《瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行PCR結(jié)果分析》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行PCR結(jié)果分析教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析本節(jié)課是人教版高中生物選修1中專題5課題2 “多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段”的 第3課時(shí)內(nèi)容，是第1課時(shí)“基礎(chǔ)知識(shí)”和第2課時(shí)“PCR實(shí)驗(yàn)”的延續(xù)，課時(shí)2的實(shí)驗(yàn) 結(jié)果是本節(jié)課的檢測(cè)對(duì)象，通過(guò)本節(jié)實(shí)驗(yàn)分析，才能得出最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。從專題5技術(shù)應(yīng) 用來(lái)看，瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)不僅是課題2的檢測(cè)方法，還是課題3“血紅蛋白的提取和分 離”的實(shí)驗(yàn)手段；從必修教材與選修教材間的知識(shí)脈絡(luò)來(lái)看，電泳技術(shù)與必修2中“人類遺 傳病”等遺傳內(nèi)容存在聯(lián)系：從學(xué)科間交叉內(nèi)容來(lái)看，電泳技術(shù)與髙中化學(xué)的"氧化還原反 應(yīng)”及“電解水”有密切關(guān)聯(lián)。二、學(xué)悄分析學(xué)生通過(guò)

2、前兩課時(shí)以及髙中化學(xué)中“電解水”的學(xué)習(xí)，了解了 PCR理論知識(shí)和電解的 原理，并利用PCR技術(shù)擴(kuò)增出了 DNA片段，得到PCR產(chǎn)物，因此，學(xué)生既具備電泳實(shí)驗(yàn) 的知識(shí)基礎(chǔ)也具備電泳實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)對(duì)象：其次，通過(guò)之前學(xué)習(xí)，學(xué)生能正確使用實(shí)驗(yàn)儀器， 并且具有一泄合作探究和實(shí)驗(yàn)操作能力：再者，經(jīng)過(guò)本節(jié)課的結(jié)果分析，可獲得最終的實(shí)驗(yàn) 結(jié)論，學(xué)生期待度高漲，實(shí)驗(yàn)興趣濃厚。另一方而，學(xué)生對(duì)凝膠成像系統(tǒng)的紫外觀察存在一 N困難，教師在教學(xué)中需通過(guò)操作演示加以指導(dǎo)?；诮滩暮蛯W(xué)情的雙重分析，根據(jù)生物課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，我制立教學(xué)目標(biāo)如下：三、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)原理。能力目標(biāo)1. 運(yùn)用瓊脂糖凝膠電泳技

3、術(shù)檢測(cè)PCR產(chǎn)物；2使用凝膠成像系統(tǒng)觀察現(xiàn)象，并形成結(jié)果圖。情感態(tài)度與價(jià)值觀養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)合作精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)運(yùn)用瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)檢測(cè)PCR產(chǎn)物，既是本卩重點(diǎn)也是本節(jié)難點(diǎn)所在。五、教法學(xué)法情境教學(xué)法、微課教學(xué)法、展示法、演示法、互聯(lián)網(wǎng)文件共享法和實(shí)驗(yàn)法，以及小組合作探究法等。六、教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)資源：教學(xué)課件、自制微課、電子白板、互聯(lián)網(wǎng)電腦：實(shí)驗(yàn)材料：PCR產(chǎn)物：實(shí)驗(yàn)藥品：瓊脂糖、電泳緩沖液、核酸染料、上樣緩沖溶液：實(shí)驗(yàn)儀器：錐形瓶、電子天平、微波爐、微量移液器、瓊脂糖凝膠電泳儀、凝膠成像系 統(tǒng)。七、教學(xué)思路教學(xué)內(nèi)容基本策路課題導(dǎo)入情境回顧實(shí)驗(yàn)原理>微課實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備->

4、實(shí)物展示實(shí)驗(yàn)步驟f合作探究實(shí)驗(yàn)操作動(dòng)手實(shí)踐實(shí)驗(yàn)結(jié)論紫外演示結(jié)果分析互聯(lián)網(wǎng)共享八、教學(xué)過(guò)程教學(xué)步驟教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖活動(dòng)1情境回顧問(wèn)題導(dǎo)入回顧前兩課時(shí)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)情境。警方從案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)找的嫌疑人幾根頭發(fā)，想 鑒泄嫌疑人性別，該怎么辦呢？上節(jié)課，各組 利用頭發(fā)對(duì)男性“Y”染色體上的特有DNA片 段即“DYZ1 ”進(jìn)行PCR擴(kuò)增，得到PCR產(chǎn)物， 通過(guò)判斷PCR是否成功，即可鑒崔岀性別。提出問(wèn)題：肉眼直接觀察PCR產(chǎn)物，能否 判斷出PCR是否成功了？如若不能，該怎樣進(jìn) 行PCR結(jié)果分析呢？引出“利用瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行PCR結(jié)果回顧實(shí)驗(yàn)情境，思考問(wèn)題。激發(fā)學(xué)生 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的 強(qiáng)烈興趣，通過(guò) 提問(wèn)及

5、直觀觀 察，引出本節(jié)實(shí) 驗(yàn)題目。分析”的實(shí)驗(yàn)題目?；顒?dòng)2 微課助力 原理學(xué)習(xí)播放自制的“瓊脂糖凝膠電泳”微課視頻 供學(xué)生觀看。提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考：瓊脂糖凝 膠電泳原理的關(guān)鍵詞有哪些？教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。觀看微 課，小組討 論，了解瓊 脂糖凝膠電 泳技術(shù)原 理。完成知識(shí) 目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生 合作討論，提取 總結(jié)信息的能 力。翻3藥品儀器實(shí)物展示了解電泳原理后，如何完成電泳實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?首先，需要做好實(shí)驗(yàn)前得準(zhǔn)備工作。教師利用實(shí)物進(jìn)行展示，幫助學(xué)生明確實(shí) 驗(yàn)藥品及儀器。（1）檢測(cè)對(duì)象：PCR產(chǎn)物：（2）實(shí)驗(yàn)藥品：瓊脂糖、電泳緩沖液、核酸染 料等;（3）實(shí)驗(yàn)儀器：錐形瓶、電子天平、微波爐、 微量移液器、

6、電泳儀、凝膠成像系統(tǒng)等。做好實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備。實(shí)物展示， 幫助學(xué)生直觀 認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)象、 藥品及儀器，為 學(xué)生實(shí)驗(yàn)做鋪 墊。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)電泳原理，小組合作探究，討論瓊脂糖凝膠電泳的主要操作環(huán)節(jié)，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。I制作L注入+通電L紫外| 凝膠樣品電泳觀察通過(guò)小組活動(dòng)4合作探究實(shí)驗(yàn)步驟瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)步驟：（1）利用瓊脂糖粉配制濃度為1.5%的瓊脂糖凝膠液20ml；（2）微波加熱2min至溶解；（3）向凝膠液內(nèi)加入核酸染料1.4U1；（4）倒入定型模具中，冷卻至凝固：（5）凝膠塊正確擺放到電泳槽內(nèi)，添加電泳液至沒(méi)過(guò)凝膠；小組討論， 探究主要操 作環(huán)節(jié)。討論，總結(jié)實(shí)驗(yàn) 操作的主要環(huán) 節(jié)，突破教學(xué)重 點(diǎn)，

7、并培養(yǎng)學(xué)生 合作探究精神。（6）向凝膠介質(zhì)塊內(nèi)注入樣品，如表1,練習(xí) 樣品為上樣緩沖溶液；（7）啟動(dòng)電源，電壓選擇200V,電流260mA, 電泳時(shí)間lOmin：（8）利用凝膠成像系統(tǒng)進(jìn)行紫外觀察，并使用 軟件啟動(dòng)內(nèi)置攝像頭拍攝，形成結(jié)果圖，得出 實(shí)驗(yàn)結(jié)論。表1電泳實(shí)驗(yàn)樣品注入順序孔1孔2孔3孔4孔5孔6孔7孔8練 習(xí)練 習(xí)空PCR 產(chǎn)物空練 習(xí)練 習(xí)練 習(xí)luLluL10uLluLluLluL活動(dòng)5分工合作實(shí)驗(yàn)操作鼓勵(lì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作，利用瓊脂糖凝膠電泳 技術(shù)對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)果分析，依次完成制作 凝膠、注入樣品及通電電泳。教師給予指導(dǎo)和幫助。以小組 為單位，學(xué) 生分工合 作，完成實(shí) 驗(yàn)操作。通

8、過(guò)實(shí)驗(yàn) 操作，實(shí)現(xiàn)能力 目標(biāo)，并樹(shù)立團(tuán) 隊(duì)合作精神和 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)活動(dòng)6紫外觀察得出結(jié)論教師操作演示，介紹凝膠成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 和使用方法，指導(dǎo)學(xué)生小組完成紫外觀察，形 成結(jié)果圖。觀看教 師的操作演 示，使用凝 膠成像系統(tǒng) 觀察現(xiàn)象， 并得出實(shí)驗(yàn) 結(jié)論。形成結(jié)果 圖，得出實(shí)驗(yàn)結(jié) 論，解決情境問(wèn) 題?；顒?dòng)7 網(wǎng)絡(luò)共享 結(jié)果評(píng)價(jià)借助班級(jí)局域網(wǎng)的文件共享功能，將各組 結(jié)果圖共享至電子白板，供學(xué)生交流分享。鼓勵(lì)并引導(dǎo)小組代表針對(duì)結(jié)果圖進(jìn)行分 析，交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并由教師進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)。分析實(shí) 驗(yàn)結(jié)果圖， 交流共享實(shí) 驗(yàn)結(jié)論。通過(guò)互聯(lián) 網(wǎng)技術(shù)，學(xué)生成 果分享，增強(qiáng)師 生交流，活躍課 堂氣氛?；顒?dòng)8提出問(wèn)題供學(xué)

9、生課下思考探索：除了瓊脂思考問(wèn)幫助學(xué)生思考問(wèn)題糖凝膠電泳，還有什么方法可以檢測(cè)PCR產(chǎn)物題，遷移升發(fā)散思維，遷移遷移升華呢？華升華。九、教學(xué)反思1、教學(xué)設(shè)計(jì)的反思在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)積極反思教學(xué)設(shè)計(jì)與設(shè)訃意圖是否適介，不斷思考如何實(shí)現(xiàn)教學(xué) 目標(biāo)、突破教學(xué)重難點(diǎn)等問(wèn)題，并積極改進(jìn)。為了實(shí)現(xiàn)知識(shí)目標(biāo)中“了解瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)原理”，我利用微課，組織學(xué)生展開(kāi)小 組討論，以主動(dòng)思考、合作探討的形式總結(jié)出瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)的原理。事實(shí)證明，這種 教學(xué)設(shè)計(jì)比教師直接講授的效果要好，既實(shí)現(xiàn)了知識(shí)目標(biāo)，也培養(yǎng)了學(xué)生提取信息和合作學(xué) 習(xí)精神。只有給學(xué)生充分的信任和時(shí)間，學(xué)生的思維才能得到真正的鍛煉，體現(xiàn)出學(xué)生的

10、主 體角色。所以，在課堂教學(xué)中教師應(yīng)改變那種以講解知識(shí)為主的傳授者的角色，努力成為一 個(gè)善于傾聽(tīng)學(xué)生想法的聆聽(tīng)者?！斑\(yùn)用瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)檢測(cè)PCR產(chǎn)物”是教學(xué)重點(diǎn)。通過(guò)回顧實(shí)驗(yàn)情境，并提岀 問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論的強(qiáng)烈興趣：再通過(guò)8個(gè)教學(xué)活動(dòng)層層推進(jìn)，一個(gè)個(gè)問(wèn)題、 實(shí)物展示和教師演示操作，引導(dǎo)學(xué)生一步步探究，繼而完成實(shí)驗(yàn)操作，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，解決 情境問(wèn)題。我的改進(jìn)之處在于要不斷豐富教學(xué)設(shè)計(jì)方案，從而能隨時(shí)調(diào)控學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙， 對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)做岀恰當(dāng)、完整的評(píng)價(jià)。2、教學(xué)資源的反思恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)資源，不僅提髙教學(xué)效率，也為新時(shí)代的教育提供了更多的教學(xué) 平臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)效率的最大化，我采用微課、電子白板和互聯(lián)網(wǎng)共享技術(shù)完成教學(xué)目標(biāo)。 多媒體資源除了增強(qiáng)對(duì)學(xué)生的吸引力和視覺(jué)上的沖擊外，更重要的是為學(xué)生提供大量而豐富