基因是有遗传效应的DNA片段教学设计

1、2017 年 “东兴杯”教师基本功比赛教学设计9学科：生物课题：基因是有遗传效应的DNA片段姓名 : 钱亚群学校 : 北京市第五中学教学背景分析（一）指导思想及理论分析高中生物课标指出“要注重使学生在现实生活的背景中学习生物学，倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学核心概念，并运用生物学原理和方法解决相关的社会和生活中的问题”。学生核心素养发展方面的基本价值, 是让学生形成基本的生命观和生物学基本观点, 理解科学的本质，关注生物学与社会的关系，并关注以行动维护自身健康。基于对学生的知识获得应该来自于学生的活动这样观念的认可，这节课重在引导学生主动参与探究过程、勤于动脑, 学生通过小组讨论

2、实现对知识、技能、情感的升华是本次设计的主要特色也是解决微观、抽象的基因本质学习内容的有效尝试；并在这个过程中逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力, 以及交流与合作的能力等, 重在培养创新精神和实践能力，从而提高学生的生物科学素养。（二）本课时教学内容的功能和地位本节课内容是人教版生物必修2 第三章第四节。本节的课题 “基因是有遗传效应的DNA片段”一句点明了基因与DNA的关系，既是对本章内容的概括与提升，又为第四章基因的表达作铺垫。这一节内容虽然不多，但学生理解起来难度较大。首先要让学生认识到：一个DNA分子不等于一个基因，基因是DN

3、A的片段；然后指导学生理解什么是有遗传效应的DNA片段。（三）学生情况分析在新闻媒体中了解过“人类基因组计划”、 “转基因食物”等有关基因的话题，有了一定的认知基础，带着好奇心进入课堂。对生物学发展关注不够，但愿意聆听有关生物实验、生物学研究的问题，期待理解甚至分析。多数学生思维敏捷，抽象逻辑思维能力有了一定的发展；对于生物学中与实际应用和社会问题相关的内容兴趣浓厚，喜与教师、同学交流、争论；偏爱发现体验式学习、 讨论式学习。高中学生的认知体系基本形成，认知结构迅速发展，认知能力不断完善。但由于本课内容具有较高的抽象性，学生们仍会感到困难，因此在教学中，我除了引导学生自主、探索、合作学习以外，

4、还通过启发式教学，设置大量的问题情境，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。在说明DNA分子的多样性和特异性时需用到数学方法，可是学生还没有学习数学中的排列组合问题，所以在解决上有一定得困难。我校理科学生普遍具有一定的推理分析、抽象概括能力，基于已有的认知，学生更乐于从自己制作的模型中发现新问题，再进一步动手解决问题，完善模型，化抽象为直观，真正做到知识的内化和融会贯通。教学目标及重难点从科学素养角度看：我把这节课的情感态度与价值观定为形成遗传物质的结构和功能相统一、多样性与特异性相统一的观点。从知识与技能、过程与方法角度看：本节目标是在前面学习的基础上能举例说明基因是有遗

5、传效应的DNA片段，说明DNA分子的多样性和特异性。但面临的问题就是如何让学生透彻理解概念、原理，达到把抽象的内容直观化，让学生先有一个感性的认识，再上升到理性的认识。所以这节课我的备课重点就是如何准确的、富有启发性的设置问题，建立“问题引领启思质疑层递探究”的有效课堂教学模式。（ 一 ） 教学目标:知识与技能：1. 举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。2. 染色体、DNA、基因、遗传信息的关系过程与方法：2、运用辅助学习资料进行相关知识铺垫，展开课堂的深入探讨，解决更深层次的问题。运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性情感、态度与价值观：1. 初步形成遗传物质的结构与功能相统一、多样性

6、与共同性相统一的观点。2. 关注科学技术在生活中的应用。（ 二 ） 教学重难点及突破1、教学重点：基因是有遗传效应的DNA片段。 DNA分子具有多样性和特异性。教学难点：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。解决方法：让学生通过对不同资料的分析逐步得出基因与DNA之间的关系。在推理过程中，教师应随时关注学生探求问题的路径，引导学生确立事实、推理、结论之间的正确关系，以及知识之间的逻辑关系，引导学生循序渐进，步步深入，顺理成章地得出结论。从上述分析也可以看出，本节内容是培养和训练学生推理能力的良好素材。通过探究和构建数学模型，可以理解基因上脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系。揭示出DNA分子具有多

7、样性和特异性。教学资源选择本节教学可用1 课时。本节内容既是对本章内容的概括与提升，又为第4 章基因的表达作铺垫。基于以上考虑，目标1侧重在知识方面，也是本节教学的核心。目标2 侧重于运用数学方法的技能。需要说明的是，运用数学方法推算碱基排序的目的是要让学生进一步理解、认同DNA分子结构的多样性和特异性，因此应将目标2的技能要求与目标1 的知识要求结合起来。目标3 是在前两个目标基础上的进一步提升，也是课程标准中提出的明确要求。在本节中，教材提供了实证、探究和联系社会实际三个层面的活动内容，教师可以充分利用这些教材资源，组织教学。教学过程教学环节教师行为学生行为教学方法和设计意图时间 安排创设

8、情境导入新课通过自己前一段时间在一个基因检测平台做过的一次基因检测引入有关基因的讨论话题，利用我提供的唾液提取其中细胞里的DNA后对我感兴趣的这几个项目进行的相关基因的检测，对于这个发生在自己老师身上的又是社会热点的话题学生肯定非常感兴趣，同时为后面基因的本质揭示留下伏笔。进一步进入这节课要讨论的主要问尝试叙述基因工程的主 要过程找出基因工程的核心环 节复习巩固旧知识，通过提问基因工程的核心环节引入新课内容。2题 - “基因和DNA的关系？”（一）创设情境导入新课讨论问题，思维启动，通过这些问题的分3通过自己前一段时间在一个基因检测平台做过的一次基因检测引入有关基因的讨论话题，利用我提供的唾液

9、提取其中细胞里的DNA后对我阅读资料，获取信息，并 通过正确的表述，总结析、讨论，使“限 制酶”这一较为抽 象的概念具体化，感兴趣的这几个项目进行的相关基因的检测，对于这个发生在自己老师身上的又是社会热点的话题学生肯定非常感兴趣，同时为后面基因的本动手操作便于深入理解，同时也激发学生学习的兴趣。5质揭示留下伏笔。进一步进入这节课要讨论的主要问题- “基因和DNA的关系？”【板书】（二）问题引导- 资料分析为了引导学生通过获取信息自主分析这个 问题，我提供了以下两个资料，学生根据自己的进一步思考讨论锻炼学生获取信息，查阅资料后能够为解决问题提供思路，培养了学生分析问题解决问题的能力。问题探讨 合

10、作学习分析，以及和周围同学的交流讨论，初步得出基因是DNA片段这样的结论是能够做到的。 那么紧跟着启发学生思考，既然是片段，那么什么样的DNA片段能作为基因呢？引导学生进入对于基因本质的思考和讨论，并适时发表自己的看法，能观察材料 学习资料中关于载体的 信息，讨论解决问题。3够有效提高了课堂中的学习氛围，教师这时候会注意倾听和回应学生的讨论，为学生理解生命物质的本质，建立一定的生命观点做好引领工作。观看视频将抽象的过程具体 化，突破重难点。适时再给出一份资料，这是我自己的一个关于睡体会过程眠时能量消耗的基因的检测报告，有趣的是我的结果显示我是个该基因的突变个体，帮助学生理展示结果并分析原因这是

11、本节教学的重 点与难点。引导学15数学探究理性思维解基因对于生物性状的控制，这个时候我甚至调侃一下“老师之所以是瘦的，是因为我的这个基因出了问题”让学生在活跃的氛围中加深了对基因的理解。人类在揭示生命系统的结构和功能这条道路上个一直在努力，通过这份资料的分析， 学生对于基因的遗传效应有了更进一步的理解， 为了使学生理解并尊重科学的态度和理性的质疑，我给学生讲了一些2017 年诺奖得主身上发生的科学故事，在情感态度价值观方面进行了渗透。回到开头的这个问题，教师带领学生以概念图的形式进行分析总结，达成本节课的核心教学目标。 【板书】 ，同时结合DNA分子的平面图引导学生深入思考“DNA中那部分结构

12、储存遗传信息” ，这个过程旨在帮助学生建立生命物质的结构与功能相适应的生命观点。提出可行性办法分析此方案的结果动手操作 顺利解决讨论并完成练习生通过自主学习，理解单酶切和同尾酶切时遇到的实际问题，并经过合作学习讨论交流出相应解决办法。让学生体验到解决问题的喜悦和成就感，同时也感受到来自生命科学领域的严谨以及人类在分子生物学领域中的智慧。3531（三）数学探究- 理性思维为了让学生合理解释并理解遗传信息多样性和特异性与生物性状之间的关系，我设计了下列两个情景探究，因为之前DNA结构时学生已经尝试过用数学思维解决过相似的问题，所以在此他们比较轻松的能得出结论。进一步加深理解基因中蕴藏的遗传信息，为后面基因的表达打好基思维拓展 总结提升础。（四）思维拓展- 总结提升最后利用教材后科学技术与社会一栏的“ DNA指纹技术”进行思维的拓展，学生在这个环节比较兴奋的体验到了在现代刑侦领域中DNA技术的应用，教师可以提及这项技术还能用在亲子鉴定、孑遗物种鉴等领域，使学生真正体会运用所学知识解决实际问题的乐趣，以及生物科学与社会的密切关系。教学评价与反思在教学过程中，我将从个参与课堂讨论的程度，思维挖掘的深度，以及解决实际问题的能力等几个方面对学生的“学”进行评价，经过学生的反馈以及自我反思，我对本节课有以下几点体会：1. 很重视生命物质的结构和功能的相互适应的生