2024-2025学年高中生物 专题1 1.3 基因工程的应用教案 新人教版选修3

2024-2025学年高中生物专题11.3基因工程的应用教案新人教版选修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课程基本信息1.课程名称：基因工程的应用

2.教学年级和班级：高中二年级生物班

3.授课时间：2024-2025学年第二学期

4.教学时数：45分钟

教学内容：

1.了解基因工程的基本概念和原理。

2.掌握基因工程在农业、医学、环境保护等领域的应用。

3.分析基因工程应用的优势和潜在风险。

4.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

教学过程：

1.导入新课：通过展示基因工程在生活中的应用实例，引发学生对本节课的兴趣。

2.基本概念与原理：

a.简要介绍基因、DNA和基因工程的基本概念。

b.阐述基因工程的基本原理，如DNA重组、基因克隆等。

3.基因工程的应用：

a.农业：转基因作物、抗虫棉、抗病水稻等。

b.医学：基因治疗、基因诊断、基因疫苗等。

c.环境保护：生物降解、生物修复等。

4.优势与风险分析：

a.优势：提高农作物产量、减少农药使用、治疗遗传病等。

b.风险：食品安全、生态平衡、基因歧视等。

5.实践活动：分组讨论，让学生分析基因工程在某一领域的具体应用，并展示成果。

6.总结与反思：

a.归纳本节课所学内容，强调基因工程在现代生物技术中的重要性。

b.反思基因工程应用过程中可能存在的问题，提高学生的批判性思维。

作业布置：

1.深入了解基因工程在某一领域的应用，撰写一篇小论文。

2.结合所学内容，分析基因工程在生活中的利与弊。

教学评价：

1.学生课堂参与度。

2.学生对基因工程概念、应用及优缺点的掌握程度。

3.学生实践活动的表现。核心素养目标1.培养学生的生命观念：通过学习基因工程的应用，使学生理解基因对生物性状的控制，深化对生命现象的认识，提高生命观念。

2.提升科学思维能力：引导学生分析基因工程在农业、医学等领域的应用，培养学生运用科学原理解决实际问题的能力。

3.强化科学探究能力：通过实践活动，鼓励学生提出问题、寻找证据、合作交流，提高科学探究能力。

4.增强社会责任感：让学生了解基因工程在造福人类的同时，关注其潜在风险，培养学生的社会责任感和伦理道德观念。

5.拓展国际视野：介绍基因工程在全球范围内的研究进展和应用案例，提高学生的国际视野。学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：在学习本节课之前，学生已经掌握了生物学基础知识，如细胞结构、遗传学原理、DNA结构等。此外，学生对生物技术有一定的了解，如转基因技术的基本概念。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中二年级的学生对生物科学充满好奇，尤其对新奇的技术和实际应用有较高的兴趣。他们在逻辑思维和批判性思维方面具有一定的能力，喜欢通过小组讨论、实验操作等多样化的方式进行学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

a.基因工程涉及的概念和原理较为复杂，学生在理解和掌握方面可能存在困难。

b.学生在分析基因工程应用的优势和潜在风险时，可能会受到道德、伦理等方面的困扰，需要引导他们正确看待这些问题。

c.学生在实践活动中的合作交流能力有待提高，可能会出现沟通不畅、分工不明确等问题。

d.部分学生对基因工程技术的安全性、环保性等方面可能存在担忧，需要帮助他们理性看待这些问题。

针对以上分析，教师在教学过程中应注重以下几点：

a.以生动形象的案例引入，激发学生的学习兴趣。

b.通过讲解、图解等方式，帮助学生理解和掌握基因工程的基本概念和原理。

c.鼓励学生积极参与实践活动，提高他们的合作交流能力。

d.引导学生理性看待基因工程技术，关注其优势和潜在风险，培养他们的社会责任感。教学资源1.硬件资源：

-生物实验室

-投影仪

-计算机与多媒体设备

-实验材料与仪器（如PCR仪器、凝胶成像系统等）

2.软件资源：

-生物学科教学软件

-基因工程相关教学视频

-动画演示基因重组过程

-课程PPT

3.课程平台：

-学校教学管理系统

-在线学习平台（如学校的数字化学习平台）

4.信息化资源：

-电子教材

-网络教学资源（如教育部门推荐的电子资源）

-数字化教学资源库

5.教学手段：

-讲授法

-案例分析法

-小组合作学习

-实践操作

-课堂讨论

-视频教学

-动画演示教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校教学管理系统，发布关于基因工程应用的预习资料，包括PPT、教学视频和预习指导文档，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕基因工程在农业和医学的应用，设计具有启发性和探究性的问题，引导学生思考其原理和潜在影响。

-监控预习进度：通过教学管理系统跟踪学生的预习情况，并通过班级微信群收集学生反馈。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，阅读资料，理解基因工程的基本概念和应用领域。

-思考预习问题：对提出的问题进行独立思考，记录自己的理解和新产生的疑问。

-提交预习成果：将预习笔记、问题清单等提交至教学管理系统或直接反馈给教师。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索新知识，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台和微信群实现资源的共享和学生进度的监控。

作用与目的：

-帮助学生提前接触基因工程应用的相关概念，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和对复杂问题的初步思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示基因工程在农业上成功培育抗虫棉的案例，引出本节课的主题。

-讲解知识点：详细讲解基因工程的基本原理，结合实际应用案例，如基因治疗和转基因作物。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生探讨基因工程在医学和环境保护方面的应用，并进行角色扮演，模拟基因工程技术的实际应用过程。

-解答疑问：针对学生在讨论和实践过程中产生的问题，进行现场解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，对教师提出的案例和问题进行积极思考。

-参与课堂活动：在小组讨论中积极发言，通过角色扮演体验基因工程技术在实际中的应用。

-提问与讨论：对不懂的问题勇敢提问，参与课堂讨论，分享自己的想法。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过案例分析，帮助学生深入理解基因工程的基本原理和应用。

-实践活动法：通过小组讨论和角色扮演，增强学生对知识的理解和应用能力。

-合作学习法：通过团队合作，培养学生的沟通和协作能力。

作用与目的：

-加深学生对基因工程原理和应用的理解，尤其是重难点知识。

-通过实践活动，锻炼学生的问题解决能力和动手操作能力。

-增强学生的团队合作意识和沟通技巧。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据课程内容，布置相关作业，如让学生撰写基因工程在某一具体领域的应用小论文。

-提供拓展资源：推荐相关的书籍、学术论文和在线资源，供学生深入学习和研究。

-反馈作业情况：及时批改作业，提供个性化反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成作业，巩固课堂所学知识。

-拓展学习：利用教师提供的资源，进行进一步的自主学习，拓宽知识面。

-反思总结：对自己的学习过程进行反思，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习，培养深度学习习惯。

-反思总结法：通过反思日志或口头报告，帮助学生自我评价和提升。

作用与目的：

-巩固学生对基因工程应用的掌握，尤其是课堂上的重难点。

-通过拓展学习，提升学生的学术素养和批判性思维能力。

-通过反思总结，促进学生自我认知和自我管理能力的提高。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《基因工程原理与应用》

-《生物技术发展与人类生活》

-《转基因技术与食品安全》

-《基因治疗与医学发展》

-《生物伦理与基因工程》

2.课后自主学习和探究：

知识点一：基因工程原理的深入理解

-学习DNA重组技术的基本原理和操作步骤。

-探究基因克隆技术的应用及其在生物工程中的作用。

知识点二：基因工程在农业领域的应用

-深入了解转基因作物的研究、开发和推广情况。

-分析转基因作物对农业生产、生态环境和食品安全的影响。

知识点三：基因工程在医学领域的应用

-研究基因治疗技术在遗传病治疗中的应用及前景。

-探讨基因诊断技术在疾病早期发现和预防中的作用。

知识点四：基因工程技术的伦理与安全性问题

-分析基因工程技术的伦理争议，如基因歧视、生物安全等。

-探讨我国在基因工程技术伦理和安全方面的法律法规。

知识点五：基因工程技术的发展趋势

-关注基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）的研究进展和应用。

-了解基因工程技术在生物制药、生物能源等领域的创新应用。

课后自主学习任务：

1.阅读拓展阅读材料，总结基因工程技术的原理、应用和伦理问题。

2.结合教材内容，分析基因工程技术在农业、医学领域的具体应用案例。

3.针对基因工程技术的伦理与安全性问题，撰写一篇小论文，阐述自己的观点。

4.深入了解基因编辑技术的研究进展，探讨其在未来生物技术发展中的潜力。

探究活动：

1.组织小组讨论，分享课后自主学习的心得和感悟。

2.结合所学知识，开展一次关于基因工程技术在生活中的应用的调查活动。

3.邀请专家或学者进行讲座，让学生了解基因工程技术的最新研究动态。

通过以上拓展与延伸，学生可以更全面地了解基因工程技术的相关知识，培养独立思考和批判性思维能力，同时为今后的学习和研究打下坚实基础。板书设计①重点知识点：

-基因工程定义与原理

-基因工程在农业、医学领域的应用

-基因工程技术的优势与潜在风险

②关键词：

-DNA重组

-转基因技术

-基因治疗

-食品安全

-生物伦理

③核心句：

-"基因工程是现代生物技术的基石。"

-"转基因技术改变了我们的食物链。"

-"基因治疗开启了医学治疗的新篇章。"

设计思路：

-使用大标题和小标题的形式，清晰划分不同的知识点。

-重要概念和关键词用不同颜色的粉笔突出，增强视觉冲击力。

-使用箭头和流程图的形式展示基因工程的基本原理和操作流程。

-在展示基因工程应用时，配合图形和实例，使信息更加直观易懂。

-在板书的一角，用简笔画或图标表示潜在风险和伦理问题，增加趣味性。

-板书整体布局要平衡，避免信息过载，确保学生能够轻松理解和记忆。课后拓展-《基因工程的历史与发展》

-《基因编辑技术：CRISPR-Cas9》

-《生物伦理与基因工程的争议》

-《转基因食品安全性与监管》

-《基因治疗与个性化医疗》

2.拓展要求：

-阅读上述拓展材料，了解基因工程技术的起源、发展历程和最新研究动态。

-关注基因编辑技术CRISPR-Cas9的原理和应用，思考其对未来生物技术的影响。

-分析生物伦理与基因工程之间的争议，探讨如何在发展中兼顾伦理道德。

-研究转基因食品安全性的评估和监管措施，关注我国相关法律法规。

-探讨基因治疗在个性化医疗中的作用，了解其在疾病治疗中的应用前景。

-教师提供必要指导，解答学生在拓展学习中遇到的疑问。

-学生撰写拓展学习报告，分享学习心得和收获。

-组织拓展学习成果展示活动，鼓励学生互相交流学习经验。

教学反思与总结回顾本节课的教学过程，我在教学方法、策略、管理等方面有以下反思和总结：

首先，在教学过程中，我注重启发式教学，通过设计具有启发性和探究性的问题，激发学生的学习兴趣和思考。例如，在讲解基因工程应用时，我通过展示实际案例，引导学生思考基因工程技术的优势与潜在风险。这种教学方式能有效提高学生的学习主动性和批判性思维能力。

其次，在课堂管理方面，我注重营造积极的学习氛围，鼓励学生积极参与课堂讨论和实践活动。通过小组讨论、角色扮演等形式，让学生在实践中掌握基因工程的应用技能。同时，我及时解答学生在学习过程中遇到的疑问，给予他们个性化的指导和支持。

然而，在教学过程中也存在一些不足之处。例如，在讲解基因工程原理时，我发现部分学生对复杂的概念和原理理解不够深入。为了改进这一问题，我计划在下节课中增加一些实例和图解，帮助学生更好地理解这些概念。

在学生方面，通过本节课的学习，学生在知识、技能、情感态度等方面取得了明显的收获和进步。他们对基因工程的基本原理和应用有了更深入的了解，掌握了基因工程在农业、医学等领域