第3章 基因工程 高考強(qiáng)化2023-2024學(xué)年新教材高中生物選擇性必修第三冊同步教學(xué)設(shè)計(jì)（人教版2019 多選）

第3章基因工程高考強(qiáng)化2023-2024學(xué)年新教材高中生物選擇性必修第三冊同步教學(xué)設(shè)計(jì)（人教版2019多選）課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：高中生物選擇性必修第三冊——第3章基因工程

2.教學(xué)年級和班級：2023-2024學(xué)年新高三年級

3.授課時(shí)間：2023年10月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)（45分鐘）二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.讓學(xué)生理解基因工程的基本概念、原理及其在生物科學(xué)領(lǐng)域的重要性。

2.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維分析基因工程在實(shí)際應(yīng)用中的倫理和社會影響。

3.提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力，通過模擬基因工程實(shí)驗(yàn)步驟，加深對基因操作技術(shù)的認(rèn)識。

4.激發(fā)學(xué)生的探究興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、合作學(xué)習(xí)的能力，為解決實(shí)際問題奠定基礎(chǔ)。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

-學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過基本的生物學(xué)概念，如基因、DNA、遺傳等。

-學(xué)生對生物技術(shù)的基本原理有一定的了解，例如PCR技術(shù)、DNA克隆等。

-學(xué)生在先前課程中接觸過簡單的基因操作實(shí)驗(yàn)，如DNA提取等。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

-學(xué)生對基因工程這一前沿科學(xué)領(lǐng)域表現(xiàn)出濃厚興趣，愿意探索其背后的科學(xué)原理。

-學(xué)生具備一定的邏輯思維和實(shí)驗(yàn)操作能力，能夠跟隨課程進(jìn)度進(jìn)行思考和實(shí)踐。

-學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的偏好理論學(xué)習(xí)，有的喜歡動手操作，有的善于團(tuán)隊(duì)合作。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

-基因工程的概念和原理較為抽象，學(xué)生可能難以理解。

-實(shí)驗(yàn)操作過程中，學(xué)生可能會遇到技術(shù)難題，如DNA提取、基因重組等。

-對于基因工程的倫理和社會問題，學(xué)生可能缺乏足夠的認(rèn)識，需要引導(dǎo)其深入思考。四、教學(xué)資源-軟硬件資源：生物實(shí)驗(yàn)室、顯微鏡、DNA提取試劑盒、PCR儀器、電腦、投影儀

-課程平臺：學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)

-信息化資源：基因工程相關(guān)教學(xué)視頻、動畫演示、在線模擬實(shí)驗(yàn)軟件

-教學(xué)手段：小組討論、實(shí)驗(yàn)演示、案例分析、互動問答五、教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課

-“同學(xué)們，我們之前學(xué)習(xí)了許多關(guān)于遺傳和DNA的知識，那么大家有沒有想過，我們能否通過技術(shù)手段來改變生物的遺傳特性呢？今天，我們就來學(xué)習(xí)一下基因工程，這是一個(gè)能夠讓我們直接操作基因，實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)的強(qiáng)大工具?！?/p>

2.基本概念介紹

-“首先，讓我們了解一下什么是基因工程?；蚬こ蹋址Q遺傳工程，它指的是通過直接改變生物體內(nèi)的基因組成，來賦予生物新的遺傳特性。請大家翻開課本第53頁，我們一起來看一下基因工程的基本概念。”

3.原理解析

-“接下來，我們來探討基因工程的基本原理?；蚬こ痰暮诵氖荄NA重組技術(shù)，它包括目的基因的獲取、基因載體的選擇、基因的重組和轉(zhuǎn)化等步驟。請大家仔細(xì)閱讀第54頁的內(nèi)容，然后我來提問幾個(gè)問題，看看大家是否理解了?！?/p>

4.實(shí)例分析

-“現(xiàn)在，我們通過一個(gè)具體的例子來理解基因工程的應(yīng)用。請大家看第55頁的案例——抗蟲棉的培育。這個(gè)案例中，科學(xué)家是如何通過基因工程手段培育出抗蟲棉的？請大家分組討論，然后每組選一位代表來分享你們的討論成果?！?/p>

5.實(shí)驗(yàn)操作演示

-“了解了基因工程的基本原理和應(yīng)用，下面我們來看一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作的演示。我將演示如何進(jìn)行DNA提取，請大家注意觀察每一步的操作過程，特別是如何避免污染和如何正確使用實(shí)驗(yàn)器材。”

6.學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)

-“現(xiàn)在，請大家分成小組，每組一套實(shí)驗(yàn)器材，按照我剛才演示的步驟，嘗試進(jìn)行DNA提取。在實(shí)驗(yàn)過程中，如果遇到問題，可以隨時(shí)向我提問。記住，安全第一，實(shí)驗(yàn)過程中一定要遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則?！?/p>

7.倫理和社會影響討論

-“基因工程雖然帶來了許多好處，但它也引發(fā)了一些倫理和社會問題。請大家閱讀第58頁的‘基因工程的倫理問題’部分，然后我們來討論一下，基因工程可能會帶來哪些倫理和社會影響?！?/p>

8.案例分析——轉(zhuǎn)基因食品

-“接下來，我們來分析一下轉(zhuǎn)基因食品這個(gè)案例。請大家閱讀第59頁的‘轉(zhuǎn)基因食品的安全性’部分，然后思考一下，轉(zhuǎn)基因食品是否應(yīng)該被廣泛推廣？它對環(huán)境和人類健康可能帶來哪些影響？”

9.總結(jié)與反饋

-“通過今天的學(xué)習(xí)，我們了解了基因工程的基本概念、原理和應(yīng)用，也探討了它帶來的倫理和社會問題?，F(xiàn)在，請大家分享一下你們在本節(jié)課中的收獲和疑問。我會根據(jù)大家的反饋進(jìn)行總結(jié)，并給出針對性的建議?！?/p>

10.作業(yè)布置

-“最后，作為課后作業(yè)，請大家撰寫一篇關(guān)于‘基因工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用’的小論文，要求結(jié)合本節(jié)課的內(nèi)容，分析基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用，以及它可能帶來的好處和挑戰(zhàn)?！?/p>

11.結(jié)束語

-“好了，同學(xué)們，今天的課程到這里就結(jié)束了。希望大家能夠通過今天的學(xué)習(xí)，對基因工程有一個(gè)更深入的了解，并在課后繼續(xù)探索這個(gè)領(lǐng)域的知識。下課！”六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-相關(guān)書籍：《基因工程原理與技術(shù)》、《現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論》、《基因編輯技術(shù)》

-學(xué)術(shù)期刊：《生物技術(shù)通報(bào)》、《遺傳學(xué)報(bào)》、《分子細(xì)胞生物學(xué)》

-在線課程：國家精品在線開放課程《基因工程》、《現(xiàn)代生物技術(shù)》

-實(shí)驗(yàn)資源：實(shí)驗(yàn)室常用基因操作試劑和儀器，如限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶、PCR擴(kuò)增儀等

-實(shí)踐活動：學(xué)校生物科技俱樂部、生物科學(xué)競賽、社會實(shí)踐調(diào)查

2.拓展建議：

-閱讀拓展書籍，加深對基因工程原理和技術(shù)的理解，特別是基因編輯技術(shù)如CRISPR-Cas9的最新進(jìn)展。

-定期瀏覽學(xué)術(shù)期刊，了解基因工程在國內(nèi)外的研究動態(tài)和應(yīng)用案例，關(guān)注其對社會和生態(tài)環(huán)境的影響。

-參加在線課程，通過視頻講座和互動討論，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)基因工程的基本理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

-在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)際操作，通過動手實(shí)踐，加深對基因提取、擴(kuò)增、克隆等實(shí)驗(yàn)步驟的理解。

-參與學(xué)校生物科技俱樂部組織的活動，與同學(xué)們一起探討基因工程的實(shí)際應(yīng)用和未來發(fā)展趨勢。

-參加生物科學(xué)競賽，通過競賽題目和項(xiàng)目實(shí)踐，提高解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新思維。

-開展社會實(shí)踐調(diào)查，了解轉(zhuǎn)基因生物在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及公眾對基因工程的認(rèn)知和態(tài)度。

-結(jié)合課本內(nèi)容，研究基因工程在特定領(lǐng)域（如醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等）的應(yīng)用案例，撰寫研究報(bào)告。

-鼓勵學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)，如結(jié)合化學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)科學(xué)等知識，探索基因工程與其他領(lǐng)域的交叉應(yīng)用。七、課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《基因工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用》、《基因編輯技術(shù)的倫理問題》

-視頻資源：《基因工程的神奇世界》、《轉(zhuǎn)基因食品的真相》

-實(shí)踐活動：參觀當(dāng)?shù)厣锛夹g(shù)企業(yè)或研究所，了解基因工程在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.拓展要求：

-學(xué)生應(yīng)利用課后時(shí)間閱讀推薦的閱讀材料，深入了解基因工程在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其帶來的社會影響。

-觀看視頻資源，通過視聽方式增強(qiáng)對基因工程原理和實(shí)際案例的理解。

-鼓勵學(xué)生結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，撰寫一篇關(guān)于基因工程應(yīng)用的短文，分享自己的見解和感悟。

-學(xué)生可以自由組成小組，針對基因工程的一個(gè)具體應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，如轉(zhuǎn)基因作物、基因治療等，并準(zhǔn)備一個(gè)小型的報(bào)告或展示。

-教師應(yīng)提供必要的指導(dǎo)和幫助，包括但不限于解答學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，提供研究方法和寫作技巧的指導(dǎo)。

-學(xué)生在拓展學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)積極思考基因工程技術(shù)的利與弊，以及如何平衡技術(shù)進(jìn)步和社會倫理的關(guān)系。

-鼓勵學(xué)生參與實(shí)踐活動，通過實(shí)地考察，了解基因工程技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用情況，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)踐性和實(shí)用性。

-學(xué)生在完成拓展任務(wù)后，應(yīng)進(jìn)行自我反思，評估自己在學(xué)習(xí)過程中的收獲和不足，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。八、內(nèi)容邏輯關(guān)系①基因工程的基本概念和原理

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：基因工程的定義、DNA重組技術(shù)、基因載體

-重點(diǎn)詞：重組、轉(zhuǎn)化、表達(dá)

-重點(diǎn)句：基因工程是通過直接改變生物體內(nèi)的基因組成，來賦予生物新的遺傳特性。

②基因工程的應(yīng)用

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用

-重點(diǎn)詞：轉(zhuǎn)基因、基因治療、生物降解

-重點(diǎn)句：基因工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域主要用于培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害的轉(zhuǎn)基因作物。

③基因工程的倫理和社會問題

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：基因工程的倫理爭議、社會影響、法律法規(guī)

-重點(diǎn)詞：倫理、安全性、法規(guī)

-重點(diǎn)句：基因工程技術(shù)的應(yīng)用引發(fā)了關(guān)于生物倫理、生物安全和知識產(chǎn)權(quán)等方面的爭議。課堂1.課堂評價(jià)

-提問：在課堂教學(xué)中，我會通過提問的方式檢驗(yàn)學(xué)生對基因工程基本概念、原理和應(yīng)用的理解程度。問題設(shè)計(jì)將涵蓋關(guān)鍵知識點(diǎn)，如“什么是基因工程？”“DNA重組技術(shù)包括哪些步驟？”等，以引導(dǎo)學(xué)生主動思考和參與討論。

-觀察：我會密切觀察學(xué)生在課堂上的反應(yīng)，包括他們在小組討論中的表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的熟練程度以及對問題的思考過程。這有助于我了解學(xué)生的興趣點(diǎn)、學(xué)習(xí)風(fēng)格和可能的困惑。

-測試：在課程結(jié)束時(shí)，我會安排一次小測驗(yàn)，以評估學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況。測試將包括選擇題、填空題和簡答題，旨在全面檢測學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和記憶。

-及時(shí)解決問題：在課堂評價(jià)過程中，一旦發(fā)現(xiàn)問題，我會及時(shí)進(jìn)行解答和指導(dǎo)，確保學(xué)生能夠及時(shí)理解和消化所學(xué)內(nèi)容。

2.作業(yè)評價(jià)

-批改：我會認(rèn)真批改學(xué)生的作業(yè)，關(guān)注他們對知識點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力。批改時(shí)，我會特別關(guān)注學(xué)生的解題過程和邏輯思維，以及他們是否能夠?qū)⒗碚撝R與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。

-點(diǎn)評：在批改作業(yè)后，我會對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評，指出其優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。我會提供具體的建議，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果，如“你的實(shí)驗(yàn)步驟描述得很清楚，但需要進(jìn)一步解釋基因載體的選擇依據(jù)”。

-反饋：我會及時(shí)將作業(yè)評價(jià)結(jié)果反饋給學(xué)生，鼓勵他們繼續(xù)努力。對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，我會給予表揚(yáng)和鼓勵；對于需要提高的學(xué)生，我會鼓勵他們不要?dú)怵H，提供額外的學(xué)習(xí)資源和輔導(dǎo)。

-鼓勵進(jìn)步：我會關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的進(jìn)步，對于進(jìn)步明顯的學(xué)生，我會及時(shí)給予認(rèn)可和鼓勵，幫助他們建立自信心，激發(fā)學(xué)習(xí)動力。

-循環(huán)評價(jià)：我會將作業(yè)評價(jià)與課堂評價(jià)相結(jié)合，形成一個(gè)循環(huán)評價(jià)體系。通過不斷反饋和調(diào)整教學(xué)策略，我旨在幫助學(xué)生不斷提高學(xué)習(xí)效果，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課中，我嘗試通過引入實(shí)際案例來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如轉(zhuǎn)基因作物的培育過程，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)用性和趣味性。

2.我采用了小組合作學(xué)習(xí)的方式，鼓勵學(xué)生進(jìn)行討論和交流，這樣不僅提高了學(xué)生的參與度，也培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和批判性思維。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)管理方面，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，對實(shí)驗(yàn)室規(guī)則和安全注意事項(xiàng)的理解不夠深入，需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全教育和管理。

2.教學(xué)組織方面，課堂討論的時(shí)間分配不夠合理，有時(shí)學(xué)生未能充分表達(dá)自己的觀點(diǎn)，導(dǎo)致討論效果不盡如人意。

3.教學(xué)評價(jià)方面，我意識到評價(jià)方式較為單一，主要依賴課堂提問和作業(yè)評分，未能充分考慮到學(xué)生