“基因工程及其应用”的教学设计

“基因工程及其应用〞的教学设计〔〕:

摘要：本文根据建构主义理论对基因工程及其应用的教学采取"情景问题探究建模";形式，引导学生体验和领悟基因工程中的"剪、拼、接、导";的过程，落实新课程倡导"主动参与，乐于探究，交流与合作";的教学理念。

关键词：递进式问题串；思维导图；模型构建；合作学习

本文引用格式：李盛文."基因工程及其应用";的教学设计[J].教育现代化，2022，6〔83〕：133-134.

一教学分析

"基因工程及其应用";是生物课程的主要内容之一，本课程主要介绍了基因工程的原理，通过对该课程的学习，可让学生对基因工程有着一个初步的理解。当然，由于教材版面设置有限，教学内容有限，假设单纯的以教材为主的话所为学生展示的内容也并不多，很难满足学生的学习需求。因此，需要借助一些教材外的内容、实例等扩大学生的学习资源，为学生学习提供可靠的帮助。例如，可为学生介绍"基因工程及其应用";相关内容在环境保护、作物育种、药物研制等方面的应用，并通过一些多媒体课件播放应用的整个流程，为人们的生活、消费提供极大的便利性。最后，教师再引导学生针对课程的核心内容展开讨论，让学生分别发表自己的观点，在此过程中，学生会通过互相交流、查阅资料等方式搜索更多有关"基因工程及其应用";的相关知识，进而增强学生的学习效率。"基因工程及其应用";是一门较为抽象且难以理解的学科内容，因此，在针对其展开教学时，应结合学生的实际学习情况，采取多元化、多样化的教学方式，例如，可通过动画、图片、比喻、活动等方式，对学生施行体验式、形象化的教学，让学生身临其境的感受知识的魅力。

二教学设计思路

该节内容比拟抽象和复杂，属于生物科学中的前沿科学，学生理解和承受起来都非常困难。因此，教学设计上要整体设计、博采众长、因地制宜，力求知识形象化、立体化、动态化。要求学生在课前利用广泛的网络和图书资源获取有关基因工程的应用事例及有关基因工程技术平安性方面的报道、法规等资料，写出一篇关于基因工程的应用成果和平安性的综述或制作课件展示，以期使学生对基因工程有一个初步的认识。课堂教学设计上，按照"情景问题探究建模";的形式进展互动探究式教学，不同环节，因地制宜；力求直观，化抽象为详细；力求层次，递进式设问；力求主动参与，学生通过制作模型活动来切身体会基因工程根本工具的作用和基因工程"剪、拼、接、导";的主要过程，真正做到让学生"在做中学";"在学中思";，体验手脑并用和互动合作的乐趣。课后，设计考虑题或自主探究的课题，引导学生课下自主学习。

三教学目的

通过课本分析，为学生讲述基因工程的根本原理；并通过与不同领域的结合，举例并剖析基因工程在医药、农业等多个领域的应用；针对不同领域所获得的成果进展分析，并将其简述给学生，在让学生对相关知识有着进一步理解的同时，也让学生深度研究其开展前景；通过施行有效的教学策略，引导学生自主探究、观察、学习，培养学生的自主学习才能、合作学习才能，让学生对基因工程相关知识有着更深化的理解，并对其产生兴趣。

四教学过程设计

〔一)创设情境，激发想象力；提出问题，激发探究

利用多媒体展示发光的水母,激发想象"能否让热带鱼也能发光？人类可以用什么方法来实现？";再利用色彩绚丽的转基因生物实物照片，变不能为可能。然后，提出问题：什么叫基因工程？并引导学生找出操作环境，操作对象，操作程度，变异原理及结果的概念要点。同学之间互相补充，教师纠正后分点讲解概念要点。

〔二〕基因工程的操作工具

展示普通棉花与抗虫棉的图片，再展示科学家培育抗虫棉的过程图。师生讨论培育"转基因抗虫棉";的关键环节。"工欲善其事，必先利其器";，采用类比方法介绍基因工程的三种工具的名称。

1.限制酶

先引导学生回忆DNA双螺旋构造，再课件动画演示以EcoRI限制酶为例动态演示EcoRI限制酶剪切DNA产生黏性末端的过程。再根据动画，学生利用纸板、剪刀等独立完成限制酶切割DNA的过程。然后，设置递进式问题串：学生答复，教师补充纠正，并在学生直观理解的根底上指导学生归纳总结限制酶的知识要点；进一步设置思维性问题串：引导学生深化理解各知识点之间的联络。

2.DNA连接酶

课件动画演示DNA连接酶的作用过程，再设置递进式问题串：学生答复，互相补充，并引导学生理解DNA连接酶的作用、作用部位、作用结果。课件图片分步演示：形成重组DNA分子的过程；然后，学生分小组利用剪刀、不干胶、纸板等合作制作重组DNA分子的模型，这种分组不宜过多，每组3人较好，以免出现"搭便车现象";；学生分组展示成果，并介绍制作过程，教师点评并细化。

3.运载体

设置问题串：学生答复，互相补充。展示质粒的构造形式图并介绍质粒的定义，由学生分析要点，教师补充。课件动画演示：重组质粒形成过程，然后学生分组合作制作重组质粒的模型；分组展示成果，并介绍制作过程，教师点评并细化，为打破教学难点做好铺垫。

〔三〕基因工程的操作步骤

展示人工染色的"蓝色妖姬";图片和转基因"蓝色妖姬";图片，再给定材料和用具，小组合作探究获得转基因"蓝色妖姬";的操作过程。

材料与用具：三色紫罗兰〔含蓝色素基因〕、玫瑰、质粒、DNA连接酶、限制酶等

要求：介绍转基因"蓝色妖姬";的设计思路，并说出详细操作步骤。

学生完成后，由两组各派一个代表上台阐述本组的设计思路及详细操作步骤，其他组进展质疑或完善，然后教师通过动画展示该过程，精讲基因工程操作的根本步骤，归纳基因工程操作的"四步曲";，学生比拟，悟出差异，提升认识。

〔四〕基因工程的应用与平安性教学

基因工程的应用内容较多，信息量大，课前已要求学生利用广泛的网络和图书资源获取有关基因工程的应用事例及有关基因工程技术平安性方面的报道、法规等的资料，写出一篇关于基因工程的应用成果和平安性的综述或制作课件，由学生上台介绍或课件演示，学生互相交流成果，教师点评。

〔五〕小结

在完成基因工程的教学后，进展总结归纳，从两个层次进展。一方面先利用基因工程概念、工具、步骤、应用，及平安性等方面对本节内容进展总结。

四教学反思

在"基因工程及其应用";教学方法施行中，主要是以学生为中心展开教学，教师在整个教学中充当指导者、引导者的角色，引导学生自主参与到学习中，打破传统教学方式的局限性。教学施行更注重学生探究学习、自主学习、合作学习等才能的培养，并通过深化兴趣性的实例内容，激发学生学习兴趣，进而促使学生积极主动投入到生物学习中，更符合新课改教学的要求，在生物教学的各个环节深化落实新课改的理念，为学生的学习和开展提供可靠的帮助。但是，这种教学设计需要教师很强的组织才能和驾驭才能，有充实的知识储藏，对知识点要细化，理解深化，能将知识的理解与应用与图片、动画、模型建构、探究设计严密结合，尽力防止有热闹而无实效。

参考文献

【1】柴慧珠.生物选修三?现代生物科技专题基因工程复习课?教学设计[J].课程教育研究,2022(33):159-160.

【2】刘丹.基于生物学核心素养的"基因工程的根本操作程序";教学设计[J].中学生物学,2022,33(09):20-22.

【3】李小书."基因工程及其应用";一节的教学设计[J].生物学教学,2022,40(06):29-31.

【4】顾嘉虹."基因工程";教学设计[J].中学生物教学,2022(04):52-53./