3.1《重组 DNA技术的基本工具》教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

3.1《重组DNA技术的基本工具》教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课的教学内容为《重组DNA技术的基本工具》，选自人教版（2019）选择性必修3第3章第1节。本节课的主要内容包括：

1.限制酶的发现及其作用机制；

2.限制酶的来源及类型；

3.限制酶在基因工程中的应用；

4.DNA连接酶的发现及其作用机制；

5.DNA连接酶的来源及类型；

6.DNA连接酶在基因工程中的应用。核心素养目标本节课的核心素养目标为：培养学生的科学思维和探究能力，提高学生对生命科学知识的认识和理解，培养学生对基因工程技术的兴趣和好奇心，培养学生的团队合作能力和交流表达能力。通过本节课的学习，学生能够理解限制酶和DNA连接酶的作用机制及其在基因工程中的应用，能够运用所学知识分析和解决实际问题，提高学生的科学素养和综合能力。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

在学习了必修1和必修2的内容后，学生已经了解了生物大分子如蛋白质、核酸的结构和功能，以及基因的概念。同时，学生对细胞的基本结构和功能也有了一定的了解。这些知识为学习重组DNA技术奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对生命科学和技术领域的新知识充满好奇，对实验和实践活动有较高的兴趣。在学习过程中，部分学生具有较强的自主探究能力，能够主动查阅资料和实验操作。然而，也有部分学生在理论知识的记忆和理解上存在困难。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在本节课的学习中，学生可能会对限制酶和DNA连接酶的作用机制感到困惑，难以理解其在基因工程中的应用。此外，部分学生可能对实验操作的细节把握不准，影响实验结果。同时，学生可能在团队合作中遇到沟通不畅、任务分配不均等问题。

针对以上分析，教师在教学过程中应关注学生的个体差异，采用多样化的教学方法和策略，以提高学生的学习兴趣和能力，帮助他们克服学习中的困难和挑战。教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、电脑、实物投影仪、显微镜、实验器材等。

2.课程平台：国家中小学智慧教育平台、人教版生物学教材配套资源等。

3.信息化资源：PPT课件、在线视频、实验动画等。

4.教学手段：讲授法、实验法、小组讨论法、翻转课堂等。教学流程1.课前（5分钟）：

-学生通过国家中小学智慧教育平台或人教版生物学教材配套资源预习本节课的内容，了解重组DNA技术的基本工具。

-学生完成课前预习作业，包括阅读教材、观看在线视频、完成相关习题等。

2.课中（30分钟）：

-导入新课（5分钟）：通过实物投影仪展示DNA分子模型，引导学生回顾已学过的DNA结构和功能知识，激发学生对重组DNA技术的学习兴趣。

-讲授新课（15分钟）：教师通过多媒体投影仪展示PPT课件，详细讲解限制酶和DNA连接酶的作用机制及其在基因工程中的应用。在此过程中，教师可通过实验动画、在线视频等信息化资源帮助学生更好地理解重难点知识。

-小组讨论（5分钟）：学生分为小组，讨论限制酶和DNA连接酶在实际应用中的案例，如基因治疗、基因编辑等，培养学生的科学思维和探究能力。

-实验操作（5分钟）：学生在实验室进行限制酶和DNA连接酶的模拟实验，通过实际操作加深对知识的理解和记忆。

3.课后（5分钟）：

-学生完成课后作业，包括解答习题、撰写实验报告等，巩固所学知识。

-教师收集学生的作业，进行批改和反馈，了解学生的学习情况，为后续教学提供参考。

本节课的重难点是限制酶和DNA连接酶的作用机制及其在基因工程中的应用。通过以上教学流程的设计，教师可以引导学生从理论到实践，逐步掌握重难点知识，提高学生的学习兴趣和能力。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《基因工程：原理、方法与应用》（科学出版社，2010年）

-《重组DNA技术：原理、应用与伦理》（化学工业出版社，2015年）

-《基因编辑：CRISPR-Cas9技术及其应用》（上海科学技术出版社，2017年）

-《生物技术：原理、实践与伦理》（化学工业出版社，2018年）

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以查阅相关书籍、学术论文和网络资源，了解重组DNA技术的最新发展动态，如CRISPR-Cas9基因编辑技术、基因治疗等。

-学生可以参与实验室的科研项目，如基因克隆、基因编辑等，将理论知识应用于实践，提高自己的实验技能和创新能力。

-学生可以参加学术竞赛，如全国青少年科技创新大赛、全国中学生生物学奥林匹克竞赛等，展示自己的研究成果，与其他学生交流学习。

-学生可以关注国内外生物技术公司的最新动态，了解重组DNA技术在农业、医药、环保等领域的应用，拓宽自己的视野。

-学生可以参加相关的学术讲座、研讨会和工作坊，与专家、学者进行交流，提高自己的学术素养和知识水平。课堂1.课堂评价：

-提问：教师在课堂上通过提问的方式了解学生对限制酶和DNA连接酶作用机制的理解程度，及时解答学生的疑问。

-观察：教师在课堂上观察学生的反应和参与程度，了解学生对实验操作的掌握情况，及时给予指导。

-测试：教师在课堂上进行小测试，检验学生对限制酶和DNA连接酶在基因工程中应用的理解，及时发现问题并进行解决。

2.作业评价：

-作业：教师对学生的作业进行认真批改和点评，了解学生对限制酶和DNA连接酶作用机制的理解程度，及时反馈学生的学习效果。

-实验报告：教师对学生的实验报告进行认真批改和点评，了解学生对实验操作的掌握情况，及时给予指导。

-反馈：教师鼓励学生继续努力，对学生的学习成果给予肯定，激发学生的学习兴趣和动力。板书设计-重点知识点：限制酶的作用机制、DNA连接酶的作用机制、限制酶和DNA连接酶在基因工程中的应用。

-词：限制酶、DNA连接酶、基因工程、基因克隆、基因治疗、基因编辑。

-句：限制酶切割DNA，DNA连接酶连接DNA，基因工程中限制酶和DNA连接酶的应用。

2.重点突出：

-重点词：限制酶、DNA连接酶。

-重点句：限制酶和DNA连接酶是基因工程中重要的工具，它们的作用机制和应用在基因克隆、基因治疗和基因编辑等方面具有重要意义。

3.简洁明了：

-重点词：作用机制、应用。

-重点句：限制酶切割DNA，DNA连接酶连接DNA，基因工程中限制酶和DNA连接酶的应用。

4.艺术性和趣味性：

-设计图案：限制酶和DNA连接酶的卡通形象，或用箭头表示它们在基因工程中的作用流程。

-设计颜色：使用鲜艳的颜色，如红色、蓝色、绿色等，使板书更具视觉冲击力。

-设计趣味性：在板书中加入一些有趣的元素，如限制酶和DNA连接酶的对话、表情等，增加学生的兴趣和主动性。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《基因工程：原理、方法与应用》（科学出版社，2010年）

-阅读材料：《重组DNA技术：原理、应用与伦理》（化学工业出版社，2015年）

-阅读材料：《基因编辑：CRISPR-Cas9技术及其应用》（上海科学技术出版社，2017年）

-阅读材料：《生物技术：原理、实践与伦理》（化学工业出版社，2018年）

-视频资源：在线视频，如“基因编辑技术：CRISPR-Cas9的应用和伦理”（YouTube）

-视频资源：在线视频，如“基因克隆：从概念到实践”（YouTube）

2.拓展要求：

-学生利用课后时间进行自主学习和拓展，阅读推荐的材料，观看推荐的在线视频资源。

-学生可以结合阅读材料和视频资源，深入了解重组DNA技术的基本工具及其在基因工程中的应用。

-学生可以尝试回答课后拓展问题，如“限制酶和DNA连接酶在基因工程中扮演了怎样的角色？”、“CRISPR-Cas9技术是如何实现基因编辑的？”等。

-学生可以将阅读材料和视频资源的内容与课堂所学知识相结合，形成自己的理解和观点。

-学生可以与同学进行交流和讨论，分享自己的学习心得和理解，共同提高对重组DNA技术的认识和理解。

-学生可以提出疑问，向教师请教，获取更多的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等。教学反思与改进在完成《重组DNA技术的基本工具》这一节的教学后，我进行了深刻的反思，以评估教学效果并识别需要改进的地方。

首先，我在课堂上引入了DNA分子模型的实物投影，以激发学生对重组DNA技术的学习兴趣。然而，我发现部分学生对模型的细节理解不够，导致他们对限制酶和DNA连接酶的作用机制的理解不够深入。因此，我计划在下一次教学中使用更多的实验动画和在线视频资源，以帮助学生更好地理解这些复杂的分子机制。

其次，我在课堂上安排了小组讨论，以培养学生的科学思维和探究能力。我发现，一些小组