2024-2025学年高中生物 专题1 1.2 基因工程的基本操作程序说课稿 新人教版选修3

2024-2025学年高中生物专题11.2基因工程的基本操作程序说课稿新人教版选修3课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、设计意图本节课以“基因工程的基本操作程序”为主题，旨在帮助学生理解和掌握基因工程的基本操作步骤，培养学生的实验操作能力和创新思维。通过结合实际案例，激发学生对生物科学的兴趣，为后续学习打下坚实基础。二、核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验操作，让学生学会设计实验、分析结果和得出结论。

2.增强学生的生物技术素养，理解基因工程在生物科学中的应用，提高对生物技术的伦理和安全的认识。

3.培养学生的批判性思维，通过对基因工程操作步骤的讨论，引导学生思考生物技术的利与弊，形成正确的价值观。三、学情分析高中生物选修3的学生，经过前期的学习，已经具备了一定的生物学基础知识，对遗传学、分子生物学等概念有一定的了解。在知识层面，学生已经掌握了DNA的结构、基因的表达等基本概念，为学习基因工程奠定了基础。

在能力方面，学生具备一定的实验操作技能，能够进行简单的生物实验。然而，面对基因工程这样复杂的生物技术，学生的实验技能和操作规范可能存在不足，需要通过本节课的学习进行提升。

在素质方面，学生对生物科学的兴趣较高，但部分学生对基因工程的伦理和安全问题可能存在困惑，需要引导他们形成正确的价值观。

行为习惯上，学生普遍能够遵守课堂纪律，但在实验操作时，部分学生可能存在急躁、粗心等不良习惯，需要通过实验规范教育来纠正。

这些学情特点对课程学习产生以下影响：首先，需要通过实验操作来巩固学生的基础知识，提高他们的实验技能；其次，要引导学生关注基因工程的伦理和安全问题，培养他们的批判性思维；最后，通过课堂讨论和案例分析，帮助学生形成正确的价值观，提高他们对生物科学的兴趣和责任感。四、教学方法与手段1.讲授法：结合基因工程的基本操作程序，系统讲解相关理论知识，确保学生对概念的理解。

2.讨论法：引导学生围绕实验案例和伦理问题展开讨论，提高学生的分析问题和批判性思维能力。

3.实验法：通过模拟基因工程操作，让学生动手实践，巩固知识，提升实验技能。

2.教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示基因工程操作流程图，直观展示实验步骤，便于学生理解。

2.网络资源：利用网络资源展示相关实验视频和操作步骤，拓展学生的学习渠道。

3.互动平台：借助教学平台进行在线讨论和答疑，提高课堂互动性和学生参与度。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

设计预习问题：围绕“基因工程的基本操作程序”，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“基因克隆的步骤是什么？”“如何进行基因测序？”等，引导学生自主思考。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解基因工程的基本操作程序。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解基因工程的基本操作程序，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示基因工程在实际应用中的案例，如转基因食品、基因治疗等，引出“基因工程的基本操作程序”课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解基因克隆、基因测序、基因表达等知识点，结合实例帮助学生理解。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分析基因工程操作中的伦理问题，如基因编辑的道德边界等。

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，如“基因编辑技术的潜在风险”等，进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，分享自己的观点，并从他人意见中学习。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解基因工程的基本操作程序。

实践活动法：通过小组讨论，让学生在实践中应用所学知识，培养解决问题的能力。

合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解基因工程的基本操作程序，掌握相关技能。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据“基因工程的基本操作程序”，布置设计基因编辑方案的作业，巩固学习效果。

提供拓展资源：提供与基因工程相关的拓展资源，如最新的基因编辑技术论文、科普文章等，供学生进一步学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导，指出作业中的错误和不足。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的作业，设计基因编辑方案，并思考其可能的应用和伦理问题。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，阅读相关论文，了解基因工程领域的最新进展。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议，如如何提高实验设计的严谨性等。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的基因工程的基本操作程序和技能。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、教学资源拓展1.拓展资源：

（1）基因工程的历史与发展：介绍基因工程的发展历程，从最初的重组DNA技术到现代的CRISPR-Cas9基因编辑技术，展示基因工程在生物学和医学领域的应用和贡献。

（2）基因工程的伦理问题：探讨基因编辑技术的伦理问题，如基因编辑的道德边界、基因歧视、人类胚胎基因编辑等，引导学生思考科技发展与社会伦理的关系。

（3）基因工程的应用案例：介绍基因工程在农业、医学、生物制药等领域的应用案例，如转基因作物、基因治疗、生物制药等，让学生了解基因工程的实际应用。

（4）基因工程的实验技术：介绍基因工程中的实验技术，如PCR、Southern印迹、Western印迹等，让学生了解基因工程实验的基本原理和操作步骤。

（5）基因工程的未来展望：探讨基因工程未来的发展趋势，如基因治疗、合成生物学等，激发学生对基因工程未来发展的兴趣。

2.拓展建议：

（1）阅读相关书籍：推荐学生阅读《基因的故事》、《基因编辑技术》等书籍，了解基因工程的基本概念和发展历程。

（2）观看科普视频：推荐学生观看《基因工程与生命科学》、《基因治疗的故事》等科普视频，通过生动的案例了解基因工程的应用。

（3）参与科学竞赛：鼓励学生参加生物竞赛、基因工程挑战赛等，提高学生的实践能力和创新能力。

（4）加入科研团队：引导学生加入学校的生物实验室或科研团队，参与基因工程相关的科研项目，了解基因工程的前沿技术。

（5）关注学术期刊：推荐学生关注《Nature》、《Science》、《Cell》等学术期刊，了解基因工程领域的最新研究成果。

具体拓展内容如下：

（1）基因工程的历史与发展：

-1953年，Watson和Crick提出DNA的双螺旋结构模型。

-1973年，Cohen和Boyer成功进行首次重组DNA实验，标志着基因工程的诞生。

-1990年，人类基因组计划启动，旨在解析人类基因组的全部DNA序列。

-2003年，人类基因组计划完成，为基因工程的研究提供了重要基础。

-2012年，CRISPR-Cas9基因编辑技术问世，为基因治疗等领域带来革命性的变革。

（2）基因工程的伦理问题：

-基因编辑的道德边界：基因编辑技术可以治疗遗传病，但也可能引发基因歧视等问题。

-基因歧视：基因编辑可能导致某些人拥有“优越”基因，引发社会不公。

-人类胚胎基因编辑：基因编辑技术在人类胚胎上的应用引发伦理争议，如基因编辑的代际影响、道德责任等。

（3）基因工程的应用案例：

-转基因作物：如抗虫转基因玉米、抗除草剂转基因大豆等，提高作物产量和抗病能力。

-基因治疗：利用基因工程技术治疗遗传病，如镰刀型贫血症、囊性纤维化等。

-生物制药：利用基因工程技术生产生物药物，如胰岛素、干扰素等。

（4）基因工程的实验技术：

-PCR技术：通过体外扩增DNA片段，用于基因克隆、基因突变等实验。

-Southern印迹：用于检测DNA片段在基因组中的位置，分析基因表达情况。

-Western印迹：用于检测蛋白质表达情况，分析蛋白质功能。

（5）基因工程的未来展望：

-基因治疗：利用基因工程技术治疗遗传病，有望治愈许多以往无法治疗的疾病。

-合成生物学：通过基因工程改造生物体，使其具有新的功能，如生产生物燃料、药物等。

-个性化医疗：根据个体的基因信息，制定个性化的治疗方案，提高治疗效果。七、反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践导向教学：在基因工程的基本操作程序教学中，我们尝试将理论知识与实际操作相结合，让学生在模拟实验中掌握基因工程的基本技能，这种实践导向的教学模式能够有效提高学生的学习兴趣和动手能力。

2.互动式教学：通过小组讨论、角色扮演等方式，激发学生的参与热情，让他们在互动中学习，这不仅能够加深对知识的理解，还能培养学生的团队合作精神和沟通能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学内容深度不足：在讲解基因工程的基本操作程序时，可能过于注重理论知识的传授，而忽视了实际操作中的细节和技巧，导致学生难以将理论知识应用于实际操作中。

2.学生参与度不高：部分学生在课堂上的参与度不高，可能是由于对基因工程的理解不够深入，或者是对实验操作缺乏兴趣，这需要我们在教学方法上进行改进。

3.教学评价单一：目前的评价方式主要依赖于学生的实验报告和课堂表现，缺乏对学生创新思维和问题解决能力的评价，这不利于全面评估学生的学习成果。

反思改进措施（三）改进措施

1.丰富教学内容：在教学中，我们可以适当增加一些实际案例，如基因编辑在疾病治疗中的应用，让学生了解基因工程的实际意义，同时，通过增加实验操作的难度和复杂性，提高学生的实践技能。

2.提高学生参与度：为了提高学生的参与度，我们可以设计一些趣味性强的实验活动，如基因工程设计竞赛，让学生在游戏中学习，同时，通过小组合作的形式，鼓励学生之间的交流和协作。

3.完善教学评价：在评价方式上，我们可以引入多元化的评价体系，包括学生的实验报告、课堂表现、小组合作成果以及创新思维的展示，这样可以更全面地评估学生的学习效果，同时也能够激发学生的学习积极性。八、内容逻辑关系①基因工程的基本概念：

-基因