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生物科学史是高中生物的有机组成部分，通过科学史能为学生提供科学知识（包括科学概念、事实、理论等）；揭示科学方法的完善过程和科学发展的不断深化过程。普通高中生物学中安排的学习史料有两类：一类是必修本或选修本中以课文形式出现的史料，如“分析细胞学说建立的过程”、“ＤＮＡ是主要的遗传物质”、“植物生长素的发现”等；另一类是建议学生自行阅读、收集、分析的史料，如“促胰液素的发现”、“酶本质的探索”、“核移植技术的发展简史”等。这些史料各自蕴涵着包括探究教育等在内的多种教育功能。
探究是一种模拟性的科学研究活动，涉及问题、假设、数据、解释、评价、结论等多个环节。普通高中生物学中关于探究的基本环节包括：提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论、表达和交流等。培养学生的探究能力是新课标力求达到的教学目标之一。
在教学实践中，部分教师受教学习惯或生物科学史的掌握程度等问题的影响，常出现较注重生物学原理和方法的教学，相对不注重科学史及其与探究相关的提出问题、解决问题等科学方法的训练，科学史中蕴含的探究教育功能常被忽视，造成学生只掌握生物学原理和知识，而对原理、知识背后的探究方法等知之不多。未能实现新课标中通过学习相关的科学史、使学生体验科学探究的过程，了解科学家怎样发现问题、分析问题和解决问题，并在科学知识、科学方法、情感态度和价值观等方面有所感悟，最终达到认知性学习目标、技能性学习目标、体验性学习目标的完美统一的教学目标。
结合以上所述，我利用“ＤＮＡ是主要的遗传物质”一节的科学史及相关实验，设计并实施了“ＤＮＡ是主要的遗传物质”的课堂教学（２课时）过程如下：
一、创设学习情景
（１）教师活动：讲述、引导学生回忆与有性生殖相关的生理过程—减数分裂、受精作用并建立：①有性生殖是一遗传过程；②两过程的核心变化是染色体的变化；③染色体的成分是ＤＮＡ、蛋白质、多糖；④这些物质是遗传的基础。
（２）教学设计意图：①由已有知识过渡到新知识，加强知识间的联系；②培养分析推理能力。
二、导入新课
实验（１）格里菲思（Ｆ、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ）体外转化实验
（１）教师活动及意图
①讲述：生物为什么会表现出遗传现象，经科学家的研究发现与生物体内的一种化学物质—ＤＮＡ有关。然而关于ＤＮＡ是遗传物质的发现，却经历了曲折的过程，让我们重温证实ＤＮＡ是遗传物质的经典实验，面对已知的实验过程和现象，我们是否也能像科学家一样探究出一定的结论呢？（确立学习切入点）引出并温习“探究的基本过程”（为后续学习作知识铺垫）。
②演示实验动画：
Ａ、Ｒ型活菌——>小鼠——>小鼠不死亡
Ｂ、Ｓ型活菌——>小鼠——>小鼠死亡
Ｃ、Ｓ型活菌——>Ｓ型死菌——>小鼠——>小鼠不死亡
Ｄ、Ｒ型活菌＋Ｓ型死菌——>小鼠——>小鼠死亡——>Ｓ型活菌
③探究性提问
ａ、以上系列实验是对照实验还是对比实验？能否体现单一性原则？（加深对照实验和对比实验的理解区别）
ｂ、相互间能成为对比关系的组别有哪些？判断的依据是什么？具体变量是哪些？
ｃ、以上对比在探究中有什么作用？我们能得出什么结论？（体会对比实验在问题探究中的作用）
④引导讨论、评价答案
（２）学生活动
探究性讨论，得出结论：ａ、对照实验中的对比实验，可以体现单一性原则。ｂ、Ａ和Ｂ、Ｂ和Ｃ、Ｃ和Ｄ；依据是它们之间只有一个变量不同；具体变量依次是细菌类型不同、Ｓ型菌的状态不同、是否混有Ｒ型活菌。ｃ、起定向归纳作用，通过对比将与问题无关的因素排除。
结论：Ｓ型死菌中含有某种促使Ｒ型活菌转化成Ｓ型活菌的“转化因子”。
三、提出问题、作出假设
（１）教师活动及意图
①得出结论后，引导学生分析格里菲思不能解决的是什么问题，再进一步引导学生建立以下逻辑推理：ａ、Ｓ型死菌是细胞；ｂ、细胞中含有各种化合物；ｃ、“转化因子”必是组成细胞的化合物（培养逻辑推理能力）。
②引导提出问题：ａ、Ｓ型菌和Ｒ型菌的组成成分是否完全一致？ｂ、起“转化”作用的是两者间相同的成分还是有差异的成分？ｃ、有哪些成分存在差异？（培养提出问题能力）
③引导作出假设：起“转化”作用的是Ｓ型菌中与Ｒ型菌有差异的成分（化合物）（培养作出假设的能力）。
（２）学生活动
讨论并得出：①未能具体确定“转化因子”是什么；②两者的成分不完全一致；③起“转化”作用的是有差异的成分，具体是：ＤＮＡ、蛋白质、荚膜多糖。
四、设计实验
教师活动及意图：引导学生得出将各种成分单独与Ｒ型活菌混合培养，观察其在“转化”中的作用的基本实验设计思路（培养设计实验验证假设的能力）。
五、进行实验、分析结果、得出结论
（１）教师活动及意图
①演示体外转化实验动画
Ａ、Ｒ型活菌＋Ｓ型菌的ＤＮＡ————>Ｒ型活菌＋Ｓ型活菌
Ｂ、Ｒ型活菌＋Ｓ型菌的蛋白质————>Ｒ型活菌
Ｃ、Ｒ型活菌＋Ｓ型菌的荚膜多糖————>Ｒ型活菌
Ｄ、Ｒ型活菌＋Ｓ型菌的ＤＮＡ水解物————>Ｒ型活菌
②提出问题、引导学生分析实验结果：
ａ、“转化”现象出现在哪组实验？ｂ、实验Ｄ有什么作用？ｃ、实验Ｂ、Ｃ、Ｄ的现象表明什么？ｄ、综合上述现象可得出什么结论？（培养分析、归纳能力；体会通过实验探究、验证假设的过程）。
（２）学生活动
讨论并回答：
ａ、“转化”只在实验Ａ中发生；ｂ、ＤＮＡ分子水平以下的单体物质不能起“转化”作用；ｃ、说明蛋白质、多糖、ＤＮＡ水解物不是促使Ｒ型菌发生转化的物质；ｄ、ＤＮＡ是促使Ｒ型菌发生稳定遗传变化的物质。
六、表达和交流
（１）教师活动
①讲述艾弗里的相关成果发表后，因物质的纯度不够被学术界质疑的事实，并引出赫尔希（Ａ．Ｈｅｒｓｈｅｙ）和蔡斯（Ｍ．Ｃｈａｓｅ）的噬菌体侵染细菌实验。
②铺垫知识：
ａ、简介噬菌体的有关生物特性和作为实验材料的优点（体会实验材料的选择对实施实验的重要性）。
ｂ、简介同时代的放射性同位素标记技术（树立学科的发展不是孤立，学科间的结合能加速学科研究进程的观点）。
③演示噬菌体侵染大肠杆菌实验动画：
Ａ、３５Ｓ标记的噬菌体＋大肠杆菌————>
→
Ｂ、３５Ｐ标记的噬菌体＋大肠杆菌————>
→
④启发学习：
ａ、启发学生由实验Ａ的沉淀物质放射性很弱，实验Ｂ的沉淀物质放射性强的实验结果，分析得出ＤＮＡ进入大肠杆菌，蛋白质未进入大肠杆菌的结论。ｂ、启发学生由实验Ａ的子代噬菌体中没有３５Ｓ，实验Ｂ的子代噬菌体中有３５Ｐ的实验结果。分析得出子代噬菌体的各种性状是通过亲代的ＤＮＡ遗传的结论，即：ＤＮＡ是遗传物质。
⑤探究性提问：噬菌体的元素有多种，为什么选择Ｓ和Ｐ作为标记对象？选择Ｃ、Ｈ、Ｏ等元素作为标记对象可行吗？为什么？（体会标记法的标记原则）
（２）学生活动
讨论得出：①材料的选择有时决定实验的成败；②相关学科的发展影响着学科研究的进程；③Ｓ和Ｐ是噬菌体蛋白质和ＤＮＡ特有的元素。
不能达到实验目的，因为这些元素是蛋白质、ＤＮＡ共有的元素，不能达到标记示踪的效果
七、课堂总结
教师归纳讲述：经过多位科学家的实验探究，历时２４年，人类终于证实ＤＮＡ是遗传物质的事实；后来科学家的研究再证明ＲＮＡ也是某些生物（病毒）的遗传物质，于是，关于遗传物质就被修正为：ＤＮＡ是主要的遗传物质。（归纳总结、明确知识；体会科学是不断发展完善的。）
有关探究性教学的理论很多，但如何将这些理论转化为教学实践，是我们生物教师急待解决的问题。将探究科学史引入课堂探究教学，开阔了我们的教学思路，这也是“新课标”中增加科学史内容的目的之一。
责任编辑 潘孟良
探究是一种模拟性的科学研究活动，涉及问题、假设、数据、解释、评价、结论等多个环节。普通高中生物学中关于探究的基本环节包括：提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论、表达和交流等。培养学生的探究能力是新课标力求达到的教学目标之一。
在教学实践中，部分教师受教学习惯或生物科学史的掌握程度等问题的影响，常出现较注重生物学原理和方法的教学，相对不注重科学史及其与探究相关的提出问题、解决问题等科学方法的训练，科学史中蕴含的探究教育功能常被忽视，造成学生只掌握生物学原理和知识，而对原理、知识背后的探究方法等知之不多。未能实现新课标中通过学习相关的科学史、使学生体验科学探究的过程，了解科学家怎样发现问题、分析问题和解决问题，并在科学知识、科学方法、情感态度和价值观等方面有所感悟，最终达到认知性学习目标、技能性学习目标、体验性学习目标的完美统一的教学目标。
结合以上所述，我利用“ＤＮＡ是主要的遗传物质”一节的科学史及相关实验，设计并实施了“ＤＮＡ是主要的遗传物质”的课堂教学（２课时）过程如下：
一、创设学习情景
（１）教师活动：讲述、引导学生回忆与有性生殖相关的生理过程—减数分裂、受精作用并建立：①有性生殖是一遗传过程；②两过程的核心变化是染色体的变化；③染色体的成分是ＤＮＡ、蛋白质、多糖；④这些物质是遗传的基础。
（２）教学设计意图：①由已有知识过渡到新知识，加强知识间的联系；②培养分析推理能力。
二、导入新课
实验（１）格里菲思（Ｆ、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ）体外转化实验
（１）教师活动及意图
①讲述：生物为什么会表现出遗传现象，经科学家的研究发现与生物体内的一种化学物质—ＤＮＡ有关。然而关于ＤＮＡ是遗传物质的发现，却经历了曲折的过程，让我们重温证实ＤＮＡ是遗传物质的经典实验，面对已知的实验过程和现象，我们是否也能像科学家一样探究出一定的结论呢？（确立学习切入点）引出并温习“探究的基本过程”（为后续学习作知识铺垫）。
②演示实验动画：
Ａ、Ｒ型活菌——>小鼠——>小鼠不死亡
Ｂ、Ｓ型活菌——>小鼠——>小鼠死亡
Ｃ、Ｓ型活菌——>Ｓ型死菌——>小鼠——>小鼠不死亡
Ｄ、Ｒ型活菌＋Ｓ型死菌——>小鼠——>小鼠死亡——>Ｓ型活菌
③探究性提问
ａ、以上系列实验是对照实验还是对比实验？能否体现单一性原则？（加深对照实验和对比实验的理解区别）
ｂ、相互间能成为对比关系的组别有哪些？判断的依据是什么？具体变量是哪些？
ｃ、以上对比在探究中有什么作用？我们能得出什么结论？（体会对比实验在问题探究中的作用）
④引导讨论、评价答案
（２）学生活动
探究性讨论，得出结论：ａ、对照实验中的对比实验，可以体现单一性原则。ｂ、Ａ和Ｂ、Ｂ和Ｃ、Ｃ和Ｄ；依据是它们之间只有一个变量不同；具体变量依次是细菌类型不同、Ｓ型菌的状态不同、是否混有Ｒ型活菌。ｃ、起定向归纳作用，通过对比将与问题无关的因素排除。
结论：Ｓ型死菌中含有某种促使Ｒ型活菌转化成Ｓ型活菌的“转化因子”。
三、提出问题、作出假设
（１）教师活动及意图
①得出结论后，引导学生分析格里菲思不能解决的是什么问题，再进一步引导学生建立以下逻辑推理：ａ、Ｓ型死菌是细胞；ｂ、细胞中含有各种化合物；ｃ、“转化因子”必是组成细胞的化合物（培养逻辑推理能力）。
②引导提出问题：ａ、Ｓ型菌和Ｒ型菌的组成成分是否完全一致？ｂ、起“转化”作用的是两者间相同的成分还是有差异的成分？ｃ、有哪些成分存在差异？（培养提出问题能力）
③引导作出假设：起“转化”作用的是Ｓ型菌中与Ｒ型菌有差异的成分（化合物）（培养作出假设的能力）。
（２）学生活动
讨论并得出：①未能具体确定“转化因子”是什么；②两者的成分不完全一致；③起“转化”作用的是有差异的成分，具体是：ＤＮＡ、蛋白质、荚膜多糖。
四、设计实验
教师活动及意图：引导学生得出将各种成分单独与Ｒ型活菌混合培养，观察其在“转化”中的作用的基本实验设计思路（培养设计实验验证假设的能力）。
五、进行实验、分析结果、得出结论
（１）教师活动及意图
①演示体外转化实验动画
Ａ、Ｒ型活菌＋Ｓ型菌的ＤＮＡ————>Ｒ型活菌＋Ｓ型活菌
Ｂ、Ｒ型活菌＋Ｓ型菌的蛋白质————>Ｒ型活菌
Ｃ、Ｒ型活菌＋Ｓ型菌的荚膜多糖————>Ｒ型活菌
Ｄ、Ｒ型活菌＋Ｓ型菌的ＤＮＡ水解物————>Ｒ型活菌
②提出问题、引导学生分析实验结果：
ａ、“转化”现象出现在哪组实验？ｂ、实验Ｄ有什么作用？ｃ、实验Ｂ、Ｃ、Ｄ的现象表明什么？ｄ、综合上述现象可得出什么结论？（培养分析、归纳能力；体会通过实验探究、验证假设的过程）。
（２）学生活动
讨论并回答：
ａ、“转化”只在实验Ａ中发生；ｂ、ＤＮＡ分子水平以下的单体物质不能起“转化”作用；ｃ、说明蛋白质、多糖、ＤＮＡ水解物不是促使Ｒ型菌发生转化的物质；ｄ、ＤＮＡ是促使Ｒ型菌发生稳定遗传变化的物质。
六、表达和交流
（１）教师活动
①讲述艾弗里的相关成果发表后，因物质的纯度不够被学术界质疑的事实，并引出赫尔希（Ａ．Ｈｅｒｓｈｅｙ）和蔡斯（Ｍ．Ｃｈａｓｅ）的噬菌体侵染细菌实验。
②铺垫知识：
ａ、简介噬菌体的有关生物特性和作为实验材料的优点（体会实验材料的选择对实施实验的重要性）。
ｂ、简介同时代的放射性同位素标记技术（树立学科的发展不是孤立，学科间的结合能加速学科研究进程的观点）。
③演示噬菌体侵染大肠杆菌实验动画：
Ａ、３５Ｓ标记的噬菌体＋大肠杆菌————>
→
Ｂ、３５Ｐ标记的噬菌体＋大肠杆菌————>
→
④启发学习：
ａ、启发学生由实验Ａ的沉淀物质放射性很弱，实验Ｂ的沉淀物质放射性强的实验结果，分析得出ＤＮＡ进入大肠杆菌，蛋白质未进入大肠杆菌的结论。ｂ、启发学生由实验Ａ的子代噬菌体中没有３５Ｓ，实验Ｂ的子代噬菌体中有３５Ｐ的实验结果。分析得出子代噬菌体的各种性状是通过亲代的ＤＮＡ遗传的结论，即：ＤＮＡ是遗传物质。
⑤探究性提问：噬菌体的元素有多种，为什么选择Ｓ和Ｐ作为标记对象？选择Ｃ、Ｈ、Ｏ等元素作为标记对象可行吗？为什么？（体会标记法的标记原则）
（２）学生活动
讨论得出：①材料的选择有时决定实验的成败；②相关学科的发展影响着学科研究的进程；③Ｓ和Ｐ是噬菌体蛋白质和ＤＮＡ特有的元素。
不能达到实验目的，因为这些元素是蛋白质、ＤＮＡ共有的元素，不能达到标记示踪的效果
七、课堂总结
教师归纳讲述：经过多位科学家的实验探究，历时２４年，人类终于证实ＤＮＡ是遗传物质的事实；后来科学家的研究再证明ＲＮＡ也是某些生物（病毒）的遗传物质，于是，关于遗传物质就被修正为：ＤＮＡ是主要的遗传物质。（归纳总结、明确知识；体会科学是不断发展完善的。）
有关探究性教学的理论很多，但如何将这些理论转化为教学实践，是我们生物教师急待解决的问题。将探究科学史引入课堂探究教学，开阔了我们的教学思路，这也是“新课标”中增加科学史内容的目的之一。
责任编辑 潘孟良