2.5核酸是遗传信息的携带者-教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

2.5核酸是遗传信息的携带者-教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1主备人备课成员教学内容人教版（2019）必修1-2.5核酸是遗传信息的携带者核心素养目标提升学生对生物科学的理解和认识，培养学生对生物科学研究的兴趣和热情，增强学生对生命现象的探索和分析能力，培养学生的创新思维和实践能力，提高学生的团队合作和沟通能力，培养学生的社会责任感和公民意识。学情分析本节课的教学对象是高一学生，他们在初中阶段已经接触过生物学的基础知识，对生物学有一定的了解。然而，由于初中阶段的生物学知识相对浅显，学生在知识、能力和素质方面存在以下特点：

1.知识层面：学生对核酸的基本概念、结构和功能有一定的了解，但对于核酸在遗传信息传递过程中的作用和机制缺乏深入的理解。此外，学生对生物学实验技能的掌握程度不同，部分学生可能对实验操作感到陌生。

2.能力层面：学生在初中阶段已经学习过生物学实验，具备一定的实验操作能力。然而，在分析问题和解决问题的能力方面，学生可能存在一定的不足。此外，学生在团队合作和沟通能力方面有待提高。

3.素质层面：学生对生物学学科的兴趣和热情各异，部分学生可能对生物学有浓厚的兴趣，而部分学生可能对学科学习缺乏动力。此外，学生的社会责任感和公民意识需要进一步培养。

针对以上学情分析，教师需要在教学过程中关注学生的个体差异，采用多样化的教学方法和手段，激发学生的学习兴趣，提高学生的学科素养。同时，注重培养学生的团队协作能力和沟通能力，使学生在掌握生物学知识的同时，提升综合素质。学具准备Xxx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方法与策略1.教学方法：本节课采用讲授、讨论、案例研究相结合的教学方法。首先，通过讲授法向学生介绍核酸的基本概念、结构和功能，使学生对核酸有一个整体的认识。接着，组织学生进行小组讨论，让学生分享他们对核酸在遗传信息传递过程中作用的理解，通过讨论激发学生的思维，加深对知识的理解。最后，通过案例研究，让学生分析具体实例，将理论知识与实际应用相结合。

2.教学活动设计：

（1）角色扮演：设计一个核酸在细胞中的角色扮演活动，让学生模拟核酸在遗传信息传递过程中的作用，提高学生的参与度和对知识的理解。

（2）实验：安排一个简单的DNA提取实验，让学生亲手操作，直观地感受核酸的存在和作用，培养学生的实验技能。

（3）游戏：设计一个关于核酸知识的游戏，如“核酸连连看”，让学生在游戏中巩固知识，提高学习兴趣。

3.教学媒体和资源：

（1）PPT：制作精美的PPT，展示核酸的结构、功能和遗传信息传递过程，帮助学生直观地理解知识。

（2）视频：播放关于核酸研究的短视频，激发学生对生物科学的兴趣，拓宽知识面。

（3）在线工具：利用在线工具进行核酸知识的自测，帮助学生检查学习效果，巩固知识。教学流程1.课前准备（5分钟）

（1）教师准备：教师提前准备好PPT、实验材料和在线工具，确保教学资源充足。

（2）学生预习：学生提前预习本节课的内容，了解核酸的基本概念、结构和功能。

2.课堂导入（5分钟）

（1）教师提问：教师提出问题，如“什么是核酸？核酸在生物学中有什么重要作用？”引发学生思考。

（2）学生回答：学生根据预习内容，回答教师提出的问题，引导学生进入本节课的学习。

3.知识讲授（15分钟）

（1）教师讲解：教师通过PPT展示，详细讲解核酸的基本概念、结构和功能。

（2）学生笔记：学生在听讲过程中，做好笔记，记录关键知识点。

4.小组讨论（10分钟）

（1）分组讨论：学生分成小组，讨论核酸在遗传信息传递过程中的作用。

（2）分享讨论成果：每个小组派代表分享讨论成果，其他同学进行补充。

5.案例研究（10分钟）

（1）教师提出案例：教师提出一个关于核酸的实际案例，如“某疾病的发生与哪些核酸有关？”

（2）学生分析案例：学生分析案例，找出关键信息，讨论核酸在案例中的作用。

6.实验操作（10分钟）

（1）教师演示：教师演示DNA提取实验的操作过程。

（2）学生动手操作：学生在教师的指导下，动手进行DNA提取实验。

7.游戏互动（5分钟）

（1）游戏设计：设计一个关于核酸知识的游戏，如“核酸连连看”。

（2）学生参与游戏：学生在游戏中巩固知识，提高学习兴趣。

8.在线测试（5分钟）

（1）教师发布测试：教师发布关于核酸知识的在线测试。

（2）学生完成测试：学生在规定时间内完成测试，检查学习效果。

9.课堂小结（5分钟）

（1）教师总结：教师对本节课的知识进行总结，强调重点和难点。

（2）学生反馈：学生分享本节课的学习心得，提出疑问。

10.课后作业（课后自主完成）

（1）作业设计：布置与本节课内容相关的作业，巩固学习成果。

（2）学生完成作业：学生在课后完成作业，加深对知识的理解。

本节课的教学流程设计充分考虑了学生的认知规律和学科特点，通过多种教学方法和策略，激发学生的学习兴趣，帮助学生理解和掌握核酸的相关知识。同时，注重培养学生的实践能力和团队合作精神，提高学生的综合素质。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

（1）DNA的发现历程：介绍DNA的发现者，如弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森，以及他们的研究过程。

（2）DNA的复制机制：详细介绍DNA复制的步骤和原理，如DNA双链的解旋、DNA聚合酶的作用等。

（3）RNA的世界：介绍RNA的结构、功能和类型，如信使RNA、转运RNA和核糖体RNA等。

（4）遗传密码的破译：介绍遗传密码的发现过程和遗传密码表，以及如何通过遗传密码解读遗传信息。

（5）基因编辑技术：介绍基因编辑技术的原理和应用，如CRISPR-Cas9技术，以及基因编辑在医学和生物学研究中的应用。

2.课后自主学习和探究：

（1）探究DNA与遗传病的关系：学生可以查阅资料，了解DNA与遗传病之间的联系，如某些遗传病的发生与特定基因的突变有关。

（2）研究RNA在基因表达调控中的作用：学生可以查阅资料，了解RNA在基因表达调控中的机制，如microRNA等。

（3）分析基因编辑技术的伦理和道德问题：学生可以探讨基因编辑技术的潜在风险和伦理问题，如基因编辑可能导致的不良后果和基因歧视等。

（4）研究DNA在法医学中的应用：学生可以了解DNA在法医学中的作用，如DNA指纹技术在犯罪现场的检测和鉴定中的应用。

（5）设计一个关于DNA或RNA的小实验：学生可以设计一个简单的实验，如DNA的提取和观察，或RNA的合成和检测，以加深对知识的理解。典型例题讲解例题1：

题目：请描述核酸的基本组成单位及其功能。

答案：核酸的基本组成单位是核苷酸，由磷酸、五碳糖和含氮碱基组成。核苷酸通过磷酸二酯键连接形成核酸分子。含氮碱基决定遗传信息，五碳糖和磷酸构成核酸的基本骨架。

例题2：

题目：请解释DNA和RNA的主要差异。

答案：DNA和RNA的主要差异在于组成、结构和功能。DNA由脱氧核糖核苷酸组成，具有双链结构，主要存在于细胞核中，负责储存遗传信息。RNA由核糖核苷酸组成，具有单链结构，主要存在于细胞质中，负责传递遗传信息。

例题3：

题目：请描述DNA的复制过程。

答案：DNA的复制过程包括解旋、引物合成、DNA合成和连接等步骤。首先，DNA双链解旋形成单链模板。然后，引物合成酶在模板链上合成短的RNA引物。接着，DNA聚合酶在引物的基础上合成新的DNA链。最后，新的DNA链与旧链连接形成双链DNA分子。

例题4：

题目：请解释转录和翻译的过程及它们在遗传信息传递中的作用。

答案：转录和翻译是遗传信息传递的两个过程。转录是DNA复制后，mRNA从DNA模板上转录遗传信息的过程，mRNA携带遗传信息到细胞质中。翻译是蛋白质合成过程中，tRNA将氨基酸携带到核糖体上，按照mRNA上的遗传信息合成蛋白质的过程。这两个过程共同实现了遗传信息的传递和表达。

例题5：

题目：请描述基因编辑技术的原理及在生物学研究中的应用。

答案：基因编辑技术是一种可以精确修改生物体基因组的方法。其中最常见的是CRISPR-Cas9技术，通过设计特定的sgRNA引导Cas9蛋白切割DNA，实现对特定基因的编辑。这项技术在生物学研究中具有广泛的应用，如基因功能研究、基因治疗、基因驱动等。板书设计①核酸的基本组成单位：核苷酸（磷酸、五碳糖、含氮碱基）

②DNA和RNA的差异：组成、结构、功能（双链、单链；细胞核、细胞质；储存、传递）

③DNA复制过程：解旋、引物合成、DNA合成、连接（单链模板、RNA引物、DNA聚合酶、新旧链连接）

④转录和翻译过程：遗传信息传递和表达（mRNA转录、tRNA翻译、蛋白质合成）

⑤基因编辑技术的原理及应用：CRISPR-Cas9、基因功能研究、基因治疗、基因驱动教学反思与改进在本节课的教学过程中，我意识到以下几个方面需要改进：

首先，课堂导入环节可以更加生动有趣。通过提问的方式引导学生思考核酸的基本概念和作用，虽然能激发学生的兴趣，但可能不够吸引人。我计划在未来的教学中，采用更具体、贴近生活实际的情景或故事，以吸引学生的注意力，提高他们的学习兴趣。

其次，在小组讨论环节，我发现部分学生参与度不高，可能是因为他们对核酸的概念和作用还不够熟悉。为了提高学生的参与度，我计划在未来的教学中，提前为学生提供更多的预习资料，帮助他们更好地理解核酸的基本概念和作用，这样在讨论环节，学生就能更加积极参与。

此外，在实验操作环节，我发现部分学生在操作过程中显得有些紧张和不自信。这可能是由于他们对实验操作的不熟悉，也可能是因为对实验结果的不确定。为了提高学生的操作技能和自信心，我计划在未来的教学中，增加更多的实验操作练习，让学生在实践中提高操作技能，增强自信心。

最后，在课后作业环节，我发现部分学生的作业完成情况不佳，可能是因为他们对课堂内容的理解不够深刻。为了提高学生的学习效果，我计划在未来的教学中，增加更多的课堂互动和讨论，帮助学生更好地理解和掌握课堂内容，这样他们在完成课后作业时就能更加得心应手。教学评价与反馈1.课堂表现：学生在课堂上的表现总体良好，大多数学生能够积极参与课堂讨论和活动。他们在回答问题、参与实验操作和完成游戏任务时表现出较高的热情和参与度。但也有一小部分学生表现出沉默和被动，需要鼓励他们积极参与课堂活动。

2.小组讨论成果展示：小组讨论成果展示环节中，学生们能够很好地表达自己的观点和理解。他们能够清晰地解释核酸的结构、功能以及在遗传信息传递中的作用。然而，在讨论过程中，部分小组的讨论有些混乱，需要进一步指导他们如何更有效地进行小组讨论。

3.随堂测试：随堂测试结果显示，大部分学生能够正确回答关于核酸的基本概念、结构和功能的问题。然而，在关于DNA复制和RNA转录的问题上，部分学生的回答不够准确，说明他们对这些概念的理解还不够深入。

4.课后作业：课后作业的完成情况总体良好，大多数学生能够认真完