围绕科学史进行高一专题复习

尤洁

【内容摘要】复习课是在学生已经掌握了一定的基础知识的前提下进行的，如果教师能够立足于科学史这一事实，强化学生对核心知识的理解，继而引导学生以科学史和核心知识为支撑，对原有知识进行必要的拓展、深化，以建立知识间的联系，构建体现高中生物知识的核心体系，实现知识的迁移利用，是实现高效复习的关键。

【关键词】科学史 “基因”专题

本文以“基因”專题复习为例，主要探讨如何利用科学史展开高一专题复习的策略。

一、“基因”专题的科学史分析

人教版普通高中生物教材中有许多有关生物学研究发展历史、探索过程等方面内容的介绍，一般出现在“资料分析”的板块中。这些内容的出现，显然目的不仅仅只是为了扩大学生的知识面，更重要的是为了培养学生的科学素养，激发学生探索生命奥秘的兴趣和热情，培养学生的科学态度和科学精神，而这正是目前教育改革的重要课题。基于上述对科学史的理解和认识，结合《普通高中生物学课程标准（实验）》对本部分教学内容的具体要求，笔者整理了有关“基因”专题的科学史。我认为如果能在复习课中适当地加入这些元素，一定会起到画龙点睛的作用。

二、任务分析和目标确定

学生通过新课的学习，已经初步理解了“减数分裂”、“遗传的基本规律”、“基因在染色体上”、“DNA是主要的遗传物质”、“DNA的结构”和“中心法则”等内容，但对之间的内在联系缺乏深刻的认识，尚未建立起贯穿“基因”的知识体系。因此本节课的教学目标具体设计为：

知识目标：（1）理解豌豆杂交实验的过程和遗传的基本规律（2）体会和认同“基因在染色体上”的观点（3）学会分析“DNA是主要的遗传物质”的实验。

能力目标：使用准确的术语来概括“减数分裂”，使用准确的图示来构建DNA的双螺旋结构和中心法则。

情感态度和价值观目标：通过以生物科学发展史为线索来理解基因在生命中的延续性。

三、教学过程分析和组织

1.遗传定律的发现和减数分裂

基因是遗传学这顶皇冠上的一颗明珠，而孟德尔又是遗传学的奠基人，所以从孟德尔的豌豆杂交实验的复习开始。首先回顾孟德尔的豌豆杂交实验，设计一系列问题串，对这两个实验梳理，让学生了解孟德尔的实验过程。1866年孟德尔在《植物杂交实验》中提出了遗传因子，并对分离现象的原因提出了假说。可是，伟大的孟德尔的思维和实验太超前了。直到孟德尔逝世16年后，来自三个国家的三位学者才同时独立地“重新发现”孟德尔遗传定律。1879年弗莱明（德）第一个发现了染色体，1883年由E. van贝内登最初在动物体内和1888年E. A. 施特拉斯布格最初在植物体内发现了减数分裂。接着进入到减数分裂的复习过程，让学生思考在减数分裂过程中遵循了遗传的哪些基本规律？又如何体现这些遗传规律的实质？教师要因势利导，循循善诱，借助减数分裂过程设计问题串，出示减数分裂过程中染色体和DNA的数量关系图，请学生辨析减数分裂中的图形。

2.“基因在染色体上”的假说和实验证据

1903年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作为实验材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现了减数分裂过程中，基因和染色体的行为的一致性，所以萨顿用类比推理的方法提出假说：基因在染色体上。接下来，美国生物学家摩尔根用果蝇杂交实验为基因位于染色体上提供了证据。通过这个探究过程也让学生明白了科学研究的艰辛，感受了科学家严谨治学的精神和抓住机会，绝不放过一个例外的精神，也在这种潜移默化的学习中提升了学生的生物科学素养。

3.证明“DNA是遗传物质”的经典实验

1928年，格里菲斯把热处理的S细菌与活的R细菌的混合物注射到小鼠中时，尽管这两种细菌本身都不是致死的，但是小鼠还是死亡了！格里菲斯将这种引起转化的未知物质称为转化因子，但他不知道转化因子的本质。1935年至1944年，经历了10年的不断研究，美国洛克菲勒学院的三位免疫化学家艾弗里、麦克劳德、麦卡提证明了DNA是肺炎球菌的遗传物质。其实艾弗里的实验并不是如高中教材所说的那样，“将提纯的DNA、蛋白质和荚膜多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA，R型细菌才能够转化为S型细菌”。艾弗里等人的工作实际是：不断地去除S型细菌中各种成分，然后得到纯化的“转化因子”；接着对纯化的“转化因子”进行鉴定，确认它就是DNA。1944年，当艾弗里等人提取的“最纯”的DNA中，仍有1%的蛋白质杂质。通过这些科学家生平的介绍，还原当年科学家的实验过程，感受科学家的严谨的科学态度和独特的人格魅力。

4.总结升华

让学生重新审视本节课的内容，利用这些科学史将基因专题的相关内容串联起来。

四、实施效果反思

在复习相关内容时，通过科学史的讲解顺序进而复习基因专题的相关内容，利用科学史让学生把头脑中零散的知识联系起来，使学生对基因的内容更加明确，认识更加深刻。这种围绕着科学史展开的相关知识复习的教学设计，不仅帮助学生掌握相应的核心内容，构建了知识体系，同时培养了学生的发散思维和多种能力，对于其知识的理解和应用有很大的帮助。

【参考文献】

[1] 孟凡龙. 援引科学史探究DNA复制方式的POE教学策略分析[J]. 生物学教学，2018（1）：15-16.

（作者单位：江苏省天一中学）