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“基因工程及其应用”的教学设计论文

发布时间:2021-02-23 09:54:11 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.scipaper.net):

摘要:本文根据建构主义理论对基因工程及其应用的教学采取“情景—问题—探究—建模”模式,引导学生体验和领悟基因工程中的“剪、拼、接、导”的过程,落实新课程倡导“主动参与,乐于探究,交流与合作”的教学理念。

关键词:递进式问题串;思维导图;模型构建;合作学习

本文引用格式:李盛文.“基因工程及其应用”的教学设计[J].教育现代化,2019,6(83):133-134.

一教学分析

“基因工程及其应用”是生物课程的主要内容之一,本课程主要介绍了基因工程的原理,通过对该课程的学习,可让学生对基因工程有着一个初步的了解。当然,由于教材版面设置有限,教学内容有限,如果单纯的以教材为主的话所为学生展示的内容也并不多,很难满足学生的学习需求。因此,需要借助一些教材外的内容、实例等扩充学生的学习资源,为学生学习提供可靠的帮助。例如,可为学生介绍“基因工程及其应用”相关内容在环境保护、作物育种、药物研制等方面的应用,并通过一些多媒体课件播放应用的整个流程,为人们的生活、生产提供极大的便利性。最后,教师再引导学生针对课程的核心内容展开讨论,让学生分别发表自己的观点,在此过程中,学生会通过相互交流、查阅资料等方式搜索更多有关“基因工程及其应用”的相关知识,进而增强学生的学习效率。“基因工程及其应用”是一门较为抽象且难以理解的学科内容,因此,在针对其展开教学时,应结合学生的实际学习情况,采取多元化、多样化的教学方式,例如,可通过动画、图片、比喻、活动等方式,对学生实施体验式、形象化的教学,让学生身临其境的感受知识的魅力。

二 教学设计思路

该节内容比较抽象和复杂,属于生物科学中的前沿科学,学生理解和接受起来都十分困难。因此,教学设计上要整体设计、博采众长、因地制宜,力求知识形象化、立体化、动态化。要求学生在课前利用广泛的网络和图书资源获取有关基因工程的应用事例及有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等资料,写出一篇关于基因工程的应用成果和安全性的综述或制作课件展示,以期使学生对基因工程有一个初步的认识。课堂教学设计上,按照“情景—问题—探究—建模”的模式进行互动探究式教学,不同环节,因地制宜;力求直观,化抽象为具体;力求层次,递进式设问;力求主动参与,学生通过制作模型活动来切身体会基因工程基本工具的作用和基因工程“剪、拼、接、导”的主要过程,真正做到让学生“在做中学”“在学中思”,体验手脑并用和互动合作的乐趣。课后,设计思考题或自主探究的课题,引导学生课下自主学习。

三 教学目标

通过课本分析,为学生讲述基因工程的基本原理;并通过与不同领域的结合,举例并剖析基因工程在医药、农业等多个领域的应用;针对不同领域所获得的成果进行分析,并将其简述给学生,在让学生对相关知识有着进一步了解的同时,也让学生深度研究其发展前景;通过实施有效的教学策略,引导学生自主探究、观察、学习,培养学生的自主学习能力、合作学习能力,让学生对基因工程相关知识有着更深入的理解,并对其产生兴趣。

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四 教学过程设计

(一) 创设情境,激发想象力;提出问题,激发探究


利用多媒体展示发光的水母,激发想象“能否让热带鱼也能发光?人类可以用什么方法来实现?”再利用色彩绚丽的转基因生物实物照片,变不能为可能。然后,提出问题:什么叫基因工程?并引导学生找出操作环境,操作对象,操作水平,变异原理及结果的概念要点。同学之间相互补充,教师纠正后分点讲解概念要点。

(二)基因工程的操作工具

展示普通棉花与抗虫棉的图片,再展示科学家培育抗虫棉的过程图。师生探讨培育“转基因抗虫棉”的关键环节。“工欲善其事,必先利其器”,采用类比方法介绍基因工程的三种工具的名称。

1.限制酶

先引导学生回顾DNA双螺旋结构,再课件动画演示—以EcoRI限制酶为例动态演示EcoRI限制酶剪切DNA产生黏性末端的过程。再依据动画,学生利用纸板、剪刀等独立完成限制酶切割DNA的过程。然后,设置递进式问题串:学生回答,教师补充纠正,并在学生直观理解的基础上指导学生归纳总结限制酶的知识要点;进一步设置思维性问题串:引导学生深入理解各知识点之间的联系。

2.DNA连接酶

课件动画演示—DNA连接酶的作用过程,再设置递进式问题串:学生回答,相互补充,并引导学生理解DNA连接酶的作用、作用部位、作用结果。课件图片分步演示:形成重组DNA分子的过程;然后,学生分小组利用剪刀、不干胶、纸板等合作制作重组DNA分子的模型,这种分组不宜过多,每组3人较好,以免出现“搭便车现象”;学生分组展示成果,并介绍制作过程,教师点评并细化。

3.运载体

设置问题串:学生回答,相互补充。展示质粒的结构模式图并介绍质粒的定义,由学生分析要点,教师补充。课件动画演示:重组质粒形成过程,然后学生分组合作制作重组质粒的模型;分组展示成果,并介绍制作过程,教师点评并细化,为突破教学难点做好铺垫。

(三)基因工程的操作步骤

展示人工染色的“蓝色妖姬”图片和转基因“蓝色妖姬”图片,再给定材料和用具,小组合作探究获得转基因“蓝色妖姬”的操作过程。

材料与用具:三色紫罗兰(含蓝色素基因)、玫瑰、质粒、DNA连接酶、限制酶等

要求:介绍转基因“蓝色妖姬”的设计思路,并说出具体操作步骤。

学生完成后,由两组各派一个代表上台阐述本组的设计思路及具体操作步骤,其他组进行质疑或完善,然后教师通过动画展示该过程,精讲基因工程操作的基本步骤,归纳基因工程操作的“四步曲”,学生比较,悟出差异,提升认识。

(四)基因工程的应用与安全性教学

基因工程的应用内容较多,信息量大,课前已要求学生利用广泛的网络和图书资源获取有关基因工程的应用事例及有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等的资料,写出一篇关于基因工程的应用成果和安全性的综述或制作课件,由学生上台介绍或课件演示,学生相互交流成果,教师点评。

(五)小结

在完成基因工程的教学后,进行总结归纳,从两个层次进行。一方面先利用基因工程概念、工具、步骤、应用,及安全性等方面对本节内容进行总结。

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四教学反思

在“基因工程及其应用”教学方法实施中,主要是以学生为中心展开教学,教师在整个教学中充当指导者、引导者的角色,引导学生自主参与到学习中,打破传统教学方式的局限性。教学实施更注重学生探究学习、自主学习、合作学习等能力的培养,并通过深入趣味性的实例内容,激发学生学习兴趣,进而促使学生积极主动投入到生物学习中,更符合新课改教学的要求,在生物教学的各个环节深入落实新课改的理念,为学生的学习和发展提供可靠的帮助。但是,这种教学设计需要教师很强的组织能力和驾驭能力,有充实的知识储备,对知识点要细化,理解深刻,能将知识的理解与应用与图片、动画、模型建构、探究设计紧密结合,尽力避免有热闹而无实效。

参考文献

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[2]刘丹.基于生物学核心素养的“基因工程的基本操作程序”教学设计[J].中学生物学,2017,33(09):20-22.
[3]李小书.“基因工程及其应用”一节的教学设计[J].生物学教学,2015,40(06):29-31.
[4]顾嘉虹.“基因工程”教学设计[J].中学生物教学,2015(04):52-53.
[5]蔡晶晶,宋小平,王雅洁,黄静.培养高级技能型人才的基因工程教学实践[J].生命的化学,2018,38(05):764-767.
[6]何凌峰.《分子生物学实验》课程教学改革实践——以绿色荧光蛋白基因的分子克隆实验为例[J].教育现代化,2018,5(47):52-54.

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