2.4拓展課生物科學史話 世界上第一個人工合成蛋白質的誕生教學設計-2023-2024學年高一上學期生物人教版必修1

2.4拓展課生物科學史話世界上第一個人工合成蛋白質的誕生教學設計-2023-2024學年高一上學期生物人教版必修1一、教學內容

2.4拓展課生物科學史話世界上第一個人工合成蛋白質的誕生教學設計-2023-2024學年高一上學期生物人教版必修1

教學內容：

1.蛋白質的合成過程

2.人工合成蛋白質的歷史背景

3.世界上第一個人工合成蛋白質的誕生過程

4.人工合成蛋白質的意義和影響二、核心素養(yǎng)目標三、學情分析

在開展“世界上第一個人工合成蛋白質的誕生”這一拓展課程之前，需要對學生進行全面的學情分析，以確保教學活動的針對性和有效性。

首先，在知識層面，學生已經(jīng)掌握了蛋白質的基本概念和合成過程，對蛋白質的結構和功能有了初步了解。然而，對于人工合成蛋白質的歷史背景和意義，學生可能知之甚少，這就需要教師在教學中進行必要的補充和引導。

其次，在能力層面，學生應該具備一定的實驗操作能力和科學探究能力。人工合成蛋白質的誕生是一個重要的科學事件，教師可以利用這一事件激發(fā)學生的科學探究興趣，培養(yǎng)學生的科學思維和問題解決能力。

在素質層面，學生應該具備一定的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。人工合成蛋白質的誕生不僅是科學上的突破，更是人類智慧的結晶。通過學習這一課程，學生可以更加深刻地理解科學精神和人文精神的內涵。

在行為習慣方面，學生可能存在一定的差異。有的學生可能習慣于被動接受知識，缺乏主動探究的積極性。針對這一情況，教師需要在教學中設計更多的互動環(huán)節(jié)，鼓勵學生積極參與，培養(yǎng)學生的主動學習習慣。四、教學方法與手段

教學方法：

1.講授法：通過教師的講解，使學生對人工合成蛋白質的歷史背景、過程和意義有一個清晰的認識。

2.討論法：組織學生進行小組討論，激發(fā)學生的思維，培養(yǎng)學生的團隊合作能力和解決問題的能力。

3.實驗法：設計相關的實驗活動，讓學生親身體驗蛋白質合成的過程，加深對知識的理解和記憶。

教學手段：

1.多媒體設備：利用多媒體課件，展示人工合成蛋白質的實驗過程，使抽象的知識具體化，增強學生的直觀感受。

2.教學軟件：運用教學軟件進行模擬實驗，讓學生在虛擬環(huán)境中進行操作，培養(yǎng)學生的實驗技能。

3.網(wǎng)絡資源：引導學生利用網(wǎng)絡資源，查閱相關的歷史資料和科研成果，拓寬學生的知識視野。

4.實物模型：展示蛋白質的實物模型，幫助學生理解蛋白質的結構和功能。

5.互動平臺：利用互動平臺，如微信、QQ等，進行在線交流和討論，提高學生的參與度。五、教學實施過程

1.課前自主探索

教師活動：

-布置預習任務，要求學生查閱人工合成蛋白質的相關資料，了解其歷史背景和意義。

-準備多媒體課件，展示人工合成蛋白質的實驗過程和重要科學家。

學生活動：

-利用網(wǎng)絡資源、圖書館等途徑，查閱人工合成蛋白質的相關資料。

-完成預習任務，對人工合成蛋白質有一定的了解。

采用的教學方法：自主學習、探究學習

教學手段：網(wǎng)絡資源、圖書館

教學資源：多媒體課件、人工合成蛋白質的實驗視頻

作用和目的：培養(yǎng)學生自主學習和探究學習的能力，為課堂學習打下基礎。

2.課中強化技能

教師活動：

-通過講授法，介紹人工合成蛋白質的歷史背景、過程和意義。

-組織學生進行小組討論，分析人工合成蛋白質的意義和影響。

-展示多媒體課件，讓學生更直觀地了解人工合成蛋白質的實驗過程。

學生活動：

-認真聽講，記錄關鍵信息。

-分組討論，分享自己的觀點和理解。

-觀察多媒體課件，加深對人工合成蛋白質實驗過程的理解。

采用的教學方法：講授法、討論法

教學手段：多媒體課件

教學資源：人工合成蛋白質的實驗視頻

作用和目的：通過教師的講解和學生的討論，使學生深入理解人工合成蛋白質的意義和影響，培養(yǎng)學生的科學思維和問題解決能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置課后作業(yè)，要求學生撰寫一篇關于人工合成蛋白質的論文，總結所學知識。

-提供相關書籍和論文，供學生參考。

-組織學生進行實驗操作，親身體驗蛋白質合成的過程。

學生活動：

-利用課后時間，查閱相關資料，撰寫論文。

-參考教師提供的書籍和論文，完善自己的論文。

-參與實驗操作，加深對蛋白質合成過程的理解。

采用的教學方法：探究學習、實驗法

教學手段：實驗器材、參考資料

教學資源：相關書籍、論文、實驗器材

作用和目的：通過撰寫論文和參與實驗操作，鞏固所學知識，培養(yǎng)學生的實踐能力和科學探究能力。六、知識點梳理

1.蛋白質的合成過程：介紹蛋白質合成的各個環(huán)節(jié)，如氨基酸的活化、肽鍵的形成、蛋白質的空間結構等。

2.人工合成蛋白質的歷史背景：闡述人工合成蛋白質的起源和發(fā)展，以及科學家們的貢獻。

3.世界上第一個人工合成蛋白質的誕生過程：詳細介紹世界上第一個人工合成蛋白質的誕生過程，包括實驗設計、實驗步驟、實驗結果等。

4.人工合成蛋白質的意義和影響：分析人工合成蛋白質對生物學、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)等領域的影響，以及對人類生活的改變。

5.蛋白質結構與功能的關系：探討蛋白質結構與其功能之間的關系，如酶的活性中心、蛋白質的折疊等。

6.蛋白質的生物合成途徑：介紹蛋白質生物合成的途徑，如轉錄、翻譯、后翻譯修飾等。

7.蛋白質在生命活動中的作用：闡述蛋白質在生命活動中的重要作用，如催化、運輸、調節(jié)等。

8.蛋白質工程技術：介紹蛋白質工程技術的基本原理和方法，如基因工程、蛋白質工程等。

9.蛋白質的分離與純化：介紹蛋白質的分離與純化方法，如透析、電泳、色譜等。

10.蛋白質的生物信息學：介紹蛋白質生物信息學的基本概念和應用，如蛋白質數(shù)據(jù)庫、生物信息學軟件等。

11.蛋白質與疾病的關系：分析蛋白質與疾病之間的關聯(lián)，如蛋白質突變導致的遺傳病、蛋白質作為藥物靶點等。

12.蛋白質在營養(yǎng)學中的應用：探討蛋白質在營養(yǎng)學中的作用，如蛋白質的攝入、蛋白質營養(yǎng)不良等。

13.蛋白質與環(huán)境的關系：介紹蛋白質與環(huán)境之間的相互作用，如蛋白質在生態(tài)系統(tǒng)中的角色、蛋白質的環(huán)境影響等。

14.蛋白質的生物合成與代謝調控：探討蛋白質生物合成過程中的調控機制，如轉錄因子、信號通路等。

15.蛋白質在藥物開發(fā)中的應用：分析蛋白質在藥物開發(fā)中的關鍵作用，如藥物篩選、藥物設計等。七、反思改進措施

（一）教學特色創(chuàng)新

1.引入案例教學：通過講述人工合成蛋白質的歷史案例，激發(fā)學生的學習興趣，提高課堂參與度。

2.開展小組合作：組織學生進行小組討論和實驗操作，培養(yǎng)學生的團隊合作能力和實踐能力。

3.利用多媒體技術：通過多媒體課件和教學軟件，展示蛋白質合成的動態(tài)過程，增強學生的直觀感受。

（二）存在主要問題

1.教學管理：課堂紀律有待加強，部分學生注意力不集中，影響教學效果。

2.教學組織：課堂討論環(huán)節(jié)時間安排不夠合理，導致討論不夠深入。

3.教學方法：講授法比重較大，缺乏學生主動參與的環(huán)節(jié)，不利于培養(yǎng)學生的獨立思考能力。

（三）改進措施

1.加強課堂管理：制定嚴格的課堂紀律，及時提醒走神的學生，提高課堂效率。

2.調整課堂討論時間：合理安排課堂討論環(huán)節(jié)的時間，確保討論的深入性和有效性。

3.增加學生參與環(huán)節(jié)：設計更多學生主動參與的環(huán)節(jié)，如小組討論、實驗操作等，培養(yǎng)學生的獨立思考能力和實踐能力。八、課后拓展

1.拓展內容：

-閱讀材料：《Science》雜志關于人工合成蛋白質的文章，了解最新的科研進展。

-閱讀材料：諾貝爾獎獲得者KaryMullis的著作《DancingNakedintheMindField》，了解DNA復制技術的發(fā)明者對科學界的貢獻。

-閱讀材料：人工合成蛋白質的科學家之一HarGobindKhorana的自傳《ALifeinScience》，了解科學家背后的故事。

-閱讀材料：人工合成蛋白質相關的科普文章，如《Nature》雜志上的相關文章。

-閱讀材料：人工合成蛋白質的歷史文獻，如《ScienceHistory》雜志上的相關文章。

-視頻資源：關于人工合成蛋白質的紀錄片，如BBC的《TheStoryofScience:Power,ProofandPassion》中的相關片段。

-視頻資源：關于蛋白質合成的實驗操作視頻，如YouTube上的相關視頻。

-視頻資源：關于蛋白質工程和藥物開發(fā)的講座，如TED演講中的相關講座。

2.拓展要求：

-鼓勵學生利用課后時間自主選擇閱讀材料或視頻資源進行拓展學習。

-學生可以閱讀文章、觀看視頻，也可以結合課堂所學知識進行思考和分析。

-學生可以提出自己的疑問或觀點，與同學或老師進行交流和討論。

-學生可以嘗試將拓展學習的內容與課堂所學知識相結合，撰寫一篇關于人工合成蛋白質的論文或報告。

-教師可以提供必要的指導和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問等。九、教學評價與反饋

1.課堂表現(xiàn)：觀察學生在課堂上的參與程度，如是否積極提問、回答問題、與同學互動等。

2.小組討論成果展示：評價學生在小組討論中的表現(xiàn)，如是否積極發(fā)言、是否能夠提出有價值的觀點等。

3.隨堂測試：通過隨堂測試檢驗學生對課堂內容的掌握程度，如蛋白質的合成過程、人工合成蛋白質的歷史背景等。

4.課后作業(yè)完成情況：評價學生對課后作業(yè)的完成程度，如是否按時提交、作業(yè)質量等。

5.學生自我評價與反思：鼓勵學生進行自我評價和反思，了解自己的學習效果，提出改進措施。

教師評價與反饋：

1.對課堂表現(xiàn)好的學生給予表揚和鼓勵，激發(fā)他們的學習興趣和積極性。

2.對小組討論成果展示優(yōu)秀的小組給予肯定和獎勵，鼓勵其他小組向他們學習。

3.對隨堂測試成績優(yōu)秀的學生給予表揚和鼓勵，對成績不理想的學生給予指導和幫助。

4.對課后作業(yè)完成情況良好的學生給予表揚和鼓勵，對未按時提交的學生給予提醒和催促。

5.對學生自我評價與反思給予關注和指導，幫助他們找到自己的不足之處，提出改進措施。十、內容邏輯關系

①人工合成蛋白質的歷史背景與意義：介紹人工合成蛋白質的歷史背景，闡述其對生物學、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)等領域的影響，以及人類生活的改變。

②人工合成蛋白質的實驗過程：詳細介紹人工合成蛋白質的實驗設計、步驟和結果，讓學生了解科學家們的智慧和努力。

③蛋白質的結構與功能關系：探討蛋白質結構與其功能之間的關系，如酶的活性中心、蛋白質的折疊等，讓學生理解蛋白質在生命活動中的重要作用。

④蛋白質的生物合成途徑：介紹蛋白質生物合成的途徑，如轉錄、翻譯、后翻譯修飾等，讓學生了解蛋白質合成的全過程。

⑤蛋白質工程技術：介紹蛋白質工程技術的基本原理和方法，如基因工程、蛋白質工程等，讓學生了解現(xiàn)代生物技術的發(fā)展。

⑥蛋白質的分離與純化：介紹蛋白質的分離與純化方法，如透析、電泳、色譜等，讓學生了解蛋白質分析技術的基本原理。

⑦蛋白質與疾病的關系：分析蛋白質與疾病之間的關聯(lián)，如蛋白質突變導致的遺傳病、蛋白質作為藥物靶點等，讓學生了解蛋白質在疾病治療中的關鍵作用。

⑧蛋白質在營養(yǎng)學中的應用：探討蛋白質在營養(yǎng)學中