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摘 要：生物课标对科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。本文以“DNA半保留复制的实验证据”这节课为例，探索生物学科核心素养在教学中的落实。
关键词：生物核心素养；DNA复制
《普通高中生物学课程标准》（2016年7月20日版）提出“科学探究”是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实驗设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。其指导思想是在教师的指导下，以学生为主体，让学生主动地探索，掌握认识和解决问题的方法和步骤，研究客观事物的属性，发现事物发展的起因和事物内部的联系，从中找出规律，形成自己的概念。本文以“DNA半保留复制的实验证据”这节课为例，探讨生物学科核心素养如何在教学中落实，教学以“假说-演绎”科学法为线索，按照探究的一般思路，教师的引导学生不断思考，培养学生主动探究和解决实际问题的能力，培养学生科学探究的一般方法和逻辑思维。
1.本节内容分析
本节是必修2《遗传与进化》第三章第三节DNA复制的第一部分，本部分是学生已经学习过“DNA的结构”的基础上进行学习，本部分的学习为第二部分“半保留复制的过程”的学习奠定基础。沃森和克里克在制作DNA模型时，就已经推测出了DNA分子的自我复制的机制。但假说是必须通过实践检验并被证明是正确的后，才能上升为科学理论的，这一部分就是要引导学生通过“假说-演绎法”探讨DNA复制的实验证据。
2.探究目标
2.1 知识目标
能说出DNA半保留复制的实验证据。
2.2能力目标
利用科学史经典实验，加强学生运用“假说-演绎”法探究问题，培养科学的思维方式，进一步培养学生的实验分析能力和逻辑推理能力。
培养学生探索求知、讨论交流、激发独立思考、主动获取新知识的能力。
2.3情感、态度与价值观目标
认同科学研究需要丰富的想象力和勤奋实践的精神。
3.探究思路
对于“科学探究”，我对此的理解是，并非所有的探究活动都需要去通过做实验探究，也并非普通的课就不需要探究，这个理念是希望让我们和学生都形成一种习惯。这堂课我的思路是：以“假说-演绎”的科学方法为线索，“观察现象，提出问题”——“分析问题，提出假说”——“演绎推理，试验验证”——“归纳综合，总结规律”。
4.探究过程
4.1观察现象，提出问题
教师PPT展示复制方式：全保留复制、半保留复制、弥散复制。引出问题：DNA复制是哪一种复制方式呢？怎么用实验证明你的推测？
4.2分析问题，提出假说
引导学生阅读教材自学，完成导学案，提出沃森和克里克提出的假说：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据原则，通碱基互补配对过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。
对于这个假说是否正确，需要用实验验证，进入本部分的核心部分，演绎推理。
4.3演绎推理，验证假说
（1）演绎推理
是本节课的难点部分，探究课采用问题串、小组合作方式进行探究。
问题1：如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链，可以采取什么办法？
问题2：如果用同位素进行标记，用什么元素？
问题3：复制后的DNA分子混合在一起的，如何检测标记结果？
通过问题串学生能分析出实验可以用同位素标记法15N、14N来区分母链和子链，再通过密度梯度离心把轻重链分开，那么分离心后结果是怎样的呢？学生小组合作探究结果。
合作演绎推理1：学生回答密度梯度离心使其发生分层，让学生在导学案或小黑板上预测出分层的结果，用不同颜色表示15N、14N。
学生展示结果：如果DNA的两条链都用15N标记，那么这样的DNA分子质量大，离心时应该在试管的底部部；两条链中都含有14N，那么这样的DNA分子质量小，离心时应该在试管的上部；两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么这样的DNA分子质量居中，离心时应该在试管的中部。
合作演绎推理2：亲代DNA是15N，放在14N的环境中进行培养，一半学生推导全保留方式复制，一半学生推导半保留方式复制，比较结果的差异。小组合作推导结束后，展示结果。
通过学生演绎推理，可以看出全保留复制和半保留复制结果不同，半保留复制有中带，那么自然引出通过实验进行验证。
（2）实验验证
引导学生阅读教材自学，完成导学案，完成实验步骤，观察结果，说明DNA的复制是以半保留的方式进行。
4.4归纳综合，总结规律
小结假说演绎法的过程，得出结论，DNA复制是以半保留的方式复制。
5.课后分析
本节课总体按照探究学习的基本步骤进行。学生以小组合作的形式通过观察、分析、思考、讨论探索问题，在探索的过程中教师扮演组织者、指导者、参与者的角色，实现互动式教学，实施过程中应注意的问题：（1）问题的设置要合理，问题有个人解答的问题，有难题需要合作讨论；（2）在探究中教师要注意指导，探究时教师要随时走动的各个小组，观察讨论进度和结果，根据情况给予引导；（3）教师要给学生创设一个宽松的空间，师生之间建立一种民主平等的师生关系，营造一种活泼、和谐的教育氛围；（4）对学生讨论的结果要给予正确的评价，使学生获得正确的信息。
参考文献
[1]教育部基础教育课程教材专家工作委员会普通高中生物学课程标准研制组，普通高中生物学课程标准，人民教育出版社，2016年7月20日版
[2]郭军英，基于核心素养的生物课堂教学——以“解开光合作用之谜”为例，中学生物教学，2016，7（17-20）
[3]张玉林，“探索DNA的复制方式”教学设计思路，《中学生物学》，2009，25（7）：27-28
[4]杨术芹，模拟实验，化难为易——从密度梯度模拟实验到DNA半保留复制的实验证据，《中学生物教学》，2017（21）
作者简介
范婕妤（1986-），女，四川省雅安市人，民 族：汉 职称：初级教师，学历：硕士研究生。研究方向：农药学。单位：四川省成都西藏中学。
（作者单位：四川省成都西藏中学）
关键词：生物核心素养；DNA复制
《普通高中生物学课程标准》（2016年7月20日版）提出“科学探究”是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实驗设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。其指导思想是在教师的指导下，以学生为主体，让学生主动地探索，掌握认识和解决问题的方法和步骤，研究客观事物的属性，发现事物发展的起因和事物内部的联系，从中找出规律，形成自己的概念。本文以“DNA半保留复制的实验证据”这节课为例，探讨生物学科核心素养如何在教学中落实，教学以“假说-演绎”科学法为线索，按照探究的一般思路，教师的引导学生不断思考，培养学生主动探究和解决实际问题的能力，培养学生科学探究的一般方法和逻辑思维。
1.本节内容分析
本节是必修2《遗传与进化》第三章第三节DNA复制的第一部分，本部分是学生已经学习过“DNA的结构”的基础上进行学习，本部分的学习为第二部分“半保留复制的过程”的学习奠定基础。沃森和克里克在制作DNA模型时，就已经推测出了DNA分子的自我复制的机制。但假说是必须通过实践检验并被证明是正确的后，才能上升为科学理论的，这一部分就是要引导学生通过“假说-演绎法”探讨DNA复制的实验证据。
2.探究目标
2.1 知识目标
能说出DNA半保留复制的实验证据。
2.2能力目标
利用科学史经典实验，加强学生运用“假说-演绎”法探究问题，培养科学的思维方式，进一步培养学生的实验分析能力和逻辑推理能力。
培养学生探索求知、讨论交流、激发独立思考、主动获取新知识的能力。
2.3情感、态度与价值观目标
认同科学研究需要丰富的想象力和勤奋实践的精神。
3.探究思路
对于“科学探究”，我对此的理解是，并非所有的探究活动都需要去通过做实验探究，也并非普通的课就不需要探究，这个理念是希望让我们和学生都形成一种习惯。这堂课我的思路是：以“假说-演绎”的科学方法为线索，“观察现象，提出问题”——“分析问题，提出假说”——“演绎推理，试验验证”——“归纳综合，总结规律”。
4.探究过程
4.1观察现象，提出问题
教师PPT展示复制方式：全保留复制、半保留复制、弥散复制。引出问题：DNA复制是哪一种复制方式呢？怎么用实验证明你的推测？
4.2分析问题，提出假说
引导学生阅读教材自学，完成导学案，提出沃森和克里克提出的假说：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据原则，通碱基互补配对过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。
对于这个假说是否正确，需要用实验验证，进入本部分的核心部分，演绎推理。
4.3演绎推理，验证假说
（1）演绎推理
是本节课的难点部分，探究课采用问题串、小组合作方式进行探究。
问题1：如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链，可以采取什么办法？
问题2：如果用同位素进行标记，用什么元素？
问题3：复制后的DNA分子混合在一起的，如何检测标记结果？
通过问题串学生能分析出实验可以用同位素标记法15N、14N来区分母链和子链，再通过密度梯度离心把轻重链分开，那么分离心后结果是怎样的呢？学生小组合作探究结果。
合作演绎推理1：学生回答密度梯度离心使其发生分层，让学生在导学案或小黑板上预测出分层的结果，用不同颜色表示15N、14N。
学生展示结果：如果DNA的两条链都用15N标记，那么这样的DNA分子质量大，离心时应该在试管的底部部；两条链中都含有14N，那么这样的DNA分子质量小，离心时应该在试管的上部；两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么这样的DNA分子质量居中，离心时应该在试管的中部。
合作演绎推理2：亲代DNA是15N，放在14N的环境中进行培养，一半学生推导全保留方式复制，一半学生推导半保留方式复制，比较结果的差异。小组合作推导结束后，展示结果。
通过学生演绎推理，可以看出全保留复制和半保留复制结果不同，半保留复制有中带，那么自然引出通过实验进行验证。
（2）实验验证
引导学生阅读教材自学，完成导学案，完成实验步骤，观察结果，说明DNA的复制是以半保留的方式进行。
4.4归纳综合，总结规律
小结假说演绎法的过程，得出结论，DNA复制是以半保留的方式复制。
5.课后分析
本节课总体按照探究学习的基本步骤进行。学生以小组合作的形式通过观察、分析、思考、讨论探索问题，在探索的过程中教师扮演组织者、指导者、参与者的角色，实现互动式教学，实施过程中应注意的问题：（1）问题的设置要合理，问题有个人解答的问题，有难题需要合作讨论；（2）在探究中教师要注意指导，探究时教师要随时走动的各个小组，观察讨论进度和结果，根据情况给予引导；（3）教师要给学生创设一个宽松的空间，师生之间建立一种民主平等的师生关系，营造一种活泼、和谐的教育氛围；（4）对学生讨论的结果要给予正确的评价，使学生获得正确的信息。
参考文献
[1]教育部基础教育课程教材专家工作委员会普通高中生物学课程标准研制组，普通高中生物学课程标准，人民教育出版社，2016年7月20日版
[2]郭军英，基于核心素养的生物课堂教学——以“解开光合作用之谜”为例，中学生物教学，2016，7（17-20）
[3]张玉林，“探索DNA的复制方式”教学设计思路，《中学生物学》，2009，25（7）：27-28
[4]杨术芹，模拟实验，化难为易——从密度梯度模拟实验到DNA半保留复制的实验证据，《中学生物教学》，2017（21）
作者简介
范婕妤（1986-），女，四川省雅安市人，民 族：汉 职称：初级教师，学历：硕士研究生。研究方向：农药学。单位：四川省成都西藏中学。
（作者单位：四川省成都西藏中学）