2.4拓展課生物科學(xué)史話 世界上第一個人工合成蛋白質(zhì)的誕生教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

2.4拓展課生物科學(xué)史話世界上第一個人工合成蛋白質(zhì)的誕生教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1一、教學(xué)內(nèi)容

2.4拓展課生物科學(xué)史話世界上第一個人工合成蛋白質(zhì)的誕生教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

教學(xué)內(nèi)容：

1.蛋白質(zhì)的合成過程

2.人工合成蛋白質(zhì)的歷史背景

3.世界上第一個人工合成蛋白質(zhì)的誕生過程

4.人工合成蛋白質(zhì)的意義和影響二、核心素養(yǎng)目標(biāo)三、學(xué)情分析

在開展“世界上第一個人工合成蛋白質(zhì)的誕生”這一拓展課程之前，需要對學(xué)生進(jìn)行全面的學(xué)情分析，以確保教學(xué)活動的針對性和有效性。

首先，在知識層面，學(xué)生已經(jīng)掌握了蛋白質(zhì)的基本概念和合成過程，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能有了初步了解。然而，對于人工合成蛋白質(zhì)的歷史背景和意義，學(xué)生可能知之甚少，這就需要教師在教學(xué)中進(jìn)行必要的補(bǔ)充和引導(dǎo)。

其次，在能力層面，學(xué)生應(yīng)該具備一定的實驗操作能力和科學(xué)探究能力。人工合成蛋白質(zhì)的誕生是一個重要的科學(xué)事件，教師可以利用這一事件激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和問題解決能力。

在素質(zhì)層面，學(xué)生應(yīng)該具備一定的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。人工合成蛋白質(zhì)的誕生不僅是科學(xué)上的突破，更是人類智慧的結(jié)晶。通過學(xué)習(xí)這一課程，學(xué)生可以更加深刻地理解科學(xué)精神和人文精神的內(nèi)涵。

在行為習(xí)慣方面，學(xué)生可能存在一定的差異。有的學(xué)生可能習(xí)慣于被動接受知識，缺乏主動探究的積極性。針對這一情況，教師需要在教學(xué)中設(shè)計更多的互動環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生積極參與，培養(yǎng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)習(xí)慣。四、教學(xué)方法與手段

教學(xué)方法：

1.講授法：通過教師的講解，使學(xué)生對人工合成蛋白質(zhì)的歷史背景、過程和意義有一個清晰的認(rèn)識。

2.討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和解決問題的能力。

3.實驗法：設(shè)計相關(guān)的實驗活動，讓學(xué)生親身體驗蛋白質(zhì)合成的過程，加深對知識的理解和記憶。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體課件，展示人工合成蛋白質(zhì)的實驗過程，使抽象的知識具體化，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實驗，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，查閱相關(guān)的歷史資料和科研成果，拓寬學(xué)生的知識視野。

4.實物模型：展示蛋白質(zhì)的實物模型，幫助學(xué)生理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。

5.互動平臺：利用互動平臺，如微信、QQ等，進(jìn)行在線交流和討論，提高學(xué)生的參與度。五、教學(xué)實施過程

1.課前自主探索

教師活動：

-布置預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生查閱人工合成蛋白質(zhì)的相關(guān)資料，了解其歷史背景和意義。

-準(zhǔn)備多媒體課件，展示人工合成蛋白質(zhì)的實驗過程和重要科學(xué)家。

學(xué)生活動：

-利用網(wǎng)絡(luò)資源、圖書館等途徑，查閱人工合成蛋白質(zhì)的相關(guān)資料。

-完成預(yù)習(xí)任務(wù)，對人工合成蛋白質(zhì)有一定的了解。

采用的教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)

教學(xué)手段：網(wǎng)絡(luò)資源、圖書館

教學(xué)資源：多媒體課件、人工合成蛋白質(zhì)的實驗視頻

作用和目的：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的能力，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-通過講授法，介紹人工合成蛋白質(zhì)的歷史背景、過程和意義。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分析人工合成蛋白質(zhì)的意義和影響。

-展示多媒體課件，讓學(xué)生更直觀地了解人工合成蛋白質(zhì)的實驗過程。

學(xué)生活動：

-認(rèn)真聽講，記錄關(guān)鍵信息。

-分組討論，分享自己的觀點(diǎn)和理解。

-觀察多媒體課件，加深對人工合成蛋白質(zhì)實驗過程的理解。

采用的教學(xué)方法：講授法、討論法

教學(xué)手段：多媒體課件

教學(xué)資源：人工合成蛋白質(zhì)的實驗視頻

作用和目的：通過教師的講解和學(xué)生的討論，使學(xué)生深入理解人工合成蛋白質(zhì)的意義和影響，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和問題解決能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置課后作業(yè)，要求學(xué)生撰寫一篇關(guān)于人工合成蛋白質(zhì)的論文，總結(jié)所學(xué)知識。

-提供相關(guān)書籍和論文，供學(xué)生參考。

-組織學(xué)生進(jìn)行實驗操作，親身體驗蛋白質(zhì)合成的過程。

學(xué)生活動：

-利用課后時間，查閱相關(guān)資料，撰寫論文。

-參考教師提供的書籍和論文，完善自己的論文。

-參與實驗操作，加深對蛋白質(zhì)合成過程的理解。

采用的教學(xué)方法：探究學(xué)習(xí)、實驗法

教學(xué)手段：實驗器材、參考資料

教學(xué)資源：相關(guān)書籍、論文、實驗器材

作用和目的：通過撰寫論文和參與實驗操作，鞏固所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和科學(xué)探究能力。六、知識點(diǎn)梳理

1.蛋白質(zhì)的合成過程：介紹蛋白質(zhì)合成的各個環(huán)節(jié)，如氨基酸的活化、肽鍵的形成、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)等。

2.人工合成蛋白質(zhì)的歷史背景：闡述人工合成蛋白質(zhì)的起源和發(fā)展，以及科學(xué)家們的貢獻(xiàn)。

3.世界上第一個人工合成蛋白質(zhì)的誕生過程：詳細(xì)介紹世界上第一個人工合成蛋白質(zhì)的誕生過程，包括實驗設(shè)計、實驗步驟、實驗結(jié)果等。

4.人工合成蛋白質(zhì)的意義和影響：分析人工合成蛋白質(zhì)對生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的影響，以及對人類生活的改變。

5.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系：探討蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系，如酶的活性中心、蛋白質(zhì)的折疊等。

6.蛋白質(zhì)的生物合成途徑：介紹蛋白質(zhì)生物合成的途徑，如轉(zhuǎn)錄、翻譯、后翻譯修飾等。

7.蛋白質(zhì)在生命活動中的作用：闡述蛋白質(zhì)在生命活動中的重要作用，如催化、運(yùn)輸、調(diào)節(jié)等。

8.蛋白質(zhì)工程技術(shù)：介紹蛋白質(zhì)工程技術(shù)的基本原理和方法，如基因工程、蛋白質(zhì)工程等。

9.蛋白質(zhì)的分離與純化：介紹蛋白質(zhì)的分離與純化方法，如透析、電泳、色譜等。

10.蛋白質(zhì)的生物信息學(xué)：介紹蛋白質(zhì)生物信息學(xué)的基本概念和應(yīng)用，如蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫、生物信息學(xué)軟件等。

11.蛋白質(zhì)與疾病的關(guān)系：分析蛋白質(zhì)與疾病之間的關(guān)聯(lián)，如蛋白質(zhì)突變導(dǎo)致的遺傳病、蛋白質(zhì)作為藥物靶點(diǎn)等。

12.蛋白質(zhì)在營養(yǎng)學(xué)中的應(yīng)用：探討蛋白質(zhì)在營養(yǎng)學(xué)中的作用，如蛋白質(zhì)的攝入、蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良等。

13.蛋白質(zhì)與環(huán)境的關(guān)系：介紹蛋白質(zhì)與環(huán)境之間的相互作用，如蛋白質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的角色、蛋白質(zhì)的環(huán)境影響等。

14.蛋白質(zhì)的生物合成與代謝調(diào)控：探討蛋白質(zhì)生物合成過程中的調(diào)控機(jī)制，如轉(zhuǎn)錄因子、信號通路等。

15.蛋白質(zhì)在藥物開發(fā)中的應(yīng)用：分析蛋白質(zhì)在藥物開發(fā)中的關(guān)鍵作用，如藥物篩選、藥物設(shè)計等。七、反思改進(jìn)措施

（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.引入案例教學(xué)：通過講述人工合成蛋白質(zhì)的歷史案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂參與度。

2.開展小組合作：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和實驗操作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和實踐能力。

3.利用多媒體技術(shù)：通過多媒體課件和教學(xué)軟件，展示蛋白質(zhì)合成的動態(tài)過程，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)管理：課堂紀(jì)律有待加強(qiáng)，部分學(xué)生注意力不集中，影響教學(xué)效果。

2.教學(xué)組織：課堂討論環(huán)節(jié)時間安排不夠合理，導(dǎo)致討論不夠深入。

3.教學(xué)方法：講授法比重較大，缺乏學(xué)生主動參與的環(huán)節(jié)，不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力。

（三）改進(jìn)措施

1.加強(qiáng)課堂管理：制定嚴(yán)格的課堂紀(jì)律，及時提醒走神的學(xué)生，提高課堂效率。

2.調(diào)整課堂討論時間：合理安排課堂討論環(huán)節(jié)的時間，確保討論的深入性和有效性。

3.增加學(xué)生參與環(huán)節(jié)：設(shè)計更多學(xué)生主動參與的環(huán)節(jié)，如小組討論、實驗操作等，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和實踐能力。八、課后拓展

1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《Science》雜志關(guān)于人工合成蛋白質(zhì)的文章，了解最新的科研進(jìn)展。

-閱讀材料：諾貝爾獎獲得者KaryMullis的著作《DancingNakedintheMindField》，了解DNA復(fù)制技術(shù)的發(fā)明者對科學(xué)界的貢獻(xiàn)。

-閱讀材料：人工合成蛋白質(zhì)的科學(xué)家之一HarGobindKhorana的自傳《ALifeinScience》，了解科學(xué)家背后的故事。

-閱讀材料：人工合成蛋白質(zhì)相關(guān)的科普文章，如《Nature》雜志上的相關(guān)文章。

-閱讀材料：人工合成蛋白質(zhì)的歷史文獻(xiàn)，如《ScienceHistory》雜志上的相關(guān)文章。

-視頻資源：關(guān)于人工合成蛋白質(zhì)的紀(jì)錄片，如BBC的《TheStoryofScience:Power,ProofandPassion》中的相關(guān)片段。

-視頻資源：關(guān)于蛋白質(zhì)合成的實驗操作視頻，如YouTube上的相關(guān)視頻。

-視頻資源：關(guān)于蛋白質(zhì)工程和藥物開發(fā)的講座，如TED演講中的相關(guān)講座。

2.拓展要求：

-鼓勵學(xué)生利用課后時間自主選擇閱讀材料或視頻資源進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。

-學(xué)生可以閱讀文章、觀看視頻，也可以結(jié)合課堂所學(xué)知識進(jìn)行思考和分析。

-學(xué)生可以提出自己的疑問或觀點(diǎn)，與同學(xué)或老師進(jìn)行交流和討論。

-學(xué)生可以嘗試將拓展學(xué)習(xí)的內(nèi)容與課堂所學(xué)知識相結(jié)合，撰寫一篇關(guān)于人工合成蛋白質(zhì)的論文或報告。

-教師可以提供必要的指導(dǎo)和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問等。九、教學(xué)評價與反饋

1.課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度，如是否積極提問、回答問題、與同學(xué)互動等。

2.小組討論成果展示：評價學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，如是否積極發(fā)言、是否能夠提出有價值的觀點(diǎn)等。

3.隨堂測試：通過隨堂測試檢驗學(xué)生對課堂內(nèi)容的掌握程度，如蛋白質(zhì)的合成過程、人工合成蛋白質(zhì)的歷史背景等。

4.課后作業(yè)完成情況：評價學(xué)生對課后作業(yè)的完成程度，如是否按時提交、作業(yè)質(zhì)量等。

5.學(xué)生自我評價與反思：鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我評價和反思，了解自己的學(xué)習(xí)效果，提出改進(jìn)措施。

教師評價與反饋：

1.對課堂表現(xiàn)好的學(xué)生給予表揚(yáng)和鼓勵，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

2.對小組討論成果展示優(yōu)秀的小組給予肯定和獎勵，鼓勵其他小組向他們學(xué)習(xí)。

3.對隨堂測試成績優(yōu)秀的學(xué)生給予表揚(yáng)和鼓勵，對成績不理想的學(xué)生給予指導(dǎo)和幫助。

4.對課后作業(yè)完成情況良好的學(xué)生給予表揚(yáng)和鼓勵，對未按時提交的學(xué)生給予提醒和催促。

5.對學(xué)生自我評價與反思給予關(guān)注和指導(dǎo)，幫助他們找到自己的不足之處，提出改進(jìn)措施。十、內(nèi)容邏輯關(guān)系

①人工合成蛋白質(zhì)的歷史背景與意義：介紹人工合成蛋白質(zhì)的歷史背景，闡述其對生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的影響，以及人類生活的改變。

②人工合成蛋白質(zhì)的實驗過程：詳細(xì)介紹人工合成蛋白質(zhì)的實驗設(shè)計、步驟和結(jié)果，讓學(xué)生了解科學(xué)家們的智慧和努力。

③蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系：探討蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系，如酶的活性中心、蛋白質(zhì)的折疊等，讓學(xué)生理解蛋白質(zhì)在生命活動中的重要作用。

④蛋白質(zhì)的生物合成途徑：介紹蛋白質(zhì)生物合成的途徑，如轉(zhuǎn)錄、翻譯、后翻譯修飾等，讓學(xué)生了解蛋白質(zhì)合成的全過程。

⑤蛋白質(zhì)工程技術(shù)：介紹蛋白質(zhì)工程技術(shù)的基本原理和方法，如基因工程、蛋白質(zhì)工程等，讓學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展。

⑥蛋白質(zhì)的分離與純化：介紹蛋白質(zhì)的分離與純化方法，如透析、電泳、色譜等，讓學(xué)生了解蛋白質(zhì)分析技術(shù)的基本原理。

⑦蛋白質(zhì)與疾病的關(guān)系：分析蛋白質(zhì)與疾病之間的關(guān)聯(lián)，如蛋白質(zhì)突變導(dǎo)致的遺傳病、蛋白質(zhì)作為藥物靶點(diǎn)等，讓學(xué)生了解蛋白質(zhì)在疾病治療中的關(guān)鍵作用。

⑧蛋白質(zhì)在營養(yǎng)學(xué)中的應(yīng)用：探討蛋白質(zhì)在營養(yǎng)學(xué)中