2.4拓展课生物科学史话 世界上第一个人工合成蛋白质的诞生教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

2.4拓展课生物科学史话世界上第一个人工合成蛋白质的诞生教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1一、教学内容

2.4拓展课生物科学史话世界上第一个人工合成蛋白质的诞生教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

教学内容：

1.蛋白质的合成过程

2.人工合成蛋白质的历史背景

3.世界上第一个人工合成蛋白质的诞生过程

4.人工合成蛋白质的意义和影响二、核心素养目标三、学情分析

在开展“世界上第一个人工合成蛋白质的诞生”这一拓展课程之前，需要对学生进行全面的学情分析，以确保教学活动的针对性和有效性。

首先，在知识层面，学生已经掌握了蛋白质的基本概念和合成过程，对蛋白质的结构和功能有了初步了解。然而，对于人工合成蛋白质的历史背景和意义，学生可能知之甚少，这就需要教师在教学中进行必要的补充和引导。

其次，在能力层面，学生应该具备一定的实验操作能力和科学探究能力。人工合成蛋白质的诞生是一个重要的科学事件，教师可以利用这一事件激发学生的科学探究兴趣，培养学生的科学思维和问题解决能力。

在素质层面，学生应该具备一定的科学素养和人文素养。人工合成蛋白质的诞生不仅是科学上的突破，更是人类智慧的结晶。通过学习这一课程，学生可以更加深刻地理解科学精神和人文精神的内涵。

在行为习惯方面，学生可能存在一定的差异。有的学生可能习惯于被动接受知识，缺乏主动探究的积极性。针对这一情况，教师需要在教学中设计更多的互动环节，鼓励学生积极参与，培养学生的主动学习习惯。四、教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法：通过教师的讲解，使学生对人工合成蛋白质的历史背景、过程和意义有一个清晰的认识。

2.讨论法：组织学生进行小组讨论，激发学生的思维，培养学生的团队合作能力和解决问题的能力。

3.实验法：设计相关的实验活动，让学生亲身体验蛋白质合成的过程，加深对知识的理解和记忆。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体课件，展示人工合成蛋白质的实验过程，使抽象的知识具体化，增强学生的直观感受。

2.教学软件：运用教学软件进行模拟实验，让学生在虚拟环境中进行操作，培养学生的实验技能。

3.网络资源：引导学生利用网络资源，查阅相关的历史资料和科研成果，拓宽学生的知识视野。

4.实物模型：展示蛋白质的实物模型，帮助学生理解蛋白质的结构和功能。

5.互动平台：利用互动平台，如微信、QQ等，进行在线交流和讨论，提高学生的参与度。五、教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

-布置预习任务，要求学生查阅人工合成蛋白质的相关资料，了解其历史背景和意义。

-准备多媒体课件，展示人工合成蛋白质的实验过程和重要科学家。

学生活动：

-利用网络资源、图书馆等途径，查阅人工合成蛋白质的相关资料。

-完成预习任务，对人工合成蛋白质有一定的了解。

采用的教学方法：自主学习、探究学习

教学手段：网络资源、图书馆

教学资源：多媒体课件、人工合成蛋白质的实验视频

作用和目的：培养学生自主学习和探究学习的能力，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能

教师活动：

-通过讲授法，介绍人工合成蛋白质的历史背景、过程和意义。

-组织学生进行小组讨论，分析人工合成蛋白质的意义和影响。

-展示多媒体课件，让学生更直观地了解人工合成蛋白质的实验过程。

学生活动：

-认真听讲，记录关键信息。

-分组讨论，分享自己的观点和理解。

-观察多媒体课件，加深对人工合成蛋白质实验过程的理解。

采用的教学方法：讲授法、讨论法

教学手段：多媒体课件

教学资源：人工合成蛋白质的实验视频

作用和目的：通过教师的讲解和学生的讨论，使学生深入理解人工合成蛋白质的意义和影响，培养学生的科学思维和问题解决能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置课后作业，要求学生撰写一篇关于人工合成蛋白质的论文，总结所学知识。

-提供相关书籍和论文，供学生参考。

-组织学生进行实验操作，亲身体验蛋白质合成的过程。

学生活动：

-利用课后时间，查阅相关资料，撰写论文。

-参考教师提供的书籍和论文，完善自己的论文。

-参与实验操作，加深对蛋白质合成过程的理解。

采用的教学方法：探究学习、实验法

教学手段：实验器材、参考资料

教学资源：相关书籍、论文、实验器材

作用和目的：通过撰写论文和参与实验操作，巩固所学知识，培养学生的实践能力和科学探究能力。六、知识点梳理

1.蛋白质的合成过程：介绍蛋白质合成的各个环节，如氨基酸的活化、肽键的形成、蛋白质的空间结构等。

2.人工合成蛋白质的历史背景：阐述人工合成蛋白质的起源和发展，以及科学家们的贡献。

3.世界上第一个人工合成蛋白质的诞生过程：详细介绍世界上第一个人工合成蛋白质的诞生过程，包括实验设计、实验步骤、实验结果等。

4.人工合成蛋白质的意义和影响：分析人工合成蛋白质对生物学、医学、农业等领域的影响，以及对人类生活的改变。

5.蛋白质结构与功能的关系：探讨蛋白质结构与其功能之间的关系，如酶的活性中心、蛋白质的折叠等。

6.蛋白质的生物合成途径：介绍蛋白质生物合成的途径，如转录、翻译、后翻译修饰等。

7.蛋白质在生命活动中的作用：阐述蛋白质在生命活动中的重要作用，如催化、运输、调节等。

8.蛋白质工程技术：介绍蛋白质工程技术的基本原理和方法，如基因工程、蛋白质工程等。

9.蛋白质的分离与纯化：介绍蛋白质的分离与纯化方法，如透析、电泳、色谱等。

10.蛋白质的生物信息学：介绍蛋白质生物信息学的基本概念和应用，如蛋白质数据库、生物信息学软件等。

11.蛋白质与疾病的关系：分析蛋白质与疾病之间的关联，如蛋白质突变导致的遗传病、蛋白质作为药物靶点等。

12.蛋白质在营养学中的应用：探讨蛋白质在营养学中的作用，如蛋白质的摄入、蛋白质营养不良等。

13.蛋白质与环境的关系：介绍蛋白质与环境之间的相互作用，如蛋白质在生态系统中的角色、蛋白质的环境影响等。

14.蛋白质的生物合成与代谢调控：探讨蛋白质生物合成过程中的调控机制，如转录因子、信号通路等。

15.蛋白质在药物开发中的应用：分析蛋白质在药物开发中的关键作用，如药物筛选、药物设计等。七、反思改进措施

（一）教学特色创新

1.引入案例教学：通过讲述人工合成蛋白质的历史案例，激发学生的学习兴趣，提高课堂参与度。

2.开展小组合作：组织学生进行小组讨论和实验操作，培养学生的团队合作能力和实践能力。

3.利用多媒体技术：通过多媒体课件和教学软件，展示蛋白质合成的动态过程，增强学生的直观感受。

（二）存在主要问题

1.教学管理：课堂纪律有待加强，部分学生注意力不集中，影响教学效果。

2.教学组织：课堂讨论环节时间安排不够合理，导致讨论不够深入。

3.教学方法：讲授法比重较大，缺乏学生主动参与的环节，不利于培养学生的独立思考能力。

（三）改进措施

1.加强课堂管理：制定严格的课堂纪律，及时提醒走神的学生，提高课堂效率。

2.调整课堂讨论时间：合理安排课堂讨论环节的时间，确保讨论的深入性和有效性。

3.增加学生参与环节：设计更多学生主动参与的环节，如小组讨论、实验操作等，培养学生的独立思考能力和实践能力。八、课后拓展

1.拓展内容：

-阅读材料：《Science》杂志关于人工合成蛋白质的文章，了解最新的科研进展。

-阅读材料：诺贝尔奖获得者KaryMullis的著作《DancingNakedintheMindField》，了解DNA复制技术的发明者对科学界的贡献。

-阅读材料：人工合成蛋白质的科学家之一HarGobindKhorana的自传《ALifeinScience》，了解科学家背后的故事。

-阅读材料：人工合成蛋白质相关的科普文章，如《Nature》杂志上的相关文章。

-阅读材料：人工合成蛋白质的历史文献，如《ScienceHistory》杂志上的相关文章。

-视频资源：关于人工合成蛋白质的纪录片，如BBC的《TheStoryofScience:Power,ProofandPassion》中的相关片段。

-视频资源：关于蛋白质合成的实验操作视频，如YouTube上的相关视频。

-视频资源：关于蛋白质工程和药物开发的讲座，如TED演讲中的相关讲座。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间自主选择阅读材料或视频资源进行拓展学习。

-学生可以阅读文章、观看视频，也可以结合课堂所学知识进行思考和分析。

-学生可以提出自己的疑问或观点，与同学或老师进行交流和讨论。

-学生可以尝试将拓展学习的内容与课堂所学知识相结合，撰写一篇关于人工合成蛋白质的论文或报告。

-教师可以提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等。九、教学评价与反馈

1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度，如是否积极提问、回答问题、与同学互动等。

2.小组讨论成果展示：评价学生在小组讨论中的表现，如是否积极发言、是否能够提出有价值的观点等。

3.随堂测试：通过随堂测试检验学生对课堂内容的掌握程度，如蛋白质的合成过程、人工合成蛋白质的历史背景等。

4.课后作业完成情况：评价学生对课后作业的完成程度，如是否按时提交、作业质量等。

5.学生自我评价与反思：鼓励学生进行自我评价和反思，了解自己的学习效果，提出改进措施。

教师评价与反馈：

1.对课堂表现好的学生给予表扬和鼓励，激发他们的学习兴趣和积极性。

2.对小组讨论成果展示优秀的小组给予肯定和奖励，鼓励其他小组向他们学习。

3.对随堂测试成绩优秀的学生给予表扬和鼓励，对成绩不理想的学生给予指导和帮助。

4.对课后作业完成情况良好的学生给予表扬和鼓励，对未按时提交的学生给予提醒和催促。

5.对学生自我评价与反思给予关注和指导，帮助他们找到自己的不足之处，提出改进措施。十、内容逻辑关系

①人工合成蛋白质的历史背景与意义：介绍人工合成蛋白质的历史背景，阐述其对生物学、医学、农业等领域的影响，以及人类生活的改变。

②人工合成蛋白质的实验过程：详细介绍人工合成蛋白质的实验设计、步骤和结果，让学生了解科学家们的智慧和努力。

③蛋白质的结构与功能关系：探讨蛋白质结构与其功能之间的关系，如酶的活性中心、蛋白质的折叠等，让学生理解蛋白质在生命活动中的重要作用。

④蛋白质的生物合成途径：介绍蛋白质生物合成的途径，如转录、翻译、后翻译修饰等，让学生了解蛋白质合成的全过程。

⑤蛋白质工程技术：介绍蛋白质工程技术的基本原理和方法，如基因工程、蛋白质工程等，让学生了解现代生物技术的发展。

⑥蛋白质的分离与纯化：介绍蛋白质的分离与纯化方法，如透析、电泳、色谱等，让学生了解蛋白质分析技术的基本原理。

⑦蛋白质与疾病的关系：分析蛋白质与疾病之间的关联，如蛋白质突变导致的遗传病、蛋白质作为药物靶点等，让学生了解蛋白质在疾病治疗中的关键作用。

⑧蛋白质在营养学中的应用：探讨蛋白质在营养学中