2024-2025學(xué)年高中生物 專題1 1.2 基因工程的基本操作程序教學(xué)實(shí)錄 新人教版選修3

2024-2025學(xué)年高中生物專題11.2基因工程的基本操作程序教學(xué)實(shí)錄新人教版選修3一、教學(xué)背景

授課內(nèi)容：基因工程的基本操作程序

授課年級(jí)：高中二年級(jí)

教材版本：新人教版選修3。

本節(jié)課旨在讓學(xué)生理解和掌握基因工程的基本操作步驟，包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞以及目的基因的檢測(cè)與鑒定。通過(guò)結(jié)合實(shí)際案例，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.科學(xué)探究：通過(guò)實(shí)驗(yàn)案例分析和模擬操作，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、觀察與分析數(shù)據(jù)的能力，以及運(yùn)用科學(xué)方法解決問(wèn)題的能力。

2.科學(xué)思維：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用批判性思維分析基因工程操作中的科學(xué)原理，培養(yǎng)其邏輯推理、信息整合和創(chuàng)新思維。

3.實(shí)踐創(chuàng)新：激發(fā)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的基因工程實(shí)驗(yàn)方案，提升其創(chuàng)新實(shí)踐能力。三、教學(xué)策略與方法

1.情境教學(xué)

-情境導(dǎo)入：利用多媒體展示基因工程技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因作物的培育，激發(fā)學(xué)生對(duì)基因工程基本操作程序的興趣。

-情境模擬：通過(guò)模擬基因克隆的過(guò)程，讓學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)室中操作，加深對(duì)基因工程操作步驟的理解。

2.互動(dòng)學(xué)習(xí)

-小組討論：將學(xué)生分成小組，針對(duì)基因工程的倫理問(wèn)題進(jìn)行討論，引導(dǎo)學(xué)生從多角度思考。

-角色扮演：讓學(xué)生扮演科學(xué)家、倫理審查員等角色，進(jìn)行基因工程項(xiàng)目的評(píng)審，增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感和實(shí)踐能力。

3.反思與評(píng)價(jià)

-自我反思：課后要求學(xué)生撰寫學(xué)習(xí)日志，反思在基因工程學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題及解決過(guò)程。

-同伴評(píng)價(jià)：學(xué)生在小組內(nèi)展示自己的學(xué)習(xí)成果，同伴間相互評(píng)價(jià)，提高學(xué)生的批判性思維能力。四、教學(xué)方法與手段

教學(xué)方法：

1.講授法：講解基因工程的基本操作程序，確保學(xué)生掌握關(guān)鍵概念和步驟。

2.討論法：組織課堂討論，讓學(xué)生探討基因工程在實(shí)際應(yīng)用中的倫理問(wèn)題。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手操作，加深對(duì)基因工程操作的理解。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：使用PPT展示基因工程操作流程圖，增強(qiáng)視覺效果。

2.教學(xué)軟件：利用虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，模擬基因工程實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)踐操作能力。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生使用在線數(shù)據(jù)庫(kù)，查詢相關(guān)基因序列信息，擴(kuò)展學(xué)習(xí)資源。五、教學(xué)過(guò)程

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（約5分鐘）

內(nèi)容：教師通過(guò)展示轉(zhuǎn)基因生物的圖片和實(shí)際應(yīng)用案例，如轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、轉(zhuǎn)基因大豆等，引發(fā)學(xué)生對(duì)基因工程的興趣。隨后提出問(wèn)題：“你們知道這些轉(zhuǎn)基因生物是如何培育出來(lái)的嗎？”以此引導(dǎo)學(xué)生思考并進(jìn)入本節(jié)課的主題——基因工程的基本操作程序。

2.新知學(xué)習(xí)（約25分鐘）

內(nèi)容：教師首先講授基因工程的基本概念，然后詳細(xì)講解基因工程操作的四個(gè)步驟：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞以及目的基因的檢測(cè)與鑒定。在講解過(guò)程中，通過(guò)展示相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和操作流程的圖片、視頻，幫助學(xué)生更好地理解。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的案例，讓學(xué)生在閱讀中找出每個(gè)步驟的具體操作方法和注意事項(xiàng)。

3.實(shí)踐應(yīng)用（約10分鐘）

內(nèi)容：將全班分為若干小組，每組學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的基因工程實(shí)驗(yàn)方案。要求學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并在小組內(nèi)討論交流。在此過(guò)程中，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問(wèn)。最后，每個(gè)小組展示他們的實(shí)驗(yàn)方案，并接受其他小組的提問(wèn)和評(píng)價(jià)。

4.總結(jié)與提升（約5分鐘）

內(nèi)容：教師邀請(qǐng)幾名學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)基因工程操作中的關(guān)鍵步驟和注意事項(xiàng)。然后，教師提出問(wèn)題：“基因工程在給你們的生活帶來(lái)了哪些變化？”引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的應(yīng)用價(jià)值。最后，教師布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于基因工程應(yīng)用的短文，加深對(duì)基因工程的理解。六、教學(xué)反思與改進(jìn)

這節(jié)課學(xué)生對(duì)基因工程的基本操作程序有了較為全面的了解，但在實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)，部分學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還是感到有些困難。我在課后思考，未來(lái)可以增加一些實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作演示，讓學(xué)生更直觀地理解操作步驟。同時(shí)，我也發(fā)現(xiàn)學(xué)生在討論中對(duì)于倫理問(wèn)題的關(guān)注度不夠，接下來(lái)我會(huì)引入更多相關(guān)案例，引導(dǎo)學(xué)生深入思考基因工程的社會(huì)影響和倫理責(zé)任。此外，我計(jì)劃在下一節(jié)課中加入更多的互動(dòng)環(huán)節(jié)，比如小組競(jìng)賽，以進(jìn)一步提高學(xué)生的參與度和積極性。七、教學(xué)資源與支持

多媒體資源：

-圖片素材：包括基因雙螺旋結(jié)構(gòu)圖、轉(zhuǎn)基因作物圖片、基因工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)備圖等，用于導(dǎo)入新課，直觀展示基因工程的基本操作程序。

-視頻素材：基因工程技術(shù)應(yīng)用案例視頻，如轉(zhuǎn)基因生物的培育過(guò)程、基因治療實(shí)例等，用于輔助教學(xué)，幫助學(xué)生理解基因工程的實(shí)際應(yīng)用。

-音頻素材：相關(guān)科學(xué)家訪談或講座錄音，提供不同視角對(duì)基因工程技術(shù)的評(píng)價(jià)和展望。

閱讀材料：

-教材相關(guān)章節(jié)：詳細(xì)闡述基因工程基本操作程序的教材內(nèi)容，包括理論知識(shí)和實(shí)際操作步驟。

-擴(kuò)展閱讀：關(guān)于基因工程倫理問(wèn)題的討論文章，以及基因工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用的科研論文，供學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)一步閱讀。

實(shí)踐工具：

-實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件：使用計(jì)算機(jī)模擬軟件，如Geneious、BioRender等，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行基因工程的實(shí)驗(yàn)操作，加深對(duì)操作步驟的理解。

-設(shè)計(jì)工具：提供基因表達(dá)載體設(shè)計(jì)模板和基因序列分析工具，如NCBIGene等，幫助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

網(wǎng)絡(luò)資源：

-在線數(shù)據(jù)庫(kù)：推薦學(xué)生訪問(wèn)NCBI、GenBank等在線基因序列數(shù)據(jù)庫(kù)，查詢和學(xué)習(xí)相關(guān)基因信息。

-教育平臺(tái)：利用教育平臺(tái)如KhanAcademy、Coursera等，提供額外的基因工程學(xué)習(xí)資源和習(xí)題，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

輔助材料：

-實(shí)驗(yàn)操作手冊(cè)：提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)操作步驟和注意事項(xiàng)，幫助學(xué)生安全、正確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

-課堂練習(xí)冊(cè)：設(shè)計(jì)針對(duì)性的練習(xí)題，用于