampliar el aula y estimular las emociones científicas y la motivación de los estudiantes para heredar e innovar.

6 Reflexión sobre la enseñanza

Los experimentos involucrados en el contenido de enseñanza de esta lección son imposibles de completar en las condiciones de laboratorio existentes. En la enseñanza tradicional, todos los profesores hablan sin cesar, los estudiantes escuchan en silencio. el ambiente del aula es aburrido y la eficiencia de la enseñanza es baja, y mucho menos cultivar la capacidad de aprendizaje independiente y la capacidad de investigación de los estudiantes. Después de adoptar el método de enseñanza de orientación-indagación en esta lección, el maestro estimula el entusiasmo por el aprendizaje de los estudiantes creando situaciones de aprendizaje independientes y cooperativos y un entorno interpersonal igualitario y armonioso. Los profesores pasan de ser meros expresadores de información a procesadores y organizadores de información, adoptando una posición dominante; los estudiantes no aceptan pasivamente el conocimiento, sino que entran en el proceso de investigación del científico, aprenden felizmente mientras observan y piensan, y ocupan una posición dominante. De esta manera, a través de la interacción entre profesores y estudiantes y estudiantes y estudiantes durante el proceso de enseñanza en el aula, el aula se llena de vitalidad y se ha implementado el nuevo concepto de reforma curricular.

Este diseño didáctico se basa en los estándares curriculares y explora la connotación de indagación científica en el contenido didáctico, aprovechándola al máximo para permitir a los estudiantes sentir y comprender el proceso de generación y desarrollo del conocimiento, y dominar el métodos básicos de investigación científica. Como el experimento de transformación del neumococo de Griffith, el experimento de Avery para demostrar que el ADN es material genético y el experimento de los bacteriófagos que infectan bacterias. No sólo contiene la valiosa cualidad de la perseverancia de los científicos, sino que también refleja el proceso de pensamiento creativo de los científicos en el proceso de investigación (investigando el ADN y las proteínas por separado). De manera sutil, se cultiva el espíritu de investigación y la calidad del pensamiento creativo de los estudiantes.