2019版 北师大版 高中生物学 选择性必修3 生物技术与工程《第3章 基因工程》大单元整体教学设计[2020课标]

2025年1月2716:22:08发布者:gggyyy 13 views 举报
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2019 版 北师大版 高中生物学 选择性必修 3 生物技

术与工程《第 3 章 基因工程》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

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

本次大单元教学设计针对的是 2019 版北师大版高中生物学选择性必修

3 《生物技术与工程》中的第 3 章《基因工程》。本章内容涵盖了基因工程的

基本原理、基本工具、操作程序以及基因工程的应用等多个方面,是生物学领

域中的前沿和热点之一。教学内容包括:

基因工程的原理:介绍基因工程的概念、发展历史、基本原理以及其在现

代生物科技中的重要地位。

基因工程的基本工具:详细讲解限制性内切核酸酶、 DNA 连接酶和载体这

三种基本工具在基因工程中的应用和作用机制。

基因工程的操作程序:

目的基因的获得:介绍通过化学合成、基因组文库构建、 cDNA 文库构建

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等方法获取目的基因的过程。

基因表达载体的构建:阐述如何将目的基因与载体 DNA 连接,形成重组

DNA 分子,并导入受体细胞。

目的基因导入受体细胞:介绍常用的转化、转染、感染等方法,将重组

DNA 分子导入细菌、动植物细胞等受体细胞。

目的基因的表达及产物检测鉴定:讲解目的基因在受体细胞中的表达机制,

以及如何通过分子杂交、抗原 - 抗体杂交等方法检测目的基因的表达产物。

基因工程的应用:介绍基因工程在农业、医药、工业等领域中的广泛应用

及其对人类社会的深远影响。

蛋白质工程:作为基因工程的延伸,介绍蛋白质工程的概念、原理、方法

及其在生物科技中的应用。

这些内容不仅涉及生物学的基础知识,还融合了现代生物技术的最新进展,

对于培养学生的生物学学科核心素养具有重要意义。

(二)单元内容分析

本单元内容紧密围绕基因工程这一主题展开,从原理到应用,从基本操作

到前沿技术,形成了一个完整的知识体系。具体分析如下:

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知识体系的连贯性:本单元内容从基因工程的基本原理出发,逐步深入到

基本工具、操作程序和应用领域,每个环节都紧密相连,形成了一个逻辑清晰、

条理分明的知识体系。

理论与实践的结合:本单元内容不仅注重理论知识的讲解,还强调了实践

操作的重要性。通过介绍基因工程的操作程序,引导学生了解基因工程技术的

实际应用,培养了学生的动手能力和实践操作能力。

前沿性与基础性并重:本单元内容既包含了基因工程的基础知识,又涉及

了最新的前沿技术,如蛋白质工程等。这种前沿性与基础性的并重,有助于拓

宽学生的视野,培养学生的创新思维和探索精神。

跨学科性:基因工程作为一门交叉学科,涉及生物学、化学、物理学、工

程学等多个领域。本单元内容在介绍基因工程技术的同时, 融入了其 学科

的相 知识,有助于培养学生的跨学科思维和 合素养。

(三)单元内容整合

为了 更好 地实现教学目 ,本单元内容 要进 行适当 的整合和 化。具体

措施 如下:

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整合教学 资源 用教 、教 辅资料 网络资源 等多种教学 资源 ,为

学生 提供丰富 的学 习材料 和实 验案例 。结合本地实际和学生 点,开发具有地

特色 的教学 资源 和实 验项 目。

化教学结构: 根据 教学内容和学生 水平 ,合理 安排 教学 序和教学

教学、探 究式 教学等多种教学方法, 发学生的学 习兴趣

积极 性。注重 课堂互 动和合作学 ,培养学生的 通能力和 团队协 作精神。

强化实践操作:基因工程是一门实践性 强的学科,因 本单元教学应注

重实践操作能力的培养。通过 安排 验课 参观考察 动, 学生 亲身

基因工程技术的 力和 挑战 鼓励 学生 课外 科技 动和科 研项 目,培养学

生的创新能力和实践能力。

拓展应用领域:基因工程技术在农业、医药、工业等领域有 广泛的应用

。本单元教学应注重拓展应用领域的教学内容, 学生了解基因工程技术

在解 实际 题中的应用 价值 力。引导学生 注基因工程技术的发展动

和前沿技术,培养学生的科技素养和创新能力。

二、《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解

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高中生物学学科核心素养

根据 通高中生物学 标准 2017 2020 )》的要

本单元教学应注重培养学生的生物学学科核心素养。具体分解如下:

(一)生 命观

命观 念是 观察 到的生 及相 互关 或特 性进 释后 抽象

是人 们经 过实 证后 点,是能 理解 生物学相 关事件 和现 的意识、

念和思 方法。在本单元教学中,应注重培养学生的生 命观 念,具体表现在

以下 个方面:

结构与 :通过介绍基因的结构和 能、基因表达载体的构建等内容,

引导学生理解生物体的结构与 能之 的密切 系。 学生 识到生物体的结

构是 能的基础, 能是结构的体现,从 而树立 结构与 能相 应的生 命观 念。

进化与 :通过介绍基因工程在生物进化中的应用和前 ,引导学生

理解生物进化的本质和机制。 学生 识到生物体通过 自然 选择和人工选择等

断适 应环 境变 化,从 而树立 进化与 应的生 命观 念。

稳态 平衡观 :通过介绍基因工程在维 生物体 稳态 平衡 中的应用和作

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用机制,引导学生理解生物体内 稳态 平衡 对于生 命活 动的重要性。

学生 识到生物体通过调节内 境来 持稳态 平衡 ,从 而树立稳态

的生 命观 念。

(二)科学思维

科学思维是 指尊 实和 证据 崇尚严谨 实的 态度 用科学的

思维方法 物、解 实际 题的思维 习惯 和能力。在本单元教学中,应注

重培养学生的科学思维,具体表现在以下 个方面:

归纳 与概括:通过介绍基因工程的基本原理和基本工具等内容,引导学生

学会从具体现 归纳 出一 般规律 和方法。 学生 识到 归纳 与概括是科学思

维的重要方法之一,从 培养 归纳 与概括的科学思维能力。

演绎 理:通过介绍基因工程的操作程序和应用领域等内容,引导学生

学会从一 般规律 和方法 导出具体现 和结 学生 识到 演绎 理是科

学思维的 一种重要方法,从 培养 演绎 理的科学思维能力。

模型 与建 :通过介绍基因表达载体的构建和基因工程操作程序等内容,

引导学生学会建 使 模型来描 述和解 生物学现 学生 识到 模型

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是科学思维的重要手 之一,从 培养 模型 与建 的科学思维能力。

批判 性思维:通过介绍基因工程技术的 优缺 点和应用前 等内容,引导学

生学会 批判 性地思 考问 题和分析 题。 学生 识到 批判 性思维是科学思维的

重要组成 分之一,从 培养 批判 性思维的能力。

(三)科学探

科学探 发现现实 世界 中的生物学 题,针对 定的生物学现

行观察 提问 、实 设计、方 以及对结 的交 论的能力。在本

单元教学中,应注重培养学生的科学探 能力,具体表现在以下 个方面:

发现 题的能力:通过介绍基因工程技术的应用领域和前沿动 等内容,

引导学生学会发现现实 世界 中的生物学 题。 学生 识到发现 题是科学探

的第一步,从 培养发现 题的能力。

设计与实 能力:通过 安排 验课 课外 科技 动等 动形 ,引导

学生学会设计并实 生物学实 学生 识到实 设计与实 是科学探

重要环节之一,从 培养实 设计与实 的能力。

分析与交 能力:通过组 和交 流讨 论等 动形 ,引

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导学生学会对实 分析和交 流讨 论。 学生 识到结 分析与交

科学探 的必要环节之一,从 培养结 分析与交 的能力。

)社会 责任

社会 责任 基于生物学的 与个人与社会 事务 论、作出理性解

判断 、解 生产生 活问 题的 担当 和能力。在本单元教学中,应注重培养学

生的社会 责任 意识,具体表现在以下 个方面:

注社会热点 题:通过介绍基因工程技术在社会热点 题中的应用和

等内容,引导学生 注社会热点 题并 论。 学生 识到 注社会热

题是 公民 的社会 责任 之一,从 培养 注社会热点 题的意识。

与科学 决策 过程:通过组 织模拟 科学 决策 过程等 动形 ,引导学生

与科学 决策 过程并发表 自己 解。 学生 识到 与科学 决策 过程是 公民参

与社会 事务 的重要 途径 之一,从 培养 与科学 决策 过程的能力。

传播 科学知识与理念:通过组 普宣传活 动等形 ,引导学生 传播 科学

知识与理念并 公众 科学素养。 学生 识到 传播 科学知识与理念是 公民

的社会 责任 之一,从 培养 传播 科学知识与理念的能力。

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本单元教学应注重培养学生的生物学学科核心素养,通过 化教学内容、

进教学方法和完 善评价 体系等 措施来提 高学生的生 命观 念、科学思维、科学

和社会 责任 意识等方面的能力 水平

三、 学情分析

(一) 知内容分析

在进入《基因工程》这一大单元学 之前,学生 已经 完成了必修 程的学

,对生物学的基本概念、原理和方法有了一定的了解。 特别 是在必修 2

与进化》 模块 中,学生 已经 遗传 的细胞基础、 遗传 的分子基础、 遗传

的基本 规律 、生物的 变异 和生物的进化等内容,为理解基因工程 提供 了必要的

遗传 学基础。

具体 来说 ,学生 知内容主要包括:

遗传信息 的载体:学生 已经 了解 DNA 是生物体的 遗传 物质,能 够储存

递遗传信息 他们 DNA 分子 由四 脱氧 酸组成,通过 互补配 对原

形成 双螺旋 结构。

基因的概念:学生明白基因是 DNA 分子 具有 遗传效 应的 片段 ,能

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