罗凤芳

摘 要：通过以“噬菌体侵染大肠杆菌实验”制作模型为例，从提出问题、操作流程和实践思考三个方面，谈高中生模型制作的实践和思考。同时可以促进教学质量的提高和素质教育的实现，还可以提升高中生探究思维能力。

关键词：模型制作过程;探究思维;“噬菌体侵染大肠杆菌实验”

一、提出问题

建构模型是现代生物科学研究的重要方法。模型制作是对高中生物教学中的问题进行抽象处理的学习方法，利用模型可以揭示原型的形态、特征、本质和规律，是逻辑方法的一种简化形式[1]。但是在实际教学中学生制作模型的频率并不高，原因有两方面：一是教师只注重有关生物学知识的教学，在短时间内提高学生成绩，忽略了对学生探究思维能力的训练，同时也忽略了对模型制作的引导和指导;二是学生不能掌握已学模型特点、抓不住问题本质、缺少模型制作方法、制作模型不主动等。

二、制作流程

在模型制作活动中，学生需要运用已有知识进行假设、模拟、实验、观察和对比及归纳与演绎，将复杂的事物进行简化，将抽象的概念形象化、具体化，总结事物的本质属性。结合新课标倡导的探究性学习的理论，引导学生参与，并在探索中感悟模型制作的方法，可以使其获得收集和处理信息的能力，实现创新精神的形成和实践能力的养成。

（一）制作之前

噬菌体侵染细菌的实验是一个探究性实验，课堂教学应当以探究为主线进行。

第1步：导入新课。艾弗里转化实验所提取的DNA纯度虽然非常高，但仍然含有极少量的蛋白质，这也是当时引起不少科学家质疑的原因所在。还有没有更具说服力的方法来证明DNA是遗传物质呢？由此导入赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验。首先介绍噬菌体的相关知识。着重比较噬菌体的两种重要的化学成分蛋白质和DNA在元素组成方面的差异，为后面放射性同位素标记做准备。

第2步：推测噬菌体侵入细菌方式。交代噬菌体的生活方式是细胞内寄生。并提出问题：噬菌体是怎样进入大肠杆菌体内的？让学生一起分组讨论并推测可能的形式，讨论结果可能有3种：第1种是只注入蛋白质不注入DNA，第2种是只注入DNA不注入蛋白质，第3种是同时注入蛋白质和DNA。由此提出：怎样知道是噬菌体的蛋白质还是DNA注入细菌体内呢？都是肉眼观察不到的生物，让学生自由讨论，并回顾高一学习的实验真核细胞中分泌蛋白的合成、运输与分泌过程，激发学生思维的拓展，知识点的迁移，从而提出用放射性同位素标记法。

第3步：探究检测方法。噬菌体侵染大肠杆菌时，究竟是注入了DNA还是蛋白质，还是同时注入了蛋白质和DNA，用什么方法进行检测呢？让学生自由讨论，并提出实验思路和操作方法。教师适时引导点拨，并汇总学生的意见，形成方案：分别用放射性元素35S标记噬菌体的外壳蛋白质，用放射性同位素32P标记噬菌体的DNA，然后分别侵染细菌，再通过搅拌离心的方法分离上清液（噬菌体）和沉淀物（细菌），注入细菌内的噬菌体物质随细菌沉淀在试管的底部，未注入细菌内的噬菌体物质则留在上清液中，其后分别检测上清液和沉淀物的放射性即可。

（二）制作之中：預期检测结果

讲到这里学生有些不好理解，我们可以借助构建模型清晰表达出刚才的要点分析。每组学生手里有三种颜色的彩纸，统一规定白色的彩纸表示未标记的噬菌体的蛋白质和DNA，黄色的彩纸代表放射性同位素35S标记噬菌体的外壳，青色的彩纸代表放射性同位素32P标记噬菌体的DNA。小组合作，模拟噬菌体侵染细菌的实验。

学生通过动手动脑、亲身实践、真切体验、充分感知，真正明白模型制作不仅能简单地揭示规律，更重要的是了解探究过程需要不断修正、完善和发展，掌握科学探究活动的严谨性和科学性。

（三）制作之后：分析实验结果并得出实验结论

教师展示1952年赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法完成噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程图，由此看出，赫尔希和蔡斯实验结论支持第二组预期实验，即噬菌体侵染大肠杆菌时只将DNA注入大肠杆菌体内，没有将蛋白质注入大肠杆菌体内，所以DNA是噬菌体的遗传物质。

三、实践思考

（一）知识与技能有机融合

尽管制作模型会耗费较多的时间和精力，但这一过程让学生对抽象的生物学知识有了直观的认识和体会，激发创作和制作的欲望，使基础知识与动手操作有机结合，既利于理解生物学知识，又提高了制作技能，便于帮助学生寻找解决问题的途径与方法。

（二）模型与知识点的迁移

引导学生利用生物学基本概念和原理制作模型，对原事物进行模型构建，有利于揭示原型的形态、特征和本质，也有利于学生深刻理解感性材料，体验到平常肉眼无法观察到的生物学现象，加深对事物的理解，高度概括和抽象出生物学规律，这一构建过程实际上就是揭示、理解和探索规律的过程。

编辑 张俐丽