江西省萬載縣高中生物 專題1 基因工程 1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具2教學實錄 新人教版選修3

江西省萬載縣高中生物專題1基因工程1.1DNA重組技術(shù)的基本工具2教學實錄新人教版選修3主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：江西省萬載縣高中生物專題1基因工程1.1DNA重組技術(shù)的基本工具

2.教學年級和班級：高中一年級（1）班

3.授課時間：2022年9月20日上午第二節(jié)課

4.教學時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生生物學科學思維、生命觀念和科學探究能力。通過學習DNA重組技術(shù)的基本工具，學生能夠理解生物技術(shù)的原理和應用，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和批判性思維，同時提升學生運用生物學知識解決實際問題的能力，增強學生的社會責任感和創(chuàng)新意識。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學生在進入本節(jié)課之前，已經(jīng)學習了分子生物學的基礎(chǔ)知識，包括DNA的結(jié)構(gòu)、遺傳信息的傳遞等。此外，學生對基因的概念和基因表達調(diào)控有一定的了解，這為學習DNA重組技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中生普遍對生物技術(shù)領(lǐng)域感興趣，尤其是基因工程這一前沿科技。他們的學習能力較強，能夠通過閱讀、實驗等方式吸收新知識。學習風格上，多數(shù)學生偏好通過實驗和案例學習，以直觀的方式理解和記憶復雜的概念。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學習DNA重組技術(shù)時，學生可能會遇到以下困難：一是理解DNA重組的原理和過程，特別是理解限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶等工具的作用機制；二是實驗操作的細節(jié)，如DNA的提取、純化等步驟；三是將理論知識與實際應用相結(jié)合，理解基因工程在醫(yī)學、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應用。此外，學生的邏輯思維能力和實驗技能需要進一步提高，以更好地應對復雜的實驗操作和問題解決。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學資源準備1.教材：確保每位學生都有新人教版選修3《生物技術(shù)實踐》教材。

2.輔助材料：準備DNA結(jié)構(gòu)模型、限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶的圖片、基因工程流程圖等教學輔助材料。

3.實驗器材：準備DNA提取、限制酶切割、DNA連接等實驗所需的器材，包括離心機、電泳儀、微量移液器等。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，確保實驗操作臺整潔，并準備好實驗指導書和實驗記錄表。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務：通過在線平臺發(fā)布DNA重組技術(shù)的基本工具PPT和視頻資料，明確預習DNA重組的基本概念和工具種類。

設(shè)計預習問題：圍繞“限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶在基因工程中的作用”，設(shè)計問題如“為什么選擇特定的限制性內(nèi)切酶？”和“DNA連接酶如何實現(xiàn)DNA片段的連接？”

監(jiān)控預習進度：通過在線平臺查看學生的預習筆記和提交的問題，確保預習效果。

學生活動：

自主閱讀預習資料：學生閱讀資料，理解DNA重組技術(shù)的基本概念和工具。

思考預習問題：學生獨立思考問題，記錄自己的理解和疑問。

提交預習成果：學生將預習筆記和問題提交至平臺。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：通過預習，培養(yǎng)學生的自主學習能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺實現(xiàn)資源共享和進度監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學生提前了解DNA重組技術(shù)，為課堂學習做好準備。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示基因工程在醫(yī)療領(lǐng)域的應用案例，引出DNA重組技術(shù)。

講解知識點：講解限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用機制，結(jié)合實際案例說明其在基因工程中的應用。

組織課堂活動：設(shè)計小組討論，讓學生分析不同限制性內(nèi)切酶的特點，并設(shè)計實驗方案。

解答疑問：針對學生提出的問題，如“如何選擇合適的DNA連接酶？”進行解答。

學生活動：

聽講并思考：學生認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：學生積極參與討論，提出自己的觀點和實驗方案。

提問與討論：學生提出疑問，與同學和老師共同探討。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過講解，幫助學生理解DNA重組技術(shù)的原理。

實踐活動法：通過小組討論和實驗方案設(shè)計，讓學生在實踐中應用知識。

合作學習法：通過小組活動，培養(yǎng)學生的團隊合作能力。

作用與目的：

幫助學生深入理解DNA重組技術(shù)，掌握相關(guān)技能。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：布置設(shè)計一個簡單的基因工程實驗方案，要求學生運用所學知識。

提供拓展資源：推薦相關(guān)的在線課程和書籍，供學生進一步學習。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生針對性的反饋。

學生活動：

完成作業(yè)：學生根據(jù)作業(yè)要求，完成實驗方案設(shè)計。

拓展學習：學生利用推薦資源，進行更深層次的學習。

反思總結(jié)：學生反思自己的學習過程，總結(jié)經(jīng)驗教訓。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：通過作業(yè)和拓展學習，鞏固學生的知識。

反思總結(jié)法：通過反思，幫助學生提升自我學習能力。

作用與目的：

鞏固學生的知識，拓寬知識面，促進學生的自我提升。學生學習效果學生學習效果

在本節(jié)課的學習后，學生取得了以下方面的效果：

1.知識掌握：

學生能夠準確描述DNA重組技術(shù)的概念和過程，理解限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用機制，以及它們在基因工程中的應用。

學生掌握了DNA重組技術(shù)的基本工具，包括限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶、質(zhì)粒載體等，能夠解釋它們在基因工程中的作用。

學生能夠解釋基因工程在醫(yī)學、農(nóng)業(yè)和工業(yè)等領(lǐng)域的應用，如基因治療、轉(zhuǎn)基因作物、生物制藥等。

2.技能提升：

學生通過實驗操作，掌握了DNA提取、限制酶切割、DNA連接等實驗技能，能夠獨立完成相關(guān)實驗。

學生能夠設(shè)計簡單的基因工程實驗方案，包括實驗目的、原理、方法、步驟和預期結(jié)果。

學生在小組討論和角色扮演活動中，提升了團隊合作和溝通能力，能夠有效地與他人合作解決問題。

3.思維能力：

學生在預習和課堂討論中，培養(yǎng)了獨立思考和解決問題的能力。他們能夠提出問題、分析問題和尋找解決方案。

學生通過實驗和案例分析，提升了批判性思維能力，能夠?qū)蚬こ痰膽眠M行評估和討論。

學生在反思總結(jié)中，學會了從不同角度思考問題，提出改進建議，提升了創(chuàng)新思維。

4.價值觀培養(yǎng)：

學生通過學習基因工程的應用，認識到生物技術(shù)在現(xiàn)代社會的重要性，增強了科技意識和社會責任感。

學生在討論基因工程倫理問題時，培養(yǎng)了尊重生命、保護生態(tài)環(huán)境的價值觀。

學生通過了解基因工程的實際應用，激發(fā)了對科學研究的興趣，培養(yǎng)了探索未知、追求真理的精神。

5.學習習慣：

學生在預習和課堂學習中，養(yǎng)成了良好的學習習慣，如按時完成作業(yè)、積極參與討論、主動提問等。

學生通過反思總結(jié)，學會了自我評估和自我改進，提升了自主學習能力。

學生在實驗操作中，培養(yǎng)了嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和細致的操作習慣。典型例題講解1.例題：

限制性內(nèi)切酶EcoRI識別并切割的DNA序列為5'-GAATTC-3'，若用EcoRI切割含有該序列的DNA分子，切割后的DNA片段末端是什么？

答案：切割后的DNA片段末端為5'-G-3'和3'-C-5'，即黏性末端。

2.例題：

質(zhì)粒載體在基因工程中的應用有哪些？

答案：

（1）作為載體攜帶外源基因；

（2）作為標記基因，用于篩選轉(zhuǎn)化細胞；

（3）作為克隆載體，用于擴增DNA片段；

（4）作為基因表達載體，用于表達外源基因。

3.例題：

以下哪個酶不參與DNA重組過程？

答案：RNA聚合酶不參與DNA重組過程。

4.例題：

以下哪種方法可以檢測基因工程中DNA重組的成功？

答案：通過DNA測序、PCR擴增或電泳分析等方法可以檢測DNA重組的成功。

5.例題：

基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用有哪些？

答案：

（1）轉(zhuǎn)基因作物：如抗蟲、抗病、抗除草劑等；

（2）轉(zhuǎn)基因動物：如提高生長速度、改善肉質(zhì)等；

（3）轉(zhuǎn)基因微生物：如生產(chǎn)生物農(nóng)藥、生物肥料等。

補充說明：

1.限制性內(nèi)切酶切割DNA分子時，會形成黏性末端或平滑末端。在本例中，EcoRI切割后的DNA片段末端為黏性末端，便于DNA片段的連接。

2.質(zhì)粒載體在基因工程中扮演著重要角色，不僅可以作為載體攜帶外源基因，還可以作為標記基因、克隆載體和基因表達載體。

3.RNA聚合酶主要用于轉(zhuǎn)錄過程，不參與DNA重組過程。

4.檢測DNA重組成功的方法有多種，如DNA測序、PCR擴增和電泳分析等，可以根據(jù)實驗目的和條件選擇合適的方法。

5.基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用廣泛，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以培育出具有優(yōu)良性狀的作物、動物和微生物，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。課堂課堂評價是教學過程中不可或缺的一環(huán)，它有助于教師了解學生的學習情況，及時調(diào)整教學策略，同時也能夠激勵學生積極參與學習。以下是對課堂評價的具體實施方法：

1.課堂提問：

通過提問，教師可以檢驗學生對知識的掌握程度，激發(fā)學生的思維活動。以下是一些具體的評價策略：

-提問覆蓋面廣，確保所有學生都有機會回答問題。

-提問難度適中，既能夠挑戰(zhàn)學生的思考，又不會讓學生感到挫敗。

-提問方式多樣，包括選擇題、簡答題、討論題等，以適應不同學生的學習風格。

-對學生的回答給予及時反饋，無論是肯定還是指出錯誤，都要有針對性。

2.觀察學生參與度：

教師應通過觀察學生的課堂表現(xiàn)來評價他們的學習效果。以下是一些觀察點：

-學生是否積極參與課堂討論和活動。

-學生是否能夠跟上教學進度，理解并應用所學知識。

-學生在實驗操作中的表現(xiàn)，是否能夠按照要求正確進行。

-學生是否展現(xiàn)出對知識的興趣和好奇心。

3.課堂測試：

定期進行課堂測試可以幫助教師評估學生對知識的掌握情況。以下是一些測試策略：

-測試內(nèi)容與課堂內(nèi)容緊密相關(guān)，確保測試的有效性。

-測試形式多樣，如選擇題、填空題、簡答題等，以全面評估學生的知識水平。

-測試時間不宜過長，以免影響學生的學習積極性。

-及時批改測試卷，并對學生的錯誤進行講解，幫助學生鞏固知識。

4.小組評價：

在小組活動中，教師可以通過以下方式評價學生的學習效果：

-觀察每個學生在小組中的角色和貢獻。

-評估小組合作的質(zhì)量，包括溝通、分工、解決問題的能力。

-收集小組成員的反饋，了解他們對小組活動的看法和感受。

5.學生自評和互評：

鼓勵學生進行自我評價和互評，這有助于學生反思自己的學習過程。以下是一些指導策略：

-提供自評和互評的框架，幫助學生有針對性地進行評價。

-強調(diào)評價的目的是為了促進學習，而不是評判學生的優(yōu)劣。

-鼓勵學生提出改進建議，并制定相應的行動計劃。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.案例教學：在講解DNA重組技術(shù)時，我嘗試引入實際案例，如轉(zhuǎn)基因作物的研發(fā)過程，讓學生更直觀地理解理論知識的應用。

2.實驗教學：為了讓學生更好地掌握實驗技能，我在課堂上安排了DNA提取和連接的實驗操作，讓學生親自動手，加深對知識的理解。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生對理論知識的理解不夠深入：部分學生在理解DNA重組技術(shù)的原理時存在困難，需要進一步強化理論教學。

2.實驗操作指導不足：在實驗操作過程中，部分學生由于缺乏指導，導致實驗結(jié)果不理想，需要加強實驗操作的規(guī)范性培訓。

3.課堂互動性有待提高：雖然我嘗試通過提問和小組討論等方式提高課堂互動性，但仍有部分學生參與度不高，需要進一步激發(fā)學生的學習興趣。

反思改進措施（三）

1.深化理論教學：針對學生對理論知識的理解不夠深入的問題，我將增加理論講解的深度和廣度，通過類比、舉例等方式幫助學生更好地理解。

2.優(yōu)化實驗操作指導：為了提高實驗操作的質(zhì)量，我將錄制實驗操作視頻，并在課堂上進行詳細講