2024年高中生物 专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用教案 新人教版选修3

2024年高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用教案新人教版选修3学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：高中生物选修3《基因工程》

2.教学年级和班级：2024年高中三年级一班

3.授课时间：2024年5月15日

4.教学时数：2课时（90分钟）

二、教学目标和内容

1.教学目标：

-了解基因工程的概念和原理

-掌握基因工程的基本操作步骤

-了解基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用

2.教学内容：

-基因工程的原理和操作步骤

-基因工程在农业中的应用，如转基因作物和抗病抗虫植物

-基因工程在医药中的应用，如基因治疗和药物生产

-基因工程在环境保护中的应用，如生物降解和生物修复

三、教学方法和手段

1.教学方法：

-讲授法：讲解基因工程的原理、操作步骤和应用领域

-案例分析法：分析具体的基因工程应用案例，如转基因作物和基因治疗

-小组讨论法：分组讨论基因工程的应用前景和伦理问题

2.教学手段：

-多媒体课件：展示基因工程的原理、操作步骤和应用案例

-实验室实践：进行基因工程的实验操作，如DNA提取和基因克隆

四、教学过程

1.导入：

-通过引入转基因作物的例子，引发学生对基因工程的兴趣和思考

2.讲解：

-讲解基因工程的原理和操作步骤，包括DNA提取、基因克隆和基因转移等

-讲解基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用案例

3.案例分析：

-分析具体的基因工程应用案例，如转基因作物和基因治疗，引导学生思考其优缺点和影响

4.小组讨论：

-将学生分成小组，讨论基因工程的应用前景和伦理问题，鼓励学生发表自己的观点和思考

5.实验室实践：

-进行基因工程的实验操作，如DNA提取和基因克隆，让学生亲身体验基因工程的操作过程

6.总结：

-总结本节课的重点内容，强调基因工程的概念、原理和应用

-强调基因工程在农业、医药和环境保护等领域的重要性和潜在影响

五、教学评价

1.课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和参与情况，评估学生对基因工程的理解和兴趣

2.案例分析和小组讨论：评估学生在案例分析和小组讨论中的表现，包括分析能力、思考能力和团队合作能力

3.实验室实践：评估学生在实验室实践中的操作技能和实验结果，检验学生对基因工程操作的理解和掌握程度

六、教学资源

1.多媒体课件：包括基因工程的原理、操作步骤和应用案例的图片、图表和视频

2.实验室器材：包括DNA提取和基因克隆所需的器材和试剂

3.案例分析材料：包括转基因作物和基因治疗的案例资料和讨论问题

七、教学建议

1.建议学生在课前预习基因工程的相关内容，了解其基本概念和原理

2.建议学生在课堂上积极参与，主动提问和发表自己的观点

3.建议学生在实验室实践中认真操作，注意实验安全和结果记录

4.建议学生在课后进行复习和总结，巩固对基因工程的理解和掌握程度教学目标分析本节课的核心素养目标主要包括科学思维、科学探究和科学态度三个方面。

1.科学思维：通过学习基因工程的原理和操作步骤，学生能够建立基因工程的科学思维，理解基因工程的技术路线和方法，并能够分析基因工程应用的案例。

2.科学探究：通过实验室实践，学生能够掌握基因工程的基本操作技能，如DNA提取和基因克隆，培养学生的实验操作能力和实验设计能力。

3.科学态度：通过对基因工程应用的案例分析和小组讨论，学生能够认识到基因工程在农业、医药和环境保护等领域的重要性和潜在影响，培养学生的科学态度和社会责任感。教学难点与重点1.教学重点：

重点1：基因工程的原理和操作步骤。学生需要理解基因工程的定义、目的和基本操作步骤，包括DNA提取、基因克隆和基因转移等。

重点2：基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用。学生需要了解基因工程在农业中制备抗虫、抗病、抗逆等植物的过程；在医药中生产重组蛋白、基因治疗的应用；在环境保护中生物降解和生物修复的应用。

重点3：基因工程的社会伦理问题。学生需要了解基因工程在带来巨大利益的同时，也引发了伦理、安全、生态等问题，如食物安全、生物安全和环境安全等。

重点4：实验室实践。学生需要通过实验操作，掌握基因工程的基本操作技能，如DNA提取和基因克隆等。

2.教学难点：

难点1：基因工程的原理和操作步骤。学生对于基因工程的操作步骤的理解和掌握是本节课的重要难点，需要通过实验操作和案例分析等方式进行深入理解和掌握。

难点2：基因工程应用的具体案例。学生需要理解和分析基因工程在农业、医药和环境保护等领域的具体应用案例，这需要结合实际情况进行讲解和分析。

难点3：基因工程的社会伦理问题。学生需要理解基因工程所带来的伦理、安全、生态等问题，需要引导学生进行深入思考和讨论。

难点4：实验室实践。学生需要通过实验操作，掌握基因工程的基本操作技能，这对学生的实验操作能力和实验设计能力提出了较高的要求。

教学资源1.软硬件资源：

-实验室器材：显微镜、PCR仪器、电泳仪器、DNA提取试剂盒等。

-实验材料：植物组织、微生物培养基、DNA模板等。

2.课程平台：

-教学PPT：包含基因工程的原理、操作步骤和应用案例的PPT。

-实验指导书：详细介绍基因工程实验的操作步骤和注意事项。

3.信息化资源：

-学术文章：关于基因工程研究的最新论文和报道。

-教育视频：介绍基因工程原理和实验操作的视频资料。

4.教学手段：

-讲授法：讲解基因工程的原理、操作步骤和应用领域。

-案例分析法：分析具体的基因工程应用案例，如转基因作物和基因治疗。

-小组讨论法：分组讨论基因工程的应用前景和伦理问题。

-实验室实践：进行基因工程的实验操作，如DNA提取和基因克隆。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生对基因工程的兴趣和好奇心。

过程：教师通过展示转基因作物的图片和相关的新闻报道，引发学生对基因工程的兴趣和思考，然后简要介绍本节课的主题和内容。

2.基因工程的原理和操作步骤（10分钟）

目标：使学生理解基因工程的原理和掌握基本操作步骤。

过程：教师通过PPT讲解基因工程的定义、目的和基本操作步骤，包括DNA提取、基因克隆和基因转移等，同时结合实验案例进行讲解。

3.基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用（20分钟）

目标：使学生了解基因工程在各个领域的应用和意义。

过程：教师通过PPT展示基因工程在农业中制备抗虫、抗病、抗逆等植物的案例，以及在医药中生产重组蛋白、基因治疗的案例，最后介绍基因工程在环境保护中生物降解和生物修复的应用。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的思考能力和团队合作能力。

过程：教师提出关于基因工程应用前景和伦理问题的讨论题目，学生分组进行讨论，鼓励学生发表自己的观点和思考，教师进行指导和点评。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：提高学生的表达能力和批判性思维能力。

过程：每组学生进行讨论成果的展示，其他学生进行评价和提问，教师进行点评和总结。

6.课堂小结（5分钟）

目标：巩固学生对基因工程的理解和掌握。

过程：教师对本节课的主要内容进行总结，强调基因工程的概念、原理和应用，同时提醒学生关注基因工程的社会伦理问题。学生学习效果1.知识掌握：学生能够理解基因工程的基本概念、原理和操作步骤，包括DNA提取、基因克隆和基因转移等。他们还能够掌握基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用案例，并了解基因工程的社会伦理问题。

2.实验技能：学生能够通过实验室实践，掌握基因工程的基本操作技能，如DNA提取和基因克隆等。他们能够在实验中正确操作仪器和试剂，观察和分析实验结果，并能够撰写实验报告。

3.科学思维：学生能够建立基因工程的科学思维，运用基因工程的原理和操作步骤解决实际问题，如设计和制备特定的转基因植物或药物等。

4.科学探究：学生能够通过实验设计和案例分析，培养科学探究能力，提出问题、收集信息和进行推理判断，并能够提出合理的解决方案。

5.科学态度：学生能够认识到基因工程的重要性和潜在影响，理解基因工程所带来的伦理、安全、生态等问题，并能够形成积极的科学态度和社会责任感。

6.团队合作：学生在小组讨论和实验实践中能够与他人合作，共同解决问题，培养团队合作能力和沟通能力。

7.自主学习：学生能够在教师的引导下，自主参与学习活动，积极思考和提问，培养自主学习和终身学习的习惯。作业布置与反馈1.作业布置：

-针对本节课的教学内容和目标，布置适量的作业，以便于学生巩固所学知识并提高能力。作业应涵盖基因工程的原理、操作步骤和应用案例等核心知识点。

-布置一些实际案例分析题目，让学生结合所学知识，分析基因工程在农业、医药和环境保护等领域的具体应用，并撰写分析报告。

-布置一些实验操作题目，让学生复习和巩固基因工程的实验技能，如DNA提取和基因克隆等。

2.作业反馈：

-及时对学生的作业进行批改和反馈，指出存在的问题并给出改进建议，以促进学生的学习进步。

-在批改作业时，重点关注学生对基因工程核心知识点的掌握程度，以及学生在实际案例分析和实验操作方面的能力。

-对于学生作业中出现的问题，进行针对性的指导和解释，帮助学生理解和改正错误。

-鼓励学生在作业反馈中提出疑问和意见，及时解答学生的疑问，并给予积极的鼓励和支持。

-根据学生的作业表现，调整教学方法和策略，以确保教学效果的达成。

-定期与学生进行交流，了解学生在作业完成过程中的困难和问题，并提供相应的帮助和指导。

-结合学生的作业表现，进行教学反思和总结，不断提高教学质量和效果。反思改进措施（一）教学特色创新

1.采用案例教学法，结合具体的基因工程应用案例，提高学生的学习兴趣和理解能力。

2.加强实验室实践，通过亲身体验基因工程的操作过程，培养学生的实验操作能力和科学探究能力。

3.引入科学态度和社会责任感的培养，引导学生关注基因工程的社会伦理问题，培养学生的科学态度和社会责任感。

（二）存在主要问题

1.在讲解基因工程的原理和操作步骤时，部分学生难以理解，需要进一步简化教学内容和增加教学辅助手段。

2.在实验室实践中，部分学生的实验操作能力较弱，需要加强对学生的实验指导和反馈。

3.在学生小组讨论和作业反馈中，发现部分学生对基因工程的应用案例和社会伦理问题的理解和分析能力有待提高。

（三）改进措施

1.针对学生难以理解基因工程的原理和操作步骤的问题，可以通过制作更多直观的教学辅助材料，如动画、视频等，帮助学生更好地理解和掌握核心知识点。

2.加强对学生的实验指导和反馈，提供更多的实验操作机会和指导，帮助学生提高实验操作能力。

3.在学生小组讨论和作业反馈中，引导学生深入分析和思考基因工程的应用案例和社会伦理问题，提高学生的理解和分析能力。

4.结合学生的学习情况，及时调整教学计划和教学方法，以满足学生