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        “DNA重組技術(shù)的基本工具”(第1課時)的教學(xué)設(shè)計

        2017-04-06 23:17:33羊垂功
        中學(xué)生物學(xué) 2016年12期
        關(guān)鍵詞:教學(xué)設(shè)計

        羊垂功

        摘 要 依據(jù)學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu),通過創(chuàng)設(shè)問題串引領(lǐng)學(xué)生思考、討論,從中培養(yǎng)他們分析能力、推理能力、創(chuàng)新能力和批判性思維。

        關(guān)鍵詞 DNA重組技術(shù) 基本工具 教學(xué)設(shè)計

        中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

        1 教材分析

        “DNA重組技術(shù)的基本工具”是人教版高中生物學(xué)教材《選修3·現(xiàn)代生物科技專題》專題2“基因工程”第一節(jié)內(nèi)容,包括“DNA重組技術(shù)的基本工具”和“重組DNA分子的模擬操作”兩部分內(nèi)容。這部分教材主要依據(jù)學(xué)生已有認知結(jié)構(gòu)、認知需要進行編排,即通過“科技探索之路”的學(xué)習(xí)。學(xué)生已經(jīng)明確沒有基礎(chǔ)理論的研究成果,沒有技術(shù)方面的創(chuàng)新發(fā)明,基因工程不可能誕生,也不可能迅速崛起即工欲善其事必先利其器。那么基因工程操作時用到的分子工具有哪些?它們分別有什么作用?由于基因工程內(nèi)容比較“高”、比較“新”,學(xué)生接觸得很少,為此教材拓寬、拓深“DNA重組技術(shù)的基本工具”時,主要采用化復(fù)雜為簡約、化抽象為形象的簡約化處理手法,使學(xué)生更容易理解、掌握這部分內(nèi)容。學(xué)生明確、理解“DNA重組技術(shù)的基本工具”后,自然會產(chǎn)生新的認知需要:怎樣運用這些工具,構(gòu)建重組DNA分子?最后,教材引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生開展“重組DNA分子操作模擬”活動,滿足學(xué)生認知需要的同時為后續(xù)學(xué)習(xí)“基因工程的基本操作程序”奠定基礎(chǔ)。此外,為提升學(xué)生思維容量、強化學(xué)生思維參與力度,教材結(jié)合圖文設(shè)置了相應(yīng)的旁欄思考題,意圖是誘導(dǎo)學(xué)生通過對相關(guān)問題的思考,把學(xué)習(xí)的注意力從簡單的死記硬背切換至分析、批判、創(chuàng)新等有利于學(xué)生終身發(fā)展的能力上來。本節(jié)內(nèi)容安排2個課時完成,第1課時完成“DNA重組技術(shù)的基本工具”,第2課時完成“重組DNA分子的模擬操作”。

        2 教學(xué)目標

        2.1 知識目標

        簡述基因工程概念及目的;簡述DNA重組技術(shù)基本工具特點及作用;說明基因工程載體必須具備的條件。

        2.2 能力目標

        通過推測限制酶作用機制、分析與評價質(zhì)粒作用,形成分析能力、推理能力、創(chuàng)新能力與批判性思維。

        2.3 情感、態(tài)度與價值觀目標

        認同基因工程的誕生、發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。

        3 教學(xué)過程

        3.1 回顧舊知,學(xué)習(xí)基因工程概念及科技探索之路

        教師引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生回顧雜交育種缺點并追問:為克服遠緣雜交不親和障礙應(yīng)采用哪種育種方法?以使學(xué)生明確基因工程育種在該方面是雜交育種的“升級版”。教師通過多媒體課件展示香蕉魚、蜥蜴牛等圖片,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時,使他們意識到基因工程發(fā)展至今,很多奇思妙想已不再是天方夜譚的神話,即理論上基因工程的理念是“只有想不到?jīng)]有做不到”。教師要求各小組充分發(fā)揮自身想象力,摭談他們的各種“奇思妙想”。之后,教師再進行評價、激勵:“大家某些愿景,我相信隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展、完善以及同學(xué)們將來的不懈努力一定能實現(xiàn)”。教師提出問題:目前基因工程的重要研究成果有哪些?什么是基因工程?教師引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生分析、理解題圖寓意:沃森和克里克對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的重大發(fā)現(xiàn)和隨后的技術(shù)孕育了基因工程并使其碩果累累,即在復(fù)制的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)上所“長”、所“結(jié)”的工程菌、牛、羊、魚、番茄、甜椒、牽牛等代表了基因工程在轉(zhuǎn)基因微生物、轉(zhuǎn)基因動物和轉(zhuǎn)基因植物三個重要方面的研究成果。教師引出基因工程概念,并引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)概念,總結(jié)基因工程的目的、操作環(huán)境、操作水平等基礎(chǔ)知識。教師追問:既然沃森和克里克對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的重大發(fā)現(xiàn)和隨后的技術(shù)孕育了基因工程,那么基因工程是如何在生物化學(xué)、分子生物學(xué)和微生物等學(xué)科基礎(chǔ)及相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的?學(xué)生閱讀“科技探索之路”,教師依據(jù)學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu),與學(xué)生一起構(gòu)建基因工程的理論基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)等(圖1),以使學(xué)生理解基因工程又稱為DNA重組技術(shù)、DNA拼接技術(shù)的原因;明確沒有基礎(chǔ)理論的研究成果,沒有技術(shù)方面的創(chuàng)新發(fā)明,基因工程就不可能誕生,進而使學(xué)生認同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。教師提出問題:基因工程操作時用到的分子工具有哪些?它們分別有什么特點、作用?基因工程載體必須具備怎樣的條件?

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