2024-2025學(xué)年高中生物 第2章 素能提升課 蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算說課稿 蘇教版必修1

2024-2025學(xué)年高中生物第2章素能提升課蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算說課稿蘇教版必修1學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以蘇教版必修1第二章“蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算”為內(nèi)容，通過結(jié)合實(shí)際案例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。設(shè)計(jì)思路包括：首先，通過復(fù)習(xí)蛋白質(zhì)的基本概念和性質(zhì)，幫助學(xué)生建立知識(shí)框架；其次，通過實(shí)例分析，讓學(xué)生掌握蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算方法；最后，通過課堂練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)探究能力，通過蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算，提升學(xué)生的數(shù)據(jù)分析和問題解決能力。強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)思維，使學(xué)生能夠運(yùn)用定量分析的方法理解生物學(xué)現(xiàn)象。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)在生物技術(shù)應(yīng)用中的重要性，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)的興趣和探究欲望。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在此前學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)接觸了蛋白質(zhì)的基本概念，如氨基酸的結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)的合成、結(jié)構(gòu)功能等。此外，學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的基本原理、化學(xué)計(jì)量學(xué)有一定的了解。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對(duì)生物科學(xué)普遍保持較高的興趣，尤其是對(duì)蛋白質(zhì)這種生命活動(dòng)中的重要分子。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出較強(qiáng)的邏輯思維能力和抽象思維能力。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過實(shí)驗(yàn)探究來(lái)學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生則更傾向于通過理論學(xué)習(xí)來(lái)掌握知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算時(shí)，可能面臨以下困難和挑戰(zhàn)：一是對(duì)化學(xué)計(jì)量學(xué)知識(shí)的理解不夠深入，導(dǎo)致在計(jì)算過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤；二是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，學(xué)生在理解蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算時(shí)可能感到抽象，難以建立直觀的聯(lián)系；三是部分學(xué)生可能缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，難以將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題解決。因此，教學(xué)中需要注重引導(dǎo)學(xué)生將抽象知識(shí)具體化，同時(shí)提供足夠的實(shí)踐機(jī)會(huì)。教學(xué)資源1.軟硬件資源：計(jì)算機(jī)、投影儀、多媒體課件制作軟件

2.課程平臺(tái)：學(xué)校生物教學(xué)平臺(tái)、在線教育資源平臺(tái)

3.信息化資源：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)、相關(guān)計(jì)算工具軟件

4.教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)演示、課堂討論、小組合作學(xué)習(xí)、案例教學(xué)教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：提前一周，通過學(xué)校生物教學(xué)平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、氨基酸的脫水縮合反應(yīng)等，要求學(xué)生了解蛋白質(zhì)的合成過程。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：例如，“如何計(jì)算蛋白質(zhì)分子量？蛋白質(zhì)分子量與氨基酸的關(guān)系是什么？”

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線平臺(tái)查看學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度和提交的預(yù)習(xí)成果，及時(shí)與學(xué)生溝通。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生通過閱讀教材和補(bǔ)充資料，了解蛋白質(zhì)合成的基本原理。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生嘗試計(jì)算簡(jiǎn)單的蛋白質(zhì)分子量，并記錄自己的計(jì)算過程和結(jié)果。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和計(jì)算結(jié)果提交至平臺(tái)。

方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過預(yù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)監(jiān)控和反饋預(yù)習(xí)情況。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前接觸本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：以“蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中的作用”的視頻引入，激發(fā)學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)功能的好奇心。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解蛋白質(zhì)的分子量計(jì)算方法，如如何確定氨基酸序列和計(jì)算多肽鏈的分子量。

組織課堂活動(dòng)：通過小組合作，讓學(xué)生計(jì)算特定蛋白質(zhì)的分子量，并討論計(jì)算過程中的難點(diǎn)。

解答疑問：對(duì)于學(xué)生在計(jì)算過程中遇到的問題，及時(shí)進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，對(duì)蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算方法進(jìn)行理解。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與小組討論，共同解決計(jì)算問題。

提問與討論：學(xué)生在活動(dòng)中遇到問題時(shí)，勇于提問，并與其他同學(xué)討論。

方法/手段/資源：

講授法：講解蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算方法。

小組合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和解決問題的能力。

作用與目的：

通過講解和實(shí)踐活動(dòng)，幫助學(xué)生掌握蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算技能，理解其在生物學(xué)研究中的應(yīng)用。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：要求學(xué)生計(jì)算幾種常見蛋白質(zhì)的分子量，并解釋計(jì)算過程。

提供拓展資源：推薦相關(guān)書籍和在線資源，如蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改，并給予個(gè)性化反饋。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)作業(yè)要求，獨(dú)立完成蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用拓展資源，探索蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。

反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，總結(jié)計(jì)算蛋白質(zhì)分子量的方法和技巧。

方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)行反思，提升學(xué)習(xí)效果。

作用與目的：

鞏固學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)分子量計(jì)算方法的掌握，并通過拓展學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的科研興趣。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能：介紹蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)，以及蛋白質(zhì)功能與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

-蛋白質(zhì)合成過程中的調(diào)控機(jī)制：探討轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的調(diào)控機(jī)制，如啟動(dòng)子、終止子、核糖體、tRNA等。

-蛋白質(zhì)工程：介紹蛋白質(zhì)工程的基本原理和方法，包括蛋白質(zhì)的定點(diǎn)突變、基因合成等。

-蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)與模擬：介紹蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的方法和軟件，如同源建模、分子動(dòng)力學(xué)模擬等。

-蛋白質(zhì)與疾病的關(guān)系：探討蛋白質(zhì)異常與疾病的關(guān)系，如蛋白質(zhì)折疊病、遺傳病等。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：《蛋白質(zhì)的合成與功能》、《蛋白質(zhì)工程原理與應(yīng)用》、《生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能》等。

-參考在線課程：在MOOC平臺(tái)（如Coursera、edX等）上查找與蛋白質(zhì)相關(guān)的在線課程，如《生物化學(xué)》、《分子生物學(xué)》等。

-實(shí)驗(yàn)室參觀：組織學(xué)生參觀生物實(shí)驗(yàn)室，了解蛋白質(zhì)研究的相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

-參與科研項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)校的科研項(xiàng)目，如蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能研究、蛋白質(zhì)工程等。

-參加學(xué)術(shù)會(huì)議：組織學(xué)生參加與蛋白質(zhì)相關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議，如蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析研討會(huì)、蛋白質(zhì)工程研討會(huì)等。

-利用數(shù)據(jù)庫(kù)資源：指導(dǎo)學(xué)生使用蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，如PDB（蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)銀行）、UniProt等，進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能查詢。

-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案，如蛋白質(zhì)純化、蛋白質(zhì)活性測(cè)定等。

-分析實(shí)際案例：分析蛋白質(zhì)在生物學(xué)研究中的應(yīng)用案例，如蛋白質(zhì)藥物、蛋白質(zhì)工程在疾病治療中的應(yīng)用等。

-撰寫綜述文章：指導(dǎo)學(xué)生撰寫蛋白質(zhì)相關(guān)綜述文章，總結(jié)蛋白質(zhì)研究的新進(jìn)展和未來(lái)趨勢(shì)。

-開展科普活動(dòng)：組織學(xué)生開展蛋白質(zhì)科普活動(dòng)，如制作蛋白質(zhì)科普展板、舉辦蛋白質(zhì)知識(shí)競(jìng)賽等。

-跨學(xué)科學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)，如結(jié)合化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等知識(shí)，深入理解蛋白質(zhì)的研究方法和技術(shù)。板書設(shè)計(jì)①蛋白質(zhì)的基本概念

-蛋白質(zhì)定義

-蛋白質(zhì)的功能

-蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次

②氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

-氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

-氨基酸的性質(zhì)（酸性、堿性、極性等）

③蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)

-氨基酸序列

-肽鍵與肽鏈

-分子量計(jì)算公式

④蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)

-α-螺旋與β-折疊

-螺旋與折疊的形成條件

-二級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

⑤蛋白質(zhì)的折疊與變性

-蛋白質(zhì)折疊的原理

-影響蛋白質(zhì)折疊的因素

-蛋白質(zhì)變性的現(xiàn)象與原因

⑥蛋白質(zhì)的合成與調(diào)控

-轉(zhuǎn)錄與翻譯過程

-核糖體與tRNA的作用

-蛋白質(zhì)合成過程中的調(diào)控機(jī)制

⑦蛋白質(zhì)工程與結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)

-蛋白質(zhì)工程的基本原理

-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的方法

-蛋白質(zhì)工程在生物技術(shù)中的應(yīng)用

⑧蛋白質(zhì)與疾病的關(guān)系

-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

-蛋白質(zhì)異常與疾病

-蛋白質(zhì)藥物與治療策略反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.融合信息技術(shù)：在教學(xué)中，我將嘗試更多地將信息技術(shù)融入課堂，比如使用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件來(lái)模擬蛋白質(zhì)的折疊過程，這樣既能提高學(xué)生的參與度，也能幫助他們更直觀地理解抽象的概念。

2.案例教學(xué)：我計(jì)劃引入一些與蛋白質(zhì)相關(guān)的實(shí)際案例，如蛋白質(zhì)藥物的開發(fā)、蛋白質(zhì)工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用等，通過案例教學(xué)讓學(xué)生了解蛋白質(zhì)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)用性。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生對(duì)抽象概念的理解困難：我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)時(shí)存在一定困難，這可能是因?yàn)樗麄內(nèi)狈ο嚓P(guān)的空間想象力。

2.課堂互動(dòng)不足：在課堂討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生參與度不高，可能是由于缺乏有效的引導(dǎo)和激勵(lì)措施。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)單一：目前的教學(xué)評(píng)價(jià)主要依賴于作業(yè)和考試，缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的持續(xù)跟蹤和評(píng)價(jià)。

反思改進(jìn)措施（三）

1.加強(qiáng)學(xué)生對(duì)抽象概念的理解：為了幫助學(xué)生更好地理解抽象的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，我計(jì)劃在課堂上使用更多的圖示和動(dòng)畫，同時(shí)結(jié)合實(shí)物模型，讓學(xué)生通過直觀的方式來(lái)感知蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

2.提高課堂互