2024-2025学年高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术 课题3 血红蛋白的提取和分离教学设计1 新人教版选修1

2024-2025学年高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离教学设计1新人教版选修1主备人备课成员教学内容本章节内容选自新人教版选修1《分子与细胞》专题5DNA和蛋白质技术中的课题3血红蛋白的提取和分离。主要涉及血红蛋白的提取原理、实验操作步骤以及蛋白质分离技术中的电泳原理和操作。核心素养目标分析本节课旨在培养学生科学探究、实验操作和生物技术应用的核心素养。学生将通过血红蛋白提取和分离实验，学习实验设计、操作技能和数据分析，提升科学思维能力、实践能力和创新能力。同时，培养学生严谨求实的科学态度和团队合作精神，增强对生命科学和生物技术的兴趣和理解。重点难点及解决办法重点：

1.血红蛋白提取原理和实验操作步骤：重点理解血红蛋白的溶解性和盐析作用，掌握实验步骤和注意事项。

2.电泳原理及其在蛋白质分离中的应用：理解电泳的基本原理，包括电场作用、分子带电和分子迁移速率等。

难点：

1.实验操作的精确性和安全性：实验过程中对操作细节的掌握要求高，易出现操作失误或安全隐患。

2.电泳结果的分析和解释：对电泳图谱的理解和解释需要学生对蛋白质分离原理有深入理解。

解决办法：

1.通过演示和分组练习，强化实验操作技能的培训，确保学生掌握正确的实验步骤和操作规范。

2.在实验前进行充分的预习和讨论，帮助学生理解电泳原理，并在实验过程中提供指导，帮助学生分析电泳结果。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有新人教版选修1《分子与细胞》专题5的相关教材。

2.辅助材料：准备血红蛋白结构图、电泳原理图等教学图片，以及蛋白质分离技术的视频资料。

3.实验器材：准备离心机、电泳槽、凝胶板、移液器、滤纸条等实验器材，并确保其安全性和功能正常。

4.教室布置：设置实验操作台和分组讨论区，确保实验空间充足，便于学生操作和交流。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对血红蛋白提取和分离的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道血红蛋白是什么吗？它在人体中扮演什么角色？”

展示一些关于血红蛋白的图片或视频片段，让学生初步感受血红蛋白在人体中的重要性和功能。

简短介绍血红蛋白的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.血红蛋白基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解血红蛋白的基本概念、组成部分和提取原理。

过程：

讲解血红蛋白的定义，包括其主要组成元素——蛋白质和铁离子。

详细介绍血红蛋白的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解其结构。

3.血红蛋白提取和分离案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解血红蛋白提取和分离的特性和重要性。

过程：

选择一个血红蛋白提取和分离的典型案例进行分析。

详细介绍案例的背景、实验步骤、预期结果和可能遇到的挑战。

引导学生思考血红蛋白提取和分离在医学研究、疾病诊断中的应用。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与血红蛋白提取和分离相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的实验步骤、可能的影响因素以及改进措施。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对血红蛋白提取和分离的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括实验步骤、讨论结果和改进建议。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调血红蛋白提取和分离的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括血红蛋白的基本概念、提取原理、实验步骤等。

强调血红蛋白提取和分离在生物医学研究中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用相关技术。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，提高学生的自主学习能力。

过程：

布置课后作业：让学生查阅资料，了解血红蛋白在现代医学研究中的应用，并撰写一篇简短的报告。

提醒学生注意作业的截止时间和提交方式。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：学生通过本节课的学习，能够掌握血红蛋白的基本概念、结构组成、提取原理和电泳分离技术。他们能够理解血红蛋白在生物医学研究中的重要性，以及其在疾病诊断和治疗中的应用。

2.实验技能：学生在实验过程中，学会了血红蛋白的提取和分离操作，包括样品处理、离心、电泳等步骤。他们能够熟练使用实验器材，如移液器、离心机、电泳槽等，提高了实验操作能力。

3.科学探究能力：通过本节课的学习，学生能够运用科学探究的方法，如观察、实验、分析、解释等，对血红蛋白提取和分离的过程进行探究。他们能够提出问题、设计实验、收集数据、分析结果，培养了科学探究精神。

4.数据分析能力：学生学会了如何观察电泳图谱，分析蛋白质分离的结果，包括蛋白质的带电性、迁移速率等。他们能够根据实验数据，得出合理的结论，提高了数据分析能力。

5.团队合作能力：在小组讨论和课堂展示环节，学生学会了与他人合作，共同完成任务。他们能够倾听他人意见，尊重不同观点，提高了团队合作能力。

6.创新思维能力：在讨论血红蛋白提取和分离技术的改进方向时，学生能够提出创新性的想法和建议。他们能够结合所学知识，思考如何优化实验步骤，提高实验效率。

7.严谨求实的科学态度：通过实验操作和数据分析，学生体会到了科学研究的严谨性。他们学会了在实验过程中认真观察、记录数据，对待实验结果客观分析，培养了严谨求实的科学态度。

8.生命科学素养：学生通过学习血红蛋白，对生命科学有了更深入的了解。他们认识到生命科学在医学、农业、环境保护等领域的广泛应用，提高了生命科学素养。

9.自主学习能力：在课后作业环节，学生需要查阅资料，撰写报告。这一过程培养了学生的自主学习能力，使他们学会了如何查找、整理和运用信息。

10.价值观培养：通过学习血红蛋白提取和分离技术，学生了解到科学研究对于人类健康和福祉的重要性。他们认识到科技发展对社会的推动作用，培养了正确的价值观。教学反思与总结哎，这节课下来，心里挺不是滋味，但也有不少收获。先说反思吧。

首先，我觉得今天的教学方法还蛮实用的。咱们通过案例分析和小组讨论，让学生们对血红蛋白提取和分离有了更直观的认识。但是，我发现有些同学在讨论时比较沉默，可能是因为对知识点掌握得不够牢固。这让我意识到，以后在教学过程中，得更加注重基础知识的巩固，让每个学生都打下扎实的基础。

然后，策略方面，我觉得实验操作环节挺关键的。咱们准备了详细的实验步骤和注意事项，但是，在实际操作中，还是有些学生因为细节处理不当，导致实验结果不够理想。这说明我在实验指导上还需要更加细致，特别是在操作规范和实验安全方面。

管理上，我觉得咱们今天的小组合作挺不错的。大家都能积极参与讨论，但是，时间分配上有点问题，有的小组讨论时间过长，有的则太短。下次，我得提前规划好每个环节的时间，确保每个小组都有足够的时间讨论和展示。

整体来看，学生们对血红蛋白提取和分离的知识掌握得还算不错。实验操作能力也有所提高，很多同学能够独立完成实验步骤。在情感态度上，他们对生物科学产生了浓厚的兴趣，这让我挺欣慰的。

不过，也有几个小问题。比如，有些学生对于实验结果的分析还不够深入，对于血红蛋白的结构和功能理解还不够透彻。这说明我在教学过程中，还需要加强对知识的拓展和深度的讲解。

针对这些问题，我打算采取以下改进措施：

第一，加强基础知识的教学，确保每个学生都能够牢固掌握血红蛋白的基本概念和组成。

第二，在实验教学中，更加注重细节的指导和安全意识的培养。

第三，优化小组讨论环节，合理安排时间，让每个小组都有充分的时间进行讨论和展示。

第四，课后进行跟踪，对于实验结果分析不足的学生，进行个别辅导，帮助他们提高分析能力。课后作业为了巩固学生对血红蛋白提取和分离的理解，以下是一些课后作业题目，包括实验设计、理论分析和问题解决等方面：

1.实验设计题：

设计一个实验方案，用于比较不同盐浓度对血红蛋白溶解度的影响。请列出实验步骤、预期结果和可能遇到的挑战。

答案：实验步骤：

（1）准备一系列不同浓度的NaCl溶液。

（2）取相同量的血红蛋白溶液，分别加入不同浓度的NaCl溶液。

（3）在相同条件下，观察并记录血红蛋白的溶解情况。

（4）分析不同盐浓度对血红蛋白溶解度的影响。

预期结果：随着盐浓度的增加，血红蛋白的溶解度先增加后减少，出现一个最大溶解度。

可能遇到的挑战：确保实验条件的一致性，如温度、pH值等。

2.理论分析题：

解释为什么在血红蛋白提取过程中使用蒸馏水而不是其他溶液。

答案：在血红蛋白提取过程中使用蒸馏水的原因是蒸馏水能够更好地溶解血红蛋白，因为它不含任何可能干扰实验的离子。此外，蒸馏水不会导致血红蛋白发生盐析，从而影响其结构和功能。

3.问题解决题：

假设你在实验中发现血红蛋白溶液在离心过程中出现分层现象，请分析可能的原因并提出解决方案。

答案：可能原因：

（1）溶液中存在较大的杂质颗粒。

（2）离心速度或时间不够。

解决方案：

（1）检查溶液是否经过充分过滤，去除杂质颗粒。

（2）调整离心速度和时间，确保血红蛋白能够充分沉淀。

4.应用题：

讨论血红蛋白电泳分离技术在医学研究中的应用，并举例说明。

答案：血红蛋白电泳分离技术在医学研究中的应用包括：

（1）检测遗传性疾病，如地中海贫血。

（2）研究血红蛋白的结构和功能，如研究镰状细胞贫血的变异。

举例：

使用电泳技术可以检测血液样本中血红蛋白的类型，从而帮助医生