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摘要：以研究基因指导蛋白质合成过程中的经典实验为线索，引导学生在分析实验的基础上，通过合作和探究的学习方式，模拟蛋白质生物合成的过程，自主建构“转录”和“翻译”概念，同时发展理性思维能力。
关键词：基因;蛋白质;科学思维
中图分类号：G4 文献标识码：A
1 教材分析
“基因指导蛋白质的合成”是人教版高中生物学教材《遗传与进化》第4 章“基因的表达”第1 节的内容。本节内容主要包括基因转录形成RNA 和RNA 通过翻译形成蛋白质这两个相互联系的生命反应过程，而该过程发生于细胞内部，内容抽象难懂，既是重点也是难点。新课程标准对本节内容要求是：概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。本节课学生需能够基于生物学事实和证据运用归纳和概括、模型与建模等理性思维能力，以准确理解基因指导蛋白质合成的过程以及建构“转录”和“翻译”的概念。教学中采用一系列递进关系的问题，同时结合一些实验素材引导学生分析实验现象、综合实验结论、展开合理推测、大胆想象和发散思考，结合小组合作的模拟活动发展学生的科学思维，最终准确理解基因指导蛋白质合成的过程。
2 教学目标
2.1重要概念
概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。
2.2生命观念
通过DNA的转录和翻译过程能初步形成遗传信息控制生物的性状，并代代相传的观念。
2.3科学思维
通过对DNA的转录和翻译过程中的实验证据进行归纳和概括，演绎与推理，完善和深化DNA的转录和翻译的过程。
2.4科学探究
通过资料分析，问题探讨、交流与讨论等学习过程，提高科学探究能力。
3 教学过程
3.1创设情境，引入新课
通过基因控制氨基酸顺序的第一个实验证据——镰刀状细胞贫血症遗传病患者的血红蛋白的研究资料设问：根据资料你能得出什么结论？学生得出基因通过指导蛋白质的合成控制生物性状。进而，引出本节主题： DNA 是如何控制蛋白質的合成的？设计意图： 通过创设实验资料的情境引导学生分析镰刀状细胞贫血症患病原因，再归纳得出基因通过指导蛋白质的合成从而控制生物的性状，在此基础上引发学生对本节课基因如何控制蛋白质的学习兴趣。
3.2 运用分析、综合、推测和发散构建概念
笔者以转录和翻译研究过程中的几组经典实验为线索，引导学生在分析实验、做出正确结论的同时，展开合理的推理和发散思维 [1]，结合教材，建构“转录”和“翻译”的概念。然后，让学生根据一段具体的DNA 序列，利用所提供的教具，小组合作概述基因指导蛋白质合成的过程，以检测学生对“转录”和“翻译”概念的理解。
3.2.1 分析实验现象并综合实验结论，建构“转录”概念
教师提出： DNA 是直接控制蛋白质合成的吗？ 学生展示经典实验①： 1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进了从酵母中提取出来RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。学生分析实验，尝试推测能否得出结论？学生得出： RNA 参与了蛋白质的合成。继续展示经典实验②： 同年，拉斯特等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷酸培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。让学生分析实验，引导学生猜想： RNA 可能是基因指导蛋白质合成的“信使”。并引导学生思考为什么RNA 适于作DNA的信使？教师引导学生比较DNA 和RNA 的化学成分、组成及结构的异同。学生经过分析后，归纳出：① RNA 分子结构与DNA 很相似，也能储存遗传信息。② RNA 一般是单链，比DNA 短，易通过核孔转移到细胞质中。之后，播放DNA指导RNA的合成视频，让学生结合课本，试着用文字进行描述DNA指导RNA的合成过程。教师引领学生共同梳理转录过程：在细胞核中，DNA 双链在DNA 解旋酶催化下形成单链，以其中一条链为模板，在RNA 聚合酶催化下，按照碱基互补配对原则合成一条单链mRNA，然后进行相应的加工，通过核孔进入到细胞质中，从而将遗传信息传递到mRNA 上。
设计意图： 引导学生学会分析实验现象、根据实验现象进行合理地推测从而得出实验结论构，进而逐步构建“转录”的概念，在此过程中发展学生的“分析和综合”的科学思维。
4 教学反思
本节采用了递进式问题串教学模式，按照学生的逻辑认知规律，让学生带着疑问开始本节课，不仅可以激发学生的学习兴趣，还将本节内容顺利进行。教师采用递进式疑问句———“遗传信息是如何传给mRNA 的呢？”“mRNA 的信息如何传给蛋白质的？”开启课堂内容教学，利于激发学生的求知欲，也让教师的教学思路更加清晰，从而更好把握和调控课堂 [2]。同时，围绕mRNA 上几个碱基决定一个氨基酸为探究点，教师运用数学方法，激发了学生的创造性思维。教师选用Flash 课件展示转录、翻译的抽象过程，比教师的描述说教更有效，学生更易理解接受。
本节通过教师提出问题、学生思考，避免了学生陷入“学习时都懂，学完了都不懂”的低效课堂局面，以师生间的互动来促进学生的有效学习，引导学生的自主学习和自主探究，激发学生学习的兴趣，提高了教育教学效率。
参考文献
[1]李晓东，激励策略在高中生物教学中的应用研究[D].东北师范大学2 008
[2]黎清梅， 高中生物探究式教学设计及其案例分析[D].湖南师范大学2005
关键词：基因;蛋白质;科学思维
中图分类号：G4 文献标识码：A
1 教材分析
“基因指导蛋白质的合成”是人教版高中生物学教材《遗传与进化》第4 章“基因的表达”第1 节的内容。本节内容主要包括基因转录形成RNA 和RNA 通过翻译形成蛋白质这两个相互联系的生命反应过程，而该过程发生于细胞内部，内容抽象难懂，既是重点也是难点。新课程标准对本节内容要求是：概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。本节课学生需能够基于生物学事实和证据运用归纳和概括、模型与建模等理性思维能力，以准确理解基因指导蛋白质合成的过程以及建构“转录”和“翻译”的概念。教学中采用一系列递进关系的问题，同时结合一些实验素材引导学生分析实验现象、综合实验结论、展开合理推测、大胆想象和发散思考，结合小组合作的模拟活动发展学生的科学思维，最终准确理解基因指导蛋白质合成的过程。
2 教学目标
2.1重要概念
概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。
2.2生命观念
通过DNA的转录和翻译过程能初步形成遗传信息控制生物的性状，并代代相传的观念。
2.3科学思维
通过对DNA的转录和翻译过程中的实验证据进行归纳和概括，演绎与推理，完善和深化DNA的转录和翻译的过程。
2.4科学探究
通过资料分析，问题探讨、交流与讨论等学习过程，提高科学探究能力。
3 教学过程
3.1创设情境，引入新课
通过基因控制氨基酸顺序的第一个实验证据——镰刀状细胞贫血症遗传病患者的血红蛋白的研究资料设问：根据资料你能得出什么结论？学生得出基因通过指导蛋白质的合成控制生物性状。进而，引出本节主题： DNA 是如何控制蛋白質的合成的？设计意图： 通过创设实验资料的情境引导学生分析镰刀状细胞贫血症患病原因，再归纳得出基因通过指导蛋白质的合成从而控制生物的性状，在此基础上引发学生对本节课基因如何控制蛋白质的学习兴趣。
3.2 运用分析、综合、推测和发散构建概念
笔者以转录和翻译研究过程中的几组经典实验为线索，引导学生在分析实验、做出正确结论的同时，展开合理的推理和发散思维 [1]，结合教材，建构“转录”和“翻译”的概念。然后，让学生根据一段具体的DNA 序列，利用所提供的教具，小组合作概述基因指导蛋白质合成的过程，以检测学生对“转录”和“翻译”概念的理解。
3.2.1 分析实验现象并综合实验结论，建构“转录”概念
教师提出： DNA 是直接控制蛋白质合成的吗？ 学生展示经典实验①： 1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进了从酵母中提取出来RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。学生分析实验，尝试推测能否得出结论？学生得出： RNA 参与了蛋白质的合成。继续展示经典实验②： 同年，拉斯特等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷酸培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。让学生分析实验，引导学生猜想： RNA 可能是基因指导蛋白质合成的“信使”。并引导学生思考为什么RNA 适于作DNA的信使？教师引导学生比较DNA 和RNA 的化学成分、组成及结构的异同。学生经过分析后，归纳出：① RNA 分子结构与DNA 很相似，也能储存遗传信息。② RNA 一般是单链，比DNA 短，易通过核孔转移到细胞质中。之后，播放DNA指导RNA的合成视频，让学生结合课本，试着用文字进行描述DNA指导RNA的合成过程。教师引领学生共同梳理转录过程：在细胞核中，DNA 双链在DNA 解旋酶催化下形成单链，以其中一条链为模板，在RNA 聚合酶催化下，按照碱基互补配对原则合成一条单链mRNA，然后进行相应的加工，通过核孔进入到细胞质中，从而将遗传信息传递到mRNA 上。
设计意图： 引导学生学会分析实验现象、根据实验现象进行合理地推测从而得出实验结论构，进而逐步构建“转录”的概念，在此过程中发展学生的“分析和综合”的科学思维。
4 教学反思
本节采用了递进式问题串教学模式，按照学生的逻辑认知规律，让学生带着疑问开始本节课，不仅可以激发学生的学习兴趣，还将本节内容顺利进行。教师采用递进式疑问句———“遗传信息是如何传给mRNA 的呢？”“mRNA 的信息如何传给蛋白质的？”开启课堂内容教学，利于激发学生的求知欲，也让教师的教学思路更加清晰，从而更好把握和调控课堂 [2]。同时，围绕mRNA 上几个碱基决定一个氨基酸为探究点，教师运用数学方法，激发了学生的创造性思维。教师选用Flash 课件展示转录、翻译的抽象过程，比教师的描述说教更有效，学生更易理解接受。
本节通过教师提出问题、学生思考，避免了学生陷入“学习时都懂，学完了都不懂”的低效课堂局面，以师生间的互动来促进学生的有效学习，引导学生的自主学习和自主探究，激发学生学习的兴趣，提高了教育教学效率。
参考文献
[1]李晓东，激励策略在高中生物教学中的应用研究[D].东北师范大学2 008
[2]黎清梅， 高中生物探究式教学设计及其案例分析[D].湖南师范大学2005