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2019 版 北师大版 高中生物学 必修 2 遗传与进化
《第 1 章 遗传信息的分子基础》大单元整体教学设
计[2020 课标]
一、内容分析与整合
二、《普通高中生物学课程标准(2017 年版 2020 年修订)》分
解
三、学情分析
四、大主题或大概念设计
五、大单元目标叙写
六、大单元教学重点
七、大单元教学难点
八、大单元整体教学思路
九、学业评价
十、大单元实施思路及教学结构图
十一、大情境、大任务创设
十二、单元学历案
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十三、学科实践与跨学科学习设计
十四、大单元作业设计
十五、“教-学-评”一致性课时设计
十六、大单元教学反思
一、内容分析与整合
(一)教学内容分析
2019 版北师大版高中生物学必修 2 《遗传与进化》第一章《遗传信息的分
子基础》是生物学核心内容的重要组成部分,它深入探讨了遗传信息在分子层
面的本质及其传递机制。本章内容主要分为两节:第一节《 DNA 是主要遗传物
质的探索》和第二节《核酸的分子结构》。
第一节: DNA 是主要遗传物质的探索
本节内容主要介绍了科学家们如何通过一系列实验探索并确认 DNA 是主要
的遗传物质。从格里菲斯的肺炎双球菌转化实验开始,到艾弗里的转化实验,
再到赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验,这些经典实验不仅揭示了 DNA 在遗
传中的作用,还体现了科学探索的过程和方法。学生将通过学习这些实验,理
解科学发现的逻辑和实验设计的原则,培养科学思维和科学探究能力。
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第二节:核酸的分子结构
本节内容聚焦于核酸(特别是 DNA )的分子结构。学生将学习 DNA 的双
螺旋结构模型,包括碱基配对原则、磷酸二酯键的形成、以及 DNA 的空间结构
特点。 RNA 的结构和功能也将被简要介绍,以帮助学生全面理解核酸在遗传信
息传递中的作用。通过本节的学习,学生将形成对生命分子基础的深刻认识,
树立生命观念。
(二)单元内容分析
本单元《遗传信息的分子基础》是生物学必修课程中的核心章节,它不仅
是后续学习遗传规律、基因表达与调控、生物进化等内容的基础,也是理解生
命科学领域许多前沿问题的关键。本单元内容具有高度的抽象性和理论性,但
同时也与学生的日常生活和科技发展密切相关。
核心概念与理论
遗传物质:通过经典实验确认 DNA 是主要的遗传物质。
核酸结构:详细阐述 DNA 和 RNA 的分子结构,特别是 DNA 的双螺旋结
构模型。
遗传信息传递:初步介绍遗传信息如何在 DNA 、 RNA 和蛋白质之间传递。
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科学方法与思维
实验设计与分析:通过经典实验的学习,培养学生设计实验、分析数据和
得出结论的能力。
模型构建:利用 DNA 双螺旋结构模型等,帮助学生理解复杂的生物学概念。
批判性思维:鼓励学生质疑、讨论和评估科学证据,形成独立的科学观点。
社会责任与伦理
科技应用:讨论遗传信息在 医 学、 农业 等领域的应用及其 潜 在 影响 。
伦理问题: 引导 学生思 考 遗传信息的 隐私保护 、基因 编 辑的伦理 边界 等问
题。
( 三 )单元内容 整合
为了 使 学生 更 全面 地 理解遗传信息的分子基础,本单元内容 需 要进 行 有 效
的 整合 。 可 以通过以 下几个 方面进 行 :
历史脉络 与逻辑 顺序
按照 科学发现的 历史脉络 ,从遗传物质的探索到核酸结构的揭示, 逐 步深
入。这 种顺序 不仅 符合 学生的认 知 规律,还有助于培养学生的科学 史 观。
理论与实 践 相结 合
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在介绍理论 知 识的同时,结 合 实验 操 作和模型构建等实 践 活 动 , 加 深学生
对抽象概念的理解。 例 如,通过制作 DNA 双螺旋结构模型,帮助学生 直 观 感受
DNA 的结构特点。
跨 学科 融合
本单元内容 可 以与其 他 学科如化学、物理学等进 行融合 。 例 如,利用化学
知 识解 释 磷酸二酯键的形成,利用物理学原理理解 DNA 的空间结构等。
社会责任与伦理教 育
将遗传信息的应用与伦理问题 融 入教学内容中, 引导 学生思 考 科技发展的
双 刃剑效 应,培养 他 们的社会责任 感 和伦理 意 识。
二、《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解
高中生物学学科核心 素 养是生物学课程教学的出发点和 归宿 。 根 据《 普 通
高中生物学课程 标准 ( 2017 年 版 2020 年 修 订 )》,本单元《遗传信息的分
子基础》的教学应 围绕 生命观念、科学思维、科学探究和社会责任 四个 维度展
开。
(一)生命观念
生命观念是 指 对观 察 到的生命现象及相 互 关系 或 特性进 行 解 释 后的抽象,
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是 人 们经过实证后的观点,是能 够 理解 或 解 释 生物学相关 事件 和现象的 意 识、
观念和思 想 方法。在本单元中,生命观念主要体现在以 下几个 方面:
遗传信息的本质
通过学习 DNA 是主要的遗传物质以及核酸的分子结构,学生将形成对遗传
信息本质的 正 确认识。 他 们将理解遗传信息如何以 DNA 为 载 体,在生物体内进
行 复制、传递和表达。
生命的物质性
本单元内容揭示了生命现象的物质基础 —— 核酸。学生将认识到生命体是
由 物质组成的,生命的 各种 现象和过程 都可 以用物质和能 量 的 变 化 来 解 释 。
生物的 统 一性与多 样 性
通过学习不同生物体内核酸的 共 性和 差异 ,学生将理解生物的 统 一性和多
样 性。 他 们将认识到 尽管 生物体在形 态 、结构和功能 上存 在 差异 ,但它们在遗
传信息的传递和表达 上 具有 共 同的基础。
(二)科学思维
科学思维是 指尊 重 事 实和证据, 崇尚严谨 和 务 实的 求知态 度, 运 用科学的
思维方法认识 事 物、解 决 实 际 问题的思维习 惯 和能力。在本单元中,科学思维
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主要体现在以 下几个 方面:
实验设计与分析
学生将通过学习经典实验的设计和分析过程,培养实验设计和数据分析的
能力。 他 们将学会如何 提 出科学问题、设计实验方 案 、 收集 和分析数据以及得
出结论。
模型构建与解 释
通过构建 DNA 双螺旋结构模型等活 动 ,学生将培养模型构建和解 释 的能力。
他 们将学会如何 运 用模型 来 简化复杂的生物学问题,并通过模型 来 解 释 和 预测
生命现象。
批判性思维
学生将学会质疑、讨论和评估科学证据。 他 们将通过对经典实验的讨论和
分析,培养批判性思维的能力,学会从多 个角 度 审视 科学问题并作出独立的判
断 。
( 三 )科学探究
科学探究是 指 能 够 发现现实 世界 中的生物学问题, 针 对特 定 的生物学现象
进 行 观 察 、 提 问、实验设计、方 案 实 施 以及对结 果 的 交流 与讨论的能力。在本
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单元中,科学探究主要体现在以 下几个 方面:
问题发现与 提 出
学生将通过观 察 和分析生命现象,发现并 提 出科学问题。 例 如,在观 察 不
同生物的遗传特 征 时, 他 们 可 以 提 出 “ 是 什么决定 了生物的遗传特 征?” 等问
题。
实验设计与实 施
学生将学会设计并实 施 实验 来 探究科学问题。 例 如, 他 们 可 以设计实验 来
验证 DNA 的遗传功能 或 探究不同因 素 对 DNA 稳定 性的 影响 。
结 果交流 与讨论
学生将学会如何 交流 和讨论实验结 果 。 他 们 可 以通过 小 组讨论、 班级汇报
等形 式 分 享自己 的实验结 果 和观点,并 听取他人 的 意见 和建 议 。
( 四 )社会责任
社会责任是 指 基于生物学的认识 参 与 个人 与社会 事务 的讨论作出理性解 释
和判 断 解 决 生 产 生活问题的 担当 和能力。在本单元中,社会责任主要体现在以
下几个 方面:
科技应用与伦理
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学生将讨论遗传信息在 医 学、 农业 等领域的应用及其 潜 在 影响 。 他 们将思
考 科技发展的双 刃剑效 应,并探讨如何 平衡 科技发展与伦理 道德 的关系。
公众 教 育 与传 播
学生将 积极参 与 公众 教 育 和传 播 活 动 。 例 如, 他 们 可 以通过制作科 普海报 、
参加 科 普讲座 等形 式向公众普 及遗传学 知 识 提 高 公众 的科学 素 养。
环境保护 与 可持 续发展
学生将认识到遗传信息的 保护 对生物多 样 性和生 态平衡 的重要性。 他 们将
思 考 如何 运 用遗传学 知 识 来保护环境 和 促 进 可持 续发展。
本单元《遗传信息的分子基础》的教学应 紧 密 围绕 生命观念、科学思维、
科学探究和社会责任 四个 维度展开。通过 丰富 多 样 的教学活 动 和实 践操 作,帮
助学生全面理解遗传信息的分子基础,培养 他 们的生物学学科核心 素 养,为 他
们的 终身 发展 奠定坚 实的基础。
三 、 学情分析
(一) 已知 内容分析
在进入《遗传信息的分子基础》这一单元学习之前,学生 已 经 完 成了必修
1 《分子与细 胞 》的学习,对细 胞 的结构与功能有了基本的认识,包括细 胞膜 、
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细 胞 质、细 胞 核等组成部分及其功能。学生也 掌握 了一些基础的生物学概念,
如分子、原子、化学键等,这些 知 识为理解 DNA 的结构和功能 奠定 了基础。
在遗传学方面,学生 已 经通过初中生物课程 或 日常生活中的常识,对遗传
现象有了初步的了解, 知道 子 女 会 继承父母 的 某 些特 征 ,如 外貌 、性格等。学
生也 可 能 接触 过一些简单的遗传规律,如 孟德 尔的遗传 定 律,但对这些 定 律 背
后的分子基础 尚 不 清楚 。
针 对本章内容,学生在之前的学习中 可 能 已 经 接触 过 “ 遗传物质 ” 这一概
念,但对其具体是 什么 以及为何能 承载 遗传信息还 缺乏 深入的理解。学生 可 能
对核酸( DNA 和 RNA )有 所 了解,但对其分子结构、功能以及在遗传中的作
用 知 之 甚少 。
(二) 新知 内容分析
本单元《遗传信息的分子基础》主要 涵盖 两大节内容:第一节《 DNA 是主
要遗传物质的探索》和第二节《核酸的分子结构》。这两节内容 紧 密相 连 , 共
同构成了对遗传物质 DNA 的深入理解。
DNA 是主要遗传物质的探索