2024年高中生物 专题1 基因工程 1.4 蛋白质工程的崛起教学实录 新人教版选修3

2024年高中生物专题1基因工程1.4蛋白质工程的崛起教学实录新人教版选修3一、教学背景

授课内容：蛋白质工程的崛起

授课年级：高中二年级

教材版本：新人教版选修3。

2024年高中生物专题1基因工程1.4蛋白质工程的崛起教学实录，本节课旨在让学生理解蛋白质工程的基本概念、方法及其在生物技术领域的应用，培养学生对生物科学前沿技术的认识和兴趣。通过实例讲解，引导学生掌握蛋白质工程的基本原理，并能够应用于实际问题。二、核心素养目标

课程目标设定

1.培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力。

2.提高学生科学探究与创新思维的能力。

3.增强学生对生物技术发展的认识与责任感。

4.引导学生关注生物科技对社会、环境的影响。三、教学难点与重点

1.教学重点

本节课的核心内容是蛋白质工程的基本原理和方法。具体包括：

-蛋白质工程的概念及其在生物技术中的应用。

-蛋白质结构预测和设计的基本步骤。

-蛋白质工程在药物研发、生物制药等领域的实例。

例如，讲解蛋白质工程的基本步骤时，重点介绍蛋白质的三维结构预测、设计以及定向进化等关键环节，强调这些步骤在蛋白质功能优化中的重要性。

2.教学难点

本节课的难点内容主要涉及蛋白质结构的复杂性和蛋白质工程的技术细节。具体包括：

-蛋白质结构模型的建立与预测。

-蛋白质工程中的定向进化策略。

-蛋白质功能优化中的多参数考量。

例如：

-在讲解蛋白质结构预测时，难点在于如何让学生理解蛋白质结构的复杂性和多样性，以及如何运用计算机辅助设计工具进行结构预测。

-在讲述定向进化策略时，难点在于如何让学生掌握定向进化中突变、筛选和迭代等环节的技术要点。

-在讨论蛋白质功能优化时，难点在于如何引导学生综合考虑蛋白质的结构、稳定性、活性等多个参数，以及如何利用这些参数进行优化设计。四、教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法，系统介绍蛋白质工程的基本理论和应用实例。

2.讨论法，引导学生探讨蛋白质工程在实际问题中的应用和挑战。

3.案例分析法，通过具体案例讲解蛋白质工程的设计与优化过程。

教学手段：

1.多媒体教学，使用PPT展示蛋白质结构图像和工程流程。

2.计算机辅助教学，利用生物信息学软件进行蛋白质结构预测。

3.网络资源，提供在线蛋白质数据库和模拟工具，供学生自主学习和实践。五、教学过程设计

1.情境导入（5分钟）

内容：通过展示蛋白质工程在药物研发领域的实际应用案例，如某种疾病的靶向治疗药物，引发学生对蛋白质工程的好奇心和兴趣，提出问题：“如何通过改造蛋白质结构来开发新药？”从而导入本节课的主题。

2.新知探索（20分钟）

内容：首先介绍蛋白质工程的概念、原理及其在生物技术中的应用领域。接着，详细讲解蛋白质结构预测和设计的基本步骤，包括蛋白质三维结构模型的建立、预测工具的使用等。通过实例展示蛋白质工程在药物研发、生物制药等领域的应用，让学生理解蛋白质工程的实际意义。

-讲解蛋白质工程的概念和原理。

-介绍蛋白质结构预测和设计的基本步骤。

-展示蛋白质工程在实际应用中的案例。

3.互动体验（15分钟）

内容：组织学生进行小组讨论，每组选择一个蛋白质工程的应用案例，分析案例中蛋白质结构改造的方法和效果。讨论结束后，每组选派代表进行汇报，分享小组的讨论成果。教师针对学生的汇报进行点评和总结，强调蛋白质工程的关键技术和注意事项。

-学生分组讨论蛋白质工程应用案例。

-各组汇报讨论成果，教师点评和总结。

4.实践应用（5分钟）

内容：教师提供一个蛋白质工程的实际问题，要求学生运用本节课所学知识，设计一个简单的蛋白质改造方案。学生独立思考后，教师邀请部分学生分享他们的设计方案，并给予评价和建议。

-教师提供实际问题的背景和需求。

-学生设计蛋白质改造方案。

-学生分享设计方案，教师评价和建议。

5.总结与反馈（5分钟）

内容：教师对本节课的内容进行简要回顾，强调蛋白质工程的重要性和应用前景。同时，教师邀请学生分享他们在本节课中的收获和疑问，针对学生的反馈进行解答和指导。

-教师回顾本节课的主要内容。

-学生分享收获和疑问，教师解答和指导。

6.课后作业（10分钟）

内容：布置一道课后作业，要求学生结合本节课所学知识，撰写一篇关于蛋白质工程应用的小论文，字数不少于500字。作业旨在巩固学生对蛋白质工程的理解，并培养他们的写作能力。

-布置课后作业，说明要求和截止时间。

整个教学过程设计旨在通过情境导入激发学生的学习兴趣，通过新知探索让学生系统掌握蛋白质工程的基本知识和应用，通过互动体验培养学生的合作能力和批判性思维，通过实践应用锻炼学生的实际操作能力和创新能力，最后通过总结与反馈巩固所学内容，并为课后学习提供延伸。六、教学反思

这节课结束后，我感觉学生们对蛋白质工程的基本概念和方法有了较为清晰的认识。在情境导入环节，学生们表现出浓厚的兴趣，这让我很欣慰。但在新知探索环节，部分学生在理解蛋白质结构预测和设计步骤时显得有些吃力，未来我需要在这个部分增加一些辅助材料，比如动画演示，来帮助学生更好地理解。另外，在互动体验环节，学生的参与度很高，但讨论的深度还有待加强。我会考虑在下次课中增加一些引导性的问题，帮助学生更深入地思考。总的来说，这节课达到了预期的教学目标，但在某些环节还有改进的空间。七、教学评估与改进

评估方式：我主要通过观察学生们在课堂上的反应和参与度，检查他们作业的完成质量，以及他们在实践活动中的表现来评估他们的学习情况。我发现学生们在情境导入部分表现出了很高的兴趣，他们对于蛋白质工程的应用实例反应热烈。在作业完成方面，大多数学生能够按照要求完成指定的任务，但有些学生的理解深度还不够，这从他们的作业答案中可以看出。至于实践活动，学生们参与积极，但有些小组的讨论深度不够，可能是因为他们对蛋白质工程的理解还不够全面。

改进策略：根据这些评估结果，我计划采取以下措施来提高教学效果。首先，我会在课堂上增加更多互动环节，比如提问和小组讨论，以此来激发学生的思考。对于那些在作业中表现出理解不足的学生，我会提供额外的辅导材料，比如更详细的案例分析和解释视频，帮助他们加深理解。此外，我还会调整课堂讲解的节奏，确保每个学生都能跟上课程的进度。

在实践活动方面，我会更加注重引导学生深入探讨问题，而不是停留在表面。我会提供一些引导性的问题，帮助他们思考蛋白质工程的更深层次的问题。同时，我还会鼓励