2019版 北師大版 高中生物學(xué) 必修2 遺傳與進(jìn)化《第2章 遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》大單元整體教學(xué)設(shè)計2020課標(biāo)_第1頁
2019版 北師大版 高中生物學(xué) 必修2 遺傳與進(jìn)化《第2章 遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》大單元整體教學(xué)設(shè)計2020課標(biāo)_第2頁
2019版 北師大版 高中生物學(xué) 必修2 遺傳與進(jìn)化《第2章 遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》大單元整體教學(xué)設(shè)計2020課標(biāo)_第3頁
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版北師大版高中生物學(xué)必修2遺傳與進(jìn)化《第2章遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》大單元整體教學(xué)設(shè)計[2020課標(biāo)]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》分解三、學(xué)情分析四、大主題或大概念設(shè)計五、大單元目標(biāo)敘寫六、大單元教學(xué)重點七、大單元教學(xué)難點八、大單元整體教學(xué)思路九、學(xué)業(yè)評價十、大單元實施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學(xué)歷案十三、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計十四、大單元作業(yè)設(shè)計十五、“教-學(xué)-評”一致性課時設(shè)計十六、大單元教學(xué)反思一、內(nèi)容分析與整合(一)教學(xué)內(nèi)容分析本單元的教學(xué)內(nèi)容選自2019版北師大版高中生物學(xué)必修2《遺傳與進(jìn)化》的第2章《遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》。本章內(nèi)容共分為三節(jié):第一節(jié)《遺傳信息的復(fù)制》,第二節(jié)《遺傳信息的表達(dá)》(包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個部分),第三節(jié)《基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象》。這三節(jié)內(nèi)容系統(tǒng)地介紹了遺傳信息的傳遞方式及其調(diào)控機制,是理解生命遺傳規(guī)律的基礎(chǔ),也是生物學(xué)核心知識的重要組成部分。第一節(jié):遺傳信息的復(fù)制本節(jié)主要介紹了DNA的復(fù)制過程,包括DNA復(fù)制的基本概念、復(fù)制所需的酶和蛋白質(zhì)、DNA復(fù)制的具體步驟(解旋、合成新鏈、連接)以及DNA復(fù)制的特點和意義。通過本節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)理解DNA復(fù)制的半保留復(fù)制方式,掌握DNA復(fù)制的基本過程,認(rèn)識到DNA復(fù)制在生物遺傳中的核心作用。第二節(jié):遺傳信息的表達(dá)本節(jié)分為轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個部分,詳細(xì)闡述了基因如何通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程將遺傳信息從DNA傳遞到蛋白質(zhì)。轉(zhuǎn)錄部分介紹了RNA的種類(mRNA、tRNA、rRNA)、轉(zhuǎn)錄的過程(啟動、延伸、終止)以及轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA的結(jié)構(gòu)特點。翻譯部分則重點講解了核糖體的結(jié)構(gòu)、翻譯的過程(起始、延長、終止)以及翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)的合成。通過本節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)理解基因表達(dá)的基本過程,認(rèn)識到轉(zhuǎn)錄和翻譯在生命活動中的重要性。第三節(jié):基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象本節(jié)介紹了基因的選擇性表達(dá)概念,即不同細(xì)胞在發(fā)育過程中會選擇性地表達(dá)不同的基因,從而形成不同的細(xì)胞類型和功能。本節(jié)還引入了表觀遺傳現(xiàn)象的概念,包括DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA調(diào)控等機制,這些機制在不影響DNA序列的情況下,通過改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)模式來影響生物的性狀。通過本節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)理解基因選擇性表達(dá)的意義和表觀遺傳現(xiàn)象在生命調(diào)控中的作用。(二)單元內(nèi)容分析本單元內(nèi)容緊密圍繞遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)這一核心主題展開,涵蓋了DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯以及基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象等多個方面。這些內(nèi)容不僅揭示了生命遺傳的基本規(guī)律,還為后續(xù)學(xué)習(xí)遺傳變異、進(jìn)化等生物學(xué)知識打下了堅實的基礎(chǔ)。知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性本單元內(nèi)容按照遺傳信息傳遞的邏輯順序進(jìn)行組織,從DNA復(fù)制到轉(zhuǎn)錄,再到翻譯,最后到基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象,形成了一個完整的知識體系。這種系統(tǒng)性的知識結(jié)構(gòu)有助于學(xué)生更好地理解遺傳信息的傳遞方式和調(diào)控機制。理論與實踐的結(jié)合本單元內(nèi)容不僅注重理論知識的傳授,還強調(diào)實踐操作的訓(xùn)練。例如,在實驗教學(xué)中,學(xué)生可以通過模擬DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程來加深對遺傳信息傳遞機制的理解。這種理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方式有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐能力。學(xué)科交叉的融合性本單元內(nèi)容還涉及了化學(xué)、物理學(xué)等多個學(xué)科的知識,如DNA的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、酶的作用機制等。這種學(xué)科交叉的融合性有助于學(xué)生拓寬知識視野,培養(yǎng)跨學(xué)科的綜合思維能力。(三)單元內(nèi)容整合為了更好地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),提高教學(xué)效果,本單元內(nèi)容需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼虾蛢?yōu)化。具體整合思路如下:主題統(tǒng)領(lǐng)下的知識整合以“遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)”為主題,將DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯以及基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象等知識點進(jìn)行整合。通過主題統(tǒng)領(lǐng)下的知識整合,有助于學(xué)生形成對遺傳信息傳遞機制的整體認(rèn)識。理論與實踐的整合將理論知識與實驗操作相結(jié)合,通過實驗教學(xué)來加深對理論知識的理解。例如,在DNA復(fù)制的教學(xué)中,可以通過模擬實驗來演示DNA復(fù)制的過程;在轉(zhuǎn)錄和翻譯的教學(xué)中,可以通過構(gòu)建基因表達(dá)模型來展示基因表達(dá)的基本過程。學(xué)科交叉的整合將生物學(xué)知識與化學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的知識進(jìn)行整合,通過跨學(xué)科的知識整合來拓寬學(xué)生的知識視野。例如,在DNA結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的教學(xué)中,可以引入化學(xué)中的化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)等知識;在酶的作用機制的教學(xué)中,可以引入物理學(xué)中的催化反應(yīng)、分子運動等知識。二、《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》分解高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)根據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個方面。以下是對這四個方面的具體分解和闡述。(一)生命觀念生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象,是人們經(jīng)過實證后的觀點,是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法。在本單元的教學(xué)中,生命觀念的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:結(jié)構(gòu)與功能觀通過介紹DNA的結(jié)構(gòu)與功能、基因表達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能等知識點,引導(dǎo)學(xué)生理解生物體的結(jié)構(gòu)與功能之間的密切關(guān)系。例如,在DNA復(fù)制的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生分析DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)與其復(fù)制功能之間的關(guān)系;在基因表達(dá)的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生探討基因表達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系。進(jìn)化與適應(yīng)觀通過介紹基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象等知識點,引導(dǎo)學(xué)生理解生物進(jìn)化與適應(yīng)的基本原理。例如,在基因的選擇性表達(dá)的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生分析不同細(xì)胞類型在發(fā)育過程中如何選擇性地表達(dá)不同的基因以適應(yīng)不同的環(huán)境;在表觀遺傳現(xiàn)象的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生探討表觀遺傳機制在生物進(jìn)化中的作用。穩(wěn)態(tài)與平衡觀通過介紹生物體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)與平衡等知識點(雖然本單元未直接涉及,但可以在教學(xué)中適當(dāng)拓展),引導(dǎo)學(xué)生理解生物體如何通過調(diào)節(jié)機制來維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)與平衡。例如,可以引導(dǎo)學(xué)生分析生物體如何通過基因表達(dá)的調(diào)控來維持細(xì)胞功能的穩(wěn)態(tài)與平衡。物質(zhì)與能量觀通過介紹DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過程中的物質(zhì)與能量變化,引導(dǎo)學(xué)生理解生物體內(nèi)的物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換過程。例如,在DNA復(fù)制的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生分析DNA復(fù)制過程中所需的酶和ATP等物質(zhì)的來源和作用;在基因表達(dá)的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生探討基因表達(dá)過程中所需的物質(zhì)和能量來源。(二)科學(xué)思維科學(xué)思維是指尊重事實和證據(jù),崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實的求知態(tài)度,運用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力。在本單元的教學(xué)中,科學(xué)思維的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:歸納與概括通過引導(dǎo)學(xué)生對DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過程進(jìn)行觀察和分析,培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括的能力。例如,在DNA復(fù)制的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生觀察DNA復(fù)制的實驗現(xiàn)象,概括出DNA復(fù)制的基本過程和特點;在基因表達(dá)的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生分析基因表達(dá)的實驗數(shù)據(jù),概括出基因表達(dá)的基本規(guī)律。演繹與推理通過引導(dǎo)學(xué)生運用已知的生物學(xué)原理來推導(dǎo)未知的生物學(xué)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生演繹與推理的能力。例如,在基因的選擇性表達(dá)的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生運用已知的基因表達(dá)調(diào)控原理來推導(dǎo)不同細(xì)胞類型在發(fā)育過程中如何選擇性地表達(dá)不同的基因;在表觀遺傳現(xiàn)象的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生運用已知的表觀遺傳機制來推導(dǎo)表觀遺傳現(xiàn)象在生物進(jìn)化中的作用。模型與建模通過引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過程的模型,培養(yǎng)學(xué)生模型與建模的能力。例如,在DNA復(fù)制的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建DNA復(fù)制過程的物理模型或數(shù)學(xué)模型;在基因表達(dá)的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建基因表達(dá)系統(tǒng)的物理模型或數(shù)學(xué)模型。批判性思維通過引導(dǎo)學(xué)生對生物學(xué)實驗數(shù)據(jù)和理論模型進(jìn)行批判性分析,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。例如,在基因表達(dá)的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生對基因表達(dá)的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行批判性分析,探討實驗數(shù)據(jù)的可靠性和有效性;在表觀遺傳現(xiàn)象的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生對表觀遺傳機制的理論模型進(jìn)行批判性分析,探討理論模型的適用性和局限性。(三)科學(xué)探究科學(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學(xué)問題,針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象,進(jìn)行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及對結(jié)果的交流與討論的能力。在本單元的教學(xué)中,科學(xué)探究的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:問題發(fā)現(xiàn)與提出通過引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析生物學(xué)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力。例如,在DNA復(fù)制的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生觀察DNA復(fù)制的實驗現(xiàn)象,提出問題:DNA是如何進(jìn)行復(fù)制的?在基因表達(dá)的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生分析基因表達(dá)的實驗數(shù)據(jù),提出問題:基因是如何進(jìn)行表達(dá)的?實驗設(shè)計與實施通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計并實施生物學(xué)實驗,培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計和實施能力。例如,在DNA復(fù)制的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計DNA復(fù)制的實驗方案,并指導(dǎo)學(xué)生實施實驗;在基因表達(dá)的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計基因表達(dá)的實驗方案,并指導(dǎo)學(xué)生實施實驗。數(shù)據(jù)收集與分析通過引導(dǎo)學(xué)生收集和分析生物學(xué)實驗數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)收集與分析能力。例如,在DNA復(fù)制的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生收集DNA復(fù)制的實驗數(shù)據(jù),并運用統(tǒng)計方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;在基因表達(dá)的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生收集基因表達(dá)的實驗數(shù)據(jù),并運用統(tǒng)計方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果與討論通過引導(dǎo)學(xué)生對生物學(xué)實驗結(jié)果進(jìn)行討論和交流,培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)果討論與交流能力。例如,在DNA復(fù)制的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生對DNA復(fù)制的實驗結(jié)果進(jìn)行討論和交流,探討實驗結(jié)果的意義和局限性;在基因表達(dá)的教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生對基因表達(dá)的實驗結(jié)果進(jìn)行討論和交流,探討實驗結(jié)果的應(yīng)用前景和研究方向。(四)社會責(zé)任社會責(zé)任是指基于生物學(xué)的認(rèn)識,參與個人與社會事務(wù)的討論,作出理性解釋和判斷,解決生產(chǎn)生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力。在本單元的教學(xué)中,社會責(zé)任的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:科學(xué)普及與傳播通過引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的生物學(xué)知識應(yīng)用于科學(xué)普及與傳播中,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)普及與傳播能力。例如,可以組織學(xué)生進(jìn)行生物學(xué)知識競賽、科普講座等活動,讓學(xué)生將所學(xué)的DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等知識點向他人進(jìn)行普及和傳播。環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展通過引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的生物學(xué)知識應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展中,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展意識。例如,可以引導(dǎo)學(xué)生探討基因工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用前景和潛在風(fēng)險,以及如何通過基因工程技術(shù)來解決環(huán)境問題。生命倫理與決策通過引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的生物學(xué)知識應(yīng)用于生命倫理與決策中,培養(yǎng)學(xué)生的生命倫理與決策能力。例如,可以引導(dǎo)學(xué)生探討基因編輯技術(shù)在人類遺傳病治療中的應(yīng)用前景和倫理問題,以及如何通過生命倫理原則來指導(dǎo)基因編輯技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。社會議題參與與討論通過引導(dǎo)學(xué)生參與社會議題的討論和交流,培養(yǎng)學(xué)生的社會議題參與與討論能力。例如,可以組織學(xué)生參加生物學(xué)相關(guān)的社會議題討論會、辯論賽等活動,讓學(xué)生就生物學(xué)相關(guān)的社會議題發(fā)表自己的觀點和看法。本單元的教學(xué)設(shè)計將緊密圍繞高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)展開,通過內(nèi)容分析與整合以及課程標(biāo)準(zhǔn)的分解與闡述,為后續(xù)的教學(xué)實施提供有力的理論支撐和實踐指導(dǎo)。學(xué)情分析(一)已知內(nèi)容分析在進(jìn)入《遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》這一大單元之前,學(xué)生已經(jīng)完成了生物學(xué)必修1的學(xué)習(xí),對細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生命活動的基本過程以及物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換等基礎(chǔ)概念有了較為系統(tǒng)的了解。具體來說,學(xué)生在以下幾個方面已經(jīng)具備了必要的知識基礎(chǔ):細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能:學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基本功能,特別是細(xì)胞核作為遺傳信息存儲場所的重要性。這為理解遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)提供了細(xì)胞層面的基礎(chǔ)。分子與細(xì)胞:在必修1中,學(xué)生了解了生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸(DNA和RNA)的基本結(jié)構(gòu)和功能,特別是DNA作為遺傳信息的載體,以及RNA在蛋白質(zhì)合成中的作用。這些知識為學(xué)習(xí)遺傳信息的復(fù)制(DNA復(fù)制)和表達(dá)(轉(zhuǎn)錄與翻譯)奠定了分子基礎(chǔ)。生命活動的基本過程:學(xué)生已經(jīng)掌握了細(xì)胞分裂、物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換等生命活動的基本過程,這些過程與遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)密切相關(guān)。例如,細(xì)胞分裂過程中的DNA復(fù)制是確保遺傳信息傳遞給子代細(xì)胞的關(guān)鍵步驟??茖W(xué)探究方法:通過必修1的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)掌握了一定的科學(xué)探究方法,如觀察、實驗、資料搜集與分析等。這些方法將在本單元的學(xué)習(xí)中得到進(jìn)一步的應(yīng)用和提升。(二)新知內(nèi)容分析本單元《遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》將深入探討遺傳信息在生物體內(nèi)的傳遞過程,具體包括遺傳信息的復(fù)制(DNA復(fù)制)、表達(dá)(轉(zhuǎn)錄與翻譯)以及基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象。以下是新知內(nèi)容的詳細(xì)分析:遺傳信息的復(fù)制(DNA復(fù)制):核心概念:DNA的半保留復(fù)制方式,解旋、復(fù)制叉的形成,DNA聚合酶的作用,以及復(fù)制的準(zhǔn)確性和錯誤修復(fù)機制。新知識點:學(xué)生需要理解DNA復(fù)制的具體步驟,包括模板鏈的解開、新鏈的合成以及復(fù)制叉的移動等過程。他們還需要了解DNA復(fù)制過程中可能出現(xiàn)的錯誤及其修復(fù)機制。遺傳信息的表達(dá)(轉(zhuǎn)錄與翻譯):核心概念:轉(zhuǎn)錄過程中RNA聚合酶的作用,mRNA、tRNA和rRNA的合成與功能,以及翻譯過程中核糖體的作用,氨基酸的激活與轉(zhuǎn)運,肽鍵的形成等。新知識點:學(xué)生需要掌握轉(zhuǎn)錄和翻譯的具體過程,理解遺傳信息如何從DNA傳遞到RNA(轉(zhuǎn)錄),再從RNA傳遞到蛋白質(zhì)(翻譯)。他們還需要了解基因表達(dá)調(diào)控的機制,包括啟動子、增強子等調(diào)控元件的作用?;虻倪x擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象:核心概念:基因的選擇性表達(dá)機制,細(xì)胞分化過程中基因表達(dá)的差異,以及表觀遺傳現(xiàn)象(如DNA甲基化、組蛋白修飾等)對基因表達(dá)的影響。新知識點:學(xué)生需要理解在生物體發(fā)育過程中,不同細(xì)胞類型如何通過基因的選擇性表達(dá)實現(xiàn)功能的分化。他們還需要了解表觀遺傳現(xiàn)象在基因表達(dá)調(diào)控中的重要作用,以及這些因素如何影響生物體的表型。(三)學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析高中生在生物學(xué)學(xué)習(xí)方面已經(jīng)具備了一定的自主學(xué)習(xí)和合作探究能力。具體來說,他們的學(xué)習(xí)能力可以概括為以下幾個方面:自主學(xué)習(xí)能力:高中生已經(jīng)具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力,能夠獨立完成課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)以及資料的搜集與分析等任務(wù)。這種能力對于本單元的學(xué)習(xí)尤為重要,因為遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)涉及較多的分子生物學(xué)知識,需要學(xué)生主動查閱相關(guān)資料以加深理解。合作探究能力:高中生在小組合作探究方面表現(xiàn)出較高的積極性。通過小組合作,學(xué)生可以相互討論、交流觀點,共同解決學(xué)習(xí)中遇到的問題。這種合作方式有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的學(xué)習(xí)效率。實驗操作能力:高中生已經(jīng)掌握了一定的實驗操作技能,能夠獨立完成一些簡單的生物學(xué)實驗。在本單元的學(xué)習(xí)中,學(xué)生將有機會參與到DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯等過程的模擬實驗中,通過實驗操作加深對相關(guān)知識的理解。批判性思維能力:高中生已經(jīng)具備了一定的批判性思維能力,能夠?qū)λ鶎W(xué)知識進(jìn)行質(zhì)疑、分析和評價。在本單元的學(xué)習(xí)中,學(xué)生將接觸到一些前沿的分子生物學(xué)研究成果,需要他們運用批判性思維對這些成果進(jìn)行分析和評價。(四)學(xué)習(xí)障礙突破策略針對本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生可能遇到的學(xué)習(xí)障礙,我們提出以下突破策略:強化基礎(chǔ)知識:針對部分學(xué)生對必修1中細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)等基礎(chǔ)知識掌握不牢固的問題,我們將在課前通過復(fù)習(xí)課、預(yù)習(xí)作業(yè)等方式進(jìn)行強化。在教學(xué)過程中適時回顧相關(guān)知識,幫助學(xué)生建立新舊知識之間的聯(lián)系。采用直觀教學(xué)手段:遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)涉及較多的分子生物學(xué)知識,這些內(nèi)容相對抽象且難以理解。為了幫助學(xué)生更好地掌握這些知識,我們將采用多媒體教學(xué)手段(如動畫、視頻等)進(jìn)行直觀展示。通過模擬實驗、模型構(gòu)建等方式讓學(xué)生親身體驗相關(guān)過程,加深對知識的理解。加強師生互動:在教學(xué)過程中,我們將注重師生互動,鼓勵學(xué)生積極提問、發(fā)表觀點。通過課堂討論、問答環(huán)節(jié)等方式及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,針對學(xué)生的疑惑進(jìn)行解答和指導(dǎo)。通過小組合作探究等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。注重實踐操作:針對本單元涉及較多的實驗操作內(nèi)容,我們將加強學(xué)生的實踐操作能力訓(xùn)練。通過實驗室教學(xué)、模擬實驗等方式讓學(xué)生親身體驗相關(guān)過程,提高他們的實驗操作技能和數(shù)據(jù)分析能力。培養(yǎng)批判性思維:針對高中生已經(jīng)具備了一定的批判性思維能力這一特點,我們將在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。通過引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行質(zhì)疑、分析和評價等方式培養(yǎng)他們的批判性思維能力,提高他們的問題解決能力和創(chuàng)新能力。個性化教學(xué)輔導(dǎo):針對部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能遇到的困難,我們將提供個性化的教學(xué)輔導(dǎo)。通過課后輔導(dǎo)、在線答疑等方式及時解決學(xué)生的學(xué)習(xí)問題,幫助他們克服學(xué)習(xí)障礙,提高學(xué)習(xí)效果。通過強化基礎(chǔ)知識、采用直觀教學(xué)手段、加強師生互動、注重實踐操作、培養(yǎng)批判性思維和提供個性化教學(xué)輔導(dǎo)等策略,我們可以有效地幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙,提高學(xué)習(xí)效果。四、大主題或大概念設(shè)計本單元的大主題設(shè)計為“遺傳信息的復(fù)制與表達(dá):探索生命的遺傳密碼”。圍繞這一主題,通過三個子課題(遺傳信息的復(fù)制、遺傳信息的表達(dá)——轉(zhuǎn)錄與翻譯、基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象)的學(xué)習(xí)活動,幫助學(xué)生深入理解遺傳信息在生物體中的傳遞與表達(dá)過程,掌握生命遺傳的基本規(guī)律,形成對生命遺傳現(xiàn)象的科學(xué)認(rèn)識。本單元旨在通過探究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),特別是生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任等方面的能力。五、大單元目標(biāo)敘寫高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng):(一)生命觀念學(xué)生能夠理解遺傳信息的復(fù)制是生物體遺傳的基礎(chǔ),掌握DNA復(fù)制的過程和特點,認(rèn)識到DNA復(fù)制在生命延續(xù)中的重要性。學(xué)生能夠闡述轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程,理解遺傳信息如何從DNA傳遞到RNA,再進(jìn)一步傳遞到蛋白質(zhì),形成生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。學(xué)生能夠認(rèn)識到基因的選擇性表達(dá)是生物體發(fā)育和分化的基礎(chǔ),理解不同細(xì)胞類型具有不同基因表達(dá)模式的原因。學(xué)生能夠了解表觀遺傳現(xiàn)象,認(rèn)識到環(huán)境因素對基因表達(dá)的影響,理解基因與環(huán)境的相互作用在生命過程中的重要性。(二)科學(xué)思維學(xué)生能夠通過分析DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的實驗數(shù)據(jù),運用歸納與概括、演繹與推理等科學(xué)思維方法,理解遺傳信息的傳遞規(guī)律。學(xué)生能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù),運用模型與建模的方法,構(gòu)建遺傳信息傳遞的模型,加深對生命現(xiàn)象的理解。學(xué)生能夠批判性地評價遺傳學(xué)研究中的新發(fā)現(xiàn)和理論,提出自己的觀點和假設(shè),培養(yǎng)創(chuàng)新思維和批判性思維能力。(三)科學(xué)探究學(xué)生能夠設(shè)計并實施探究DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的實驗方案,運用多種方法如實記錄和分析實驗結(jié)果。學(xué)生能夠利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段(如PCR、基因測序等)探究遺傳信息的傳遞與表達(dá),提高實踐能力和科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生能夠在探究過程中主動合作,推進(jìn)探究方案的實施,運用科學(xué)術(shù)語報告實驗結(jié)果,開展有效的交流與討論。(四)社會責(zé)任學(xué)生能夠關(guān)注遺傳學(xué)研究在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用,認(rèn)識到生物科學(xué)對社會發(fā)展的貢獻(xiàn)。學(xué)生能夠參與有關(guān)遺傳信息的倫理討論,理解基因編輯、轉(zhuǎn)基因生物等技術(shù)的社會影響,形成正確的倫理觀念。學(xué)生能夠運用所學(xué)知識,參與科普宣傳活動,提高公眾對遺傳科學(xué)的認(rèn)識和理解,促進(jìn)科學(xué)文化的傳播。六、大單元教學(xué)重點DNA復(fù)制的過程和特點:掌握DNA復(fù)制的半保留復(fù)制方式、復(fù)制酶的作用、復(fù)制起始點的識別等關(guān)鍵過程,理解DNA復(fù)制在生物體遺傳中的基礎(chǔ)作用。轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程:闡述RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄中的作用、mRNA、tRNA和rRNA的功能,理解遺傳信息如何從DNA傳遞到蛋白質(zhì),形成生命的物質(zhì)基礎(chǔ)?;虻倪x擇性表達(dá):理解不同細(xì)胞類型具有不同基因表達(dá)模式的原因,掌握基因調(diào)控的基本機制,如啟動子、增強子、沉默子等調(diào)控元件的作用。表觀遺傳現(xiàn)象:介紹DNA甲基化、組蛋白修飾等表觀遺傳修飾方式,理解環(huán)境因素對基因表達(dá)的影響,以及表觀遺傳在生命過程中的重要作用。七、大單元教學(xué)難點如何理解DNA復(fù)制的精確性和高效性:DNA復(fù)制是一個高度精確和高效的過程,涉及多種酶和調(diào)控元件的協(xié)同作用。學(xué)生需要深入理解DNA復(fù)制的機制,掌握復(fù)制過程中的關(guān)鍵步驟和調(diào)控方式。如何闡述轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的復(fù)雜性和協(xié)調(diào)性:轉(zhuǎn)錄和翻譯是遺傳信息從DNA傳遞到蛋白質(zhì)的關(guān)鍵過程,涉及多種RNA分子和調(diào)控元件的參與。學(xué)生需要掌握轉(zhuǎn)錄和翻譯的具體步驟,理解不同RNA分子在遺傳信息傳遞中的作用,以及轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的協(xié)調(diào)性和準(zhǔn)確性。如何理解基因選擇性表達(dá)的調(diào)控機制:基因選擇性表達(dá)是生物體發(fā)育和分化的基礎(chǔ),涉及多種調(diào)控元件和信號通路的參與。學(xué)生需要掌握基因調(diào)控的基本機制,理解不同細(xì)胞類型具有不同基因表達(dá)模式的原因,以及基因調(diào)控在生命過程中的重要作用。如何認(rèn)識表觀遺傳現(xiàn)象的科學(xué)意義:表觀遺傳是近年來生物學(xué)研究的熱點之一,涉及DNA甲基化、組蛋白修飾等多種調(diào)控方式。學(xué)生需要理解表觀遺傳現(xiàn)象的科學(xué)意義,認(rèn)識到環(huán)境因素對基因表達(dá)的影響,以及表觀遺傳在生命過程中的重要作用。學(xué)生還需要關(guān)注表觀遺傳研究在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景,以及相關(guān)的倫理和社會問題。教學(xué)策略與方法:情境教學(xué)法:通過創(chuàng)設(shè)真實的生物學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生主動探究遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程。例如,利用DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、基因表達(dá)調(diào)控的動畫演示等直觀教學(xué)手段,幫助學(xué)生理解抽象的生物學(xué)概念。實驗探究法:設(shè)計并實施探究DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的實驗方案,讓學(xué)生親自動手操作,觀察實驗現(xiàn)象,記錄和分析實驗數(shù)據(jù)。通過實驗操作,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和科學(xué)素養(yǎng)。討論與合作法:組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作學(xué)習(xí),共同探討遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程中的難點問題。通過討論與合作,培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。案例分析法:選取典型的遺傳學(xué)案例(如基因編輯嬰兒事件、轉(zhuǎn)基因作物爭議等),引導(dǎo)學(xué)生分析案例中的科學(xué)問題和倫理問題。通過案例分析,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決問題的能力。信息技術(shù)應(yīng)用法:利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段(如多媒體課件、在線學(xué)習(xí)資源、生物信息學(xué)軟件等),豐富教學(xué)手段和資源,提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)實施步驟:導(dǎo)入新課:通過創(chuàng)設(shè)真實的生物學(xué)情境或展示相關(guān)的生物學(xué)案例,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)主題的學(xué)習(xí)。講授新知:按照DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯、基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象的順序,逐一講授相關(guān)知識點。在講授過程中,注重運用情境教學(xué)法、實驗探究法等多種教學(xué)手段,幫助學(xué)生深入理解遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程。實驗操作:設(shè)計并實施探究遺傳信息傳遞與表達(dá)過程的實驗方案。在實驗操作過程中,注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和科學(xué)素養(yǎng),同時引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,記錄和分析實驗數(shù)據(jù)。小組討論:組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作學(xué)習(xí),共同探討遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程中的難點問題。通過討論與合作,培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。案例分析:選取典型的遺傳學(xué)案例,引導(dǎo)學(xué)生分析案例中的科學(xué)問題和倫理問題。通過案例分析,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決問題的能力??偨Y(jié)反饋:對本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)梳理,強調(diào)重點難點知識。收集學(xué)生的反饋意見,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需求,為后續(xù)教學(xué)提供參考。拓展延伸:引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注遺傳學(xué)研究在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景,以及相關(guān)的倫理和社會問題。通過拓展延伸,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和創(chuàng)新精神。通過以上教學(xué)策略和方法的實施,旨在幫助學(xué)生深入理解遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程,掌握生命遺傳的基本規(guī)律,形成對生命遺傳現(xiàn)象的科學(xué)認(rèn)識。培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),特別是生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任等方面的能力。八、大單元整體教學(xué)思路在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的指導(dǎo)下,針對2019版北師大版高中生物學(xué)必修2《遺傳與進(jìn)化》中的第2章《遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》的教學(xué)內(nèi)容,我們設(shè)計了一個完整的大單元整體教學(xué)思路。本章內(nèi)容包括第一節(jié)《遺傳信息的復(fù)制》、第二節(jié)《遺傳信息的表達(dá)》(一、轉(zhuǎn)錄二、翻譯)以及第三節(jié)《基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象》,旨在通過這一系列的教學(xué)活動,引導(dǎo)學(xué)生深入理解遺傳信息的流動與調(diào)控機制,培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合本章的教學(xué)內(nèi)容,我們設(shè)定了以下教學(xué)目標(biāo),涵蓋生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個方面。(一)生命觀念結(jié)構(gòu)與功能觀:學(xué)生能夠理解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點,以及DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中各種酶和蛋白質(zhì)的功能,認(rèn)識到生物體結(jié)構(gòu)與功能之間的密切關(guān)系。進(jìn)化與適應(yīng)觀:通過了解基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象,學(xué)生能夠認(rèn)識到生物體在進(jìn)化過程中如何通過基因表達(dá)的調(diào)控來適應(yīng)不同的環(huán)境。物質(zhì)與能量觀:在遺傳信息的表達(dá)過程中,學(xué)生能夠理解轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中物質(zhì)(如RNA、蛋白質(zhì))和能量(如ATP)的轉(zhuǎn)換和利用。(二)科學(xué)思維歸納與概括:通過對比DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄的過程,學(xué)生能夠歸納出遺傳信息流動的共同特點和差異,形成對遺傳信息傳遞過程的概括性理解。演繹與推理:基于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基互補配對原則,學(xué)生能夠推理出DNA復(fù)制過程中子代DNA與親代DNA在序列上的一致性。模型與建模:通過構(gòu)建DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模型,學(xué)生能夠更直觀地理解這些過程的動態(tài)變化,提升科學(xué)建模能力。批判性思維:在分析基因選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象時,學(xué)生能夠批判性地思考這些現(xiàn)象背后的生物學(xué)機制,提出自己的見解和疑問。創(chuàng)造性思維:鼓勵學(xué)生將遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)知識應(yīng)用于實際問題中,如設(shè)計基因編輯方案,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。(三)科學(xué)探究提出問題:引導(dǎo)學(xué)生基于生活現(xiàn)象或科學(xué)事實,提出與遺傳信息復(fù)制與表達(dá)相關(guān)的問題,如“為什么不同生物體的基因表達(dá)模式不同?”設(shè)計實驗:指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗來探究遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程,如利用PCR技術(shù)擴(kuò)增特定DNA片段,觀察RNA轉(zhuǎn)錄過程中的產(chǎn)物等。收集數(shù)據(jù):在實驗過程中,學(xué)生能夠準(zhǔn)確地收集和分析數(shù)據(jù),如通過電泳圖分析PCR產(chǎn)物的分子量分布。得出結(jié)論:基于實驗數(shù)據(jù),學(xué)生能夠得出科學(xué)的結(jié)論,并解釋這些結(jié)論背后的生物學(xué)原理。交流與合作:鼓勵學(xué)生以小組合作的形式進(jìn)行實驗探究,促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作,共同解決問題。(四)社會責(zé)任關(guān)注社會議題:引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與遺傳信息復(fù)制與表達(dá)相關(guān)的社會議題,如基因編輯技術(shù)的應(yīng)用與倫理問題,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。參與科學(xué)實踐:鼓勵學(xué)生參與科學(xué)實踐活動,如參觀生物科技公司、參加科學(xué)講座等,拓寬視野,增強對生物科技領(lǐng)域的了解。傳播科學(xué)知識:通過撰寫科普文章、制作科普視頻等方式,學(xué)生能夠?qū)⒆约核鶎W(xué)的遺傳信息復(fù)制與表達(dá)知識傳播給更多人,提高公眾的科學(xué)素養(yǎng)。二、大單元教學(xué)重點DNA復(fù)制的過程與機制:重點講解DNA復(fù)制的過程、所需的酶和蛋白質(zhì)以及復(fù)制的準(zhǔn)確性保障機制。RNA轉(zhuǎn)錄的過程與調(diào)控:詳細(xì)闡述RNA轉(zhuǎn)錄的過程、啟動子的作用以及轉(zhuǎn)錄后的加工修飾。蛋白質(zhì)翻譯的過程與調(diào)控:介紹蛋白質(zhì)翻譯的過程、核糖體的作用以及翻譯后的修飾和折疊?;虻倪x擇性表達(dá):探討基因選擇性表達(dá)的機制、調(diào)控元件(如啟動子、增強子等)的作用以及基因表達(dá)的時間特異性和空間特異性。表觀遺傳現(xiàn)象:解釋表觀遺傳現(xiàn)象的概念、類型(如DNA甲基化、組蛋白修飾等)以及對基因表達(dá)的影響。三、大單元教學(xué)難點DNA復(fù)制過程中的錯誤修復(fù)機制:學(xué)生可能難以理解DNA復(fù)制過程中出現(xiàn)的錯誤是如何被修復(fù)和糾正的。RNA轉(zhuǎn)錄后的加工修飾:RNA轉(zhuǎn)錄后需要經(jīng)過一系列的加工修飾才能成為成熟的mRNA,這個過程相對復(fù)雜,學(xué)生可能難以掌握。蛋白質(zhì)翻譯后的修飾和折疊:蛋白質(zhì)翻譯后需要經(jīng)過一系列的修飾和折疊才能形成具有生物活性的三維結(jié)構(gòu),這個過程涉及到復(fù)雜的分子間相互作用,學(xué)生可能難以理解。基因選擇性表達(dá)的調(diào)控機制:基因選擇性表達(dá)的調(diào)控機制涉及到多種調(diào)控元件和轉(zhuǎn)錄因子的相互作用,學(xué)生可能難以全面掌握。表觀遺傳現(xiàn)象與基因表達(dá)的關(guān)系:表觀遺傳現(xiàn)象對基因表達(dá)的影響是間接的且復(fù)雜的,學(xué)生可能難以理解其背后的生物學(xué)原理。四、大單元整體教學(xué)思路(一)引入階段情境導(dǎo)入:通過展示生物體遺傳信息傳遞的流程圖或動畫,引導(dǎo)學(xué)生思考遺傳信息是如何在生物體內(nèi)傳遞和表達(dá)的。提出問題:基于情境導(dǎo)入,提出與遺傳信息復(fù)制與表達(dá)相關(guān)的問題,如“DNA是如何復(fù)制的?”“RNA是如何轉(zhuǎn)錄的?”“蛋白質(zhì)是如何翻譯的?”等。激發(fā)興趣:通過分享與遺傳信息復(fù)制與表達(dá)相關(guān)的科學(xué)故事或案例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。(二)新知講授階段DNA復(fù)制講解過程:詳細(xì)講解DNA復(fù)制的過程、所需的酶和蛋白質(zhì)(如DNA聚合酶、解旋酶等)以及復(fù)制的準(zhǔn)確性保障機制(如堿基互補配對原則、錯配修復(fù)機制等)。模型構(gòu)建:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建DNA復(fù)制的模型,通過動手實踐加深對DNA復(fù)制過程的理解。案例分析:分析DNA復(fù)制過程中可能出現(xiàn)的錯誤及其修復(fù)機制,提升學(xué)生的批判性思維能力。RNA轉(zhuǎn)錄講解過程:詳細(xì)講解RNA轉(zhuǎn)錄的過程、啟動子的作用以及轉(zhuǎn)錄后的加工修飾(如5'端加帽、3'端加尾、剪接等)。實驗演示:通過演示實驗(如體外轉(zhuǎn)錄實驗)展示RNA轉(zhuǎn)錄的過程和產(chǎn)物。問題探討:引導(dǎo)學(xué)生探討RNA轉(zhuǎn)錄過程中可能遇到的問題及其解決方案,培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力。蛋白質(zhì)翻譯講解過程:詳細(xì)講解蛋白質(zhì)翻譯的過程、核糖體的作用以及翻譯后的修飾和折疊。動畫展示:通過動畫展示蛋白質(zhì)翻譯的過程,幫助學(xué)生更直觀地理解這個過程。實踐操作:指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行蛋白質(zhì)翻譯的實驗操作(如體外翻譯實驗),提升學(xué)生的實踐操作能力。基因的選擇性表達(dá)講解機制:詳細(xì)講解基因選擇性表達(dá)的機制、調(diào)控元件(如啟動子、增強子等)的作用以及基因表達(dá)的時間特異性和空間特異性。案例分析:分析不同生物體或同一生物體在不同發(fā)育階段基因表達(dá)的差異及其背后的生物學(xué)意義。小組討論:組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,探討基因選擇性表達(dá)在生物體發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用。表觀遺傳現(xiàn)象講解概念:詳細(xì)講解表觀遺傳現(xiàn)象的概念、類型(如DNA甲基化、組蛋白修飾等)以及對基因表達(dá)的影響。實驗展示:通過展示表觀遺傳實驗(如DNA甲基化檢測實驗)的結(jié)果,幫助學(xué)生理解表觀遺傳現(xiàn)象對基因表達(dá)的影響。社會議題探討:引導(dǎo)學(xué)生探討表觀遺傳現(xiàn)象在遺傳病、癌癥等疾病發(fā)生中的作用以及相關(guān)的倫理問題。(三)鞏固提升階段知識總結(jié):引導(dǎo)學(xué)生對本章所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納,形成系統(tǒng)的知識體系。習(xí)題練習(xí):通過習(xí)題練習(xí)鞏固學(xué)生對本章所學(xué)知識的掌握情況,提升學(xué)生的解題能力。拓展閱讀:推薦與遺傳信息復(fù)制與表達(dá)相關(guān)的科普書籍或文章,拓寬學(xué)生的知識面和視野。(四)應(yīng)用實踐階段科學(xué)探究:組織學(xué)生開展與遺傳信息復(fù)制與表達(dá)相關(guān)的科學(xué)探究活動,如設(shè)計實驗探究特定基因的表達(dá)調(diào)控機制。社會實踐:引導(dǎo)學(xué)生參與社會實踐活動,如參觀生物科技公司、參加科學(xué)講座等,了解遺傳信息復(fù)制與表達(dá)在生物科技領(lǐng)域的應(yīng)用。成果展示:組織學(xué)生進(jìn)行成果展示和交流活動,分享自己在科學(xué)探究和社會實踐中的收獲和體會。(五)評價反饋階段過程評價:通過課堂觀察、小組討論、實驗操作等方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評價,及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和存在的問題。結(jié)果評價:通過習(xí)題練習(xí)、測試等方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評價,評估學(xué)生對本章所學(xué)知識的掌握情況。反饋指導(dǎo):根據(jù)評價結(jié)果及時反饋給學(xué)生,指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法、提高學(xué)習(xí)效率;同時針對存在的問題進(jìn)行個別輔導(dǎo)和指導(dǎo)。通過以上五個階段的教學(xué)活動設(shè)計,我們旨在引導(dǎo)學(xué)生深入理解遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程及其調(diào)控機制,培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。在教學(xué)過程中注重理論與實踐相結(jié)合、知識傳授與能力培養(yǎng)相結(jié)合、學(xué)科知識與社會實踐相結(jié)合的原則和方法,努力提升教學(xué)質(zhì)量和效果。九、學(xué)業(yè)評價一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定基于《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,針對2019版北師大版高中生物學(xué)必修2《遺傳與進(jìn)化》第2章《遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)定以下教學(xué)目標(biāo):生命觀念:學(xué)生能夠理解遺傳信息復(fù)制和表達(dá)的基本原理,形成生命活動中遺傳信息傳遞的連續(xù)性和穩(wěn)定性的觀念。學(xué)生能夠認(rèn)識到基因選擇性表達(dá)在生物體發(fā)育和分化中的重要性,形成生物體結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生命觀念??茖W(xué)思維:學(xué)生能夠運用歸納與概括、演繹與推理等科學(xué)方法,分析遺傳信息復(fù)制和表達(dá)過程中的關(guān)鍵步驟和調(diào)控機制。學(xué)生能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù),運用模型與建模的方法,闡釋遺傳信息在生物體內(nèi)的流動和轉(zhuǎn)化過程??茖W(xué)探究:學(xué)生能夠設(shè)計并實施簡單的實驗,探究遺傳信息復(fù)制和表達(dá)的基本規(guī)律,如DNA復(fù)制實驗、轉(zhuǎn)錄和翻譯模擬實驗等。學(xué)生能夠運用科學(xué)術(shù)語和圖表,準(zhǔn)確記錄和分析實驗結(jié)果,得出合理的結(jié)論,并與他人進(jìn)行交流和討論。社會責(zé)任:學(xué)生能夠關(guān)注遺傳信息在生物技術(shù)應(yīng)用中的倫理和社會問題,如基因編輯技術(shù)的安全性和倫理爭議。學(xué)生能夠參與討論遺傳信息在遺傳病診斷、預(yù)防和治療中的應(yīng)用,以及生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等方面的作用。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)教學(xué)目標(biāo),設(shè)定以下具體的學(xué)習(xí)目標(biāo):遺傳信息的復(fù)制:學(xué)生能夠描述DNA復(fù)制的基本過程,包括解旋、合成和連接等步驟。學(xué)生能夠理解DNA復(fù)制的半保留復(fù)制特點,以及DNA聚合酶在復(fù)制過程中的作用。學(xué)生能夠分析DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性機制,以及DNA損傷修復(fù)的重要性。遺傳信息的表達(dá):學(xué)生能夠闡述轉(zhuǎn)錄的基本過程,包括RNA聚合酶的識別、啟動子的結(jié)合、RNA鏈的合成等。學(xué)生能夠理解翻譯的基本過程,包括mRNA與核糖體的結(jié)合、tRNA的轉(zhuǎn)運、肽鏈的合成等。學(xué)生能夠分析轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的調(diào)控機制,如啟動子、增強子、抑制子等的作用。基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象:學(xué)生能夠描述基因選擇性表達(dá)的基本概念,以及不同細(xì)胞類型中基因表達(dá)模式的差異。學(xué)生能夠理解表觀遺傳現(xiàn)象在基因表達(dá)調(diào)控中的作用,如DNA甲基化、組蛋白修飾等。學(xué)生能夠分析基因選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象在生物體發(fā)育和分化中的重要意義。三、評價目標(biāo)設(shè)定基于教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo),設(shè)定以下評價目標(biāo),以全面評估學(xué)生在高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)方面的達(dá)成情況:(一)生命觀念評價內(nèi)容:學(xué)生對遺傳信息復(fù)制和表達(dá)基本原理的理解程度。學(xué)生對基因選擇性表達(dá)在生物體發(fā)育和分化中作用的認(rèn)識程度。評價方式:通過課堂討論、小組匯報等形式,評估學(xué)生對遺傳信息流動和轉(zhuǎn)化過程的闡述能力。通過案例分析、情境模擬等形式,評估學(xué)生對生物體結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)觀念的應(yīng)用能力。評價標(biāo)準(zhǔn):學(xué)生能夠準(zhǔn)確闡述遺傳信息復(fù)制和表達(dá)的基本原理。學(xué)生能夠結(jié)合具體實例,分析基因選擇性表達(dá)在生物體發(fā)育和分化中的作用。(二)科學(xué)思維評價內(nèi)容:學(xué)生運用科學(xué)方法分析遺傳信息復(fù)制和表達(dá)過程的能力。學(xué)生基于生物學(xué)事實和證據(jù),運用模型闡釋遺傳信息流動和轉(zhuǎn)化過程的能力。評價方式:通過實驗操作、實驗報告等形式,評估學(xué)生運用科學(xué)方法進(jìn)行實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析的能力。通過模型制作、模型展示等形式,評估學(xué)生運用模型闡釋生物學(xué)現(xiàn)象的能力。評價標(biāo)準(zhǔn):學(xué)生能夠設(shè)計并實施簡單的實驗,探究遺傳信息復(fù)制和表達(dá)的基本規(guī)律。學(xué)生能夠運用模型準(zhǔn)確闡釋遺傳信息在生物體內(nèi)的流動和轉(zhuǎn)化過程。(三)科學(xué)探究評價內(nèi)容:學(xué)生設(shè)計并實施探究遺傳信息復(fù)制和表達(dá)基本規(guī)律實驗的能力。學(xué)生運用科學(xué)術(shù)語和圖表記錄和分析實驗結(jié)果,得出合理結(jié)論的能力。評價方式:通過實驗設(shè)計、實驗操作、實驗報告等形式,評估學(xué)生的科學(xué)探究能力。通過課堂討論、小組交流等形式,評估學(xué)生與他人進(jìn)行交流和討論的能力。評價標(biāo)準(zhǔn):學(xué)生能夠設(shè)計并實施合理的實驗方案,探究遺傳信息復(fù)制和表達(dá)的基本規(guī)律。學(xué)生能夠準(zhǔn)確記錄和分析實驗結(jié)果,得出合理的結(jié)論,并能夠與他人進(jìn)行有效的交流和討論。(四)社會責(zé)任評價內(nèi)容:學(xué)生關(guān)注遺傳信息在生物技術(shù)應(yīng)用中倫理和社會問題的程度。學(xué)生參與討論遺傳信息在遺傳病診斷、預(yù)防和治療中應(yīng)用的能力。評價方式:通過案例分析、專題研討等形式,評估學(xué)生對遺傳信息在生物技術(shù)應(yīng)用中倫理和社會問題的關(guān)注程度。通過小組討論、角色扮演等形式,評估學(xué)生參與討論遺傳信息在遺傳病診斷、預(yù)防和治療中應(yīng)用的能力。評價標(biāo)準(zhǔn):學(xué)生能夠關(guān)注遺傳信息在生物技術(shù)應(yīng)用中的倫理和社會問題,并發(fā)表自己的觀點。學(xué)生能夠積極參與討論遺傳信息在遺傳病診斷、預(yù)防和治療中的應(yīng)用,以及生物技術(shù)在其他領(lǐng)域的作用。四、評價實施建議多元化評價方式:采用課堂討論、小組匯報、實驗操作、實驗報告、案例分析、專題研討、角色扮演等多種評價方式,全面評估學(xué)生在高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)方面的達(dá)成情況。情境化評價任務(wù):設(shè)計貼近學(xué)生生活實際和生物學(xué)發(fā)展前沿的情境化評價任務(wù),如遺傳病診斷案例分析、基因編輯技術(shù)倫理討論等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合:注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和進(jìn)步,通過課堂觀察、作業(yè)批改、小組評價等方式進(jìn)行過程性評價;通過期末考試、結(jié)業(yè)考試等方式進(jìn)行終結(jié)性評價,全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。反饋與指導(dǎo):及時向?qū)W生反饋評價結(jié)果,指出學(xué)生在高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)方面的優(yōu)點和不足,并提出具體的改進(jìn)建議和指導(dǎo)措施。鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我反思和自我評價,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和自我發(fā)展能力。五、評價案例分析以“DNA復(fù)制實驗”為例,說明如何實施上述評價目標(biāo):實驗設(shè)計:學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,設(shè)計并實施一個簡單的DNA復(fù)制實驗,如使用噬菌體DNA作為模板,觀察其在體外復(fù)制的過程。實驗過程:學(xué)生按照實驗方案進(jìn)行實驗操作,包括DNA模板的準(zhǔn)備、復(fù)制酶的添加、反應(yīng)條件的控制等步驟。學(xué)生需要記錄實驗過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。實驗結(jié)果分析:學(xué)生運用科學(xué)術(shù)語和圖表記錄和分析實驗結(jié)果,如繪制DNA復(fù)制曲線、分析復(fù)制效率等。然后,學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果得出合理的結(jié)論,并與他人進(jìn)行交流和討論。評價實施:在實驗過程中,教師可以通過課堂觀察、實驗報告批改等方式進(jìn)行過程性評價,評估學(xué)生的實驗設(shè)計、操作技能和數(shù)據(jù)分析能力。在實驗結(jié)束后,教師可以通過小組討論、匯報展示等方式進(jìn)行終結(jié)性評價,評估學(xué)生對DNA復(fù)制基本原理的理解程度和應(yīng)用能力。教師可以結(jié)合學(xué)生在實驗過程中的表現(xiàn)和進(jìn)步,給予具體的反饋和指導(dǎo),幫助學(xué)生改進(jìn)實驗設(shè)計和操作技能,提高生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平。通過以上評價案例的實施,可以全面評估學(xué)生在高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)方面的達(dá)成情況,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。也可以為教師提供有針對性的反饋和指導(dǎo),幫助教師改進(jìn)教學(xué)方法和手段,提高教學(xué)效果和質(zhì)量。十、大單元實施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖一、大單元實施思路在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的指導(dǎo)下,針對2019版北師大版高中生物學(xué)必修2《遺傳與進(jìn)化》中的《第2章遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》教學(xué)內(nèi)容,本大單元的實施思路旨在通過一系列精心設(shè)計的教學(xué)活動,引導(dǎo)學(xué)生深入理解遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程,掌握生物學(xué)基本概念和原理,同時培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。具體實施思路如下:整體把握教學(xué)內(nèi)容:教師需要全面把握《第2章遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》的教學(xué)內(nèi)容,包括遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯以及基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象等核心概念。通過深入分析教材,明確各節(jié)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯順序,為教學(xué)實施提供清晰的思路。創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣:在教學(xué)過程中,創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活實際或科學(xué)前沿相關(guān)的情境,如通過介紹基因編輯技術(shù)(如CRISPR-Cas9)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。通過情境引入,使學(xué)生認(rèn)識到遺傳信息復(fù)制與表達(dá)的重要性及其在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值。注重科學(xué)探究,培養(yǎng)核心素養(yǎng):以科學(xué)探究為主線,設(shè)計一系列實驗、觀察、討論等活動,讓學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,從而培養(yǎng)他們的科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任等核心素養(yǎng)。例如,通過模擬DNA復(fù)制實驗,讓學(xué)生親身體驗DNA復(fù)制的過程,加深對遺傳信息復(fù)制原理的理解。強化概念教學(xué),構(gòu)建知識體系:針對遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等核心概念,采用多種教學(xué)手段(如動畫演示、模型構(gòu)建、案例分析等)進(jìn)行強化教學(xué),幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系。引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題,提高他們的綜合應(yīng)用能力。關(guān)注個體差異,實施分層教學(xué):針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和認(rèn)知水平,實施分層教學(xué)。對于基礎(chǔ)較弱的學(xué)生,注重基礎(chǔ)知識的鞏固和基本技能的訓(xùn)練;對于學(xué)有余力的學(xué)生,則提供更具挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)和探究活動,以激發(fā)他們的潛能和創(chuàng)造力。加強師生互動,促進(jìn)共同發(fā)展:在教學(xué)過程中,注重師生之間的互動和交流。通過提問、討論、反饋等方式,及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和思維狀態(tài),調(diào)整教學(xué)策略和方法,以促進(jìn)師生的共同發(fā)展。注重評價反饋,優(yōu)化教學(xué)效果:采用多元化評價方式(如課堂觀察、作業(yè)批改、實驗報告、小組評價等),全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和核心素養(yǎng)的達(dá)成情況。根據(jù)評價結(jié)果,及時給予針對性的反饋和指導(dǎo),以優(yōu)化教學(xué)效果并促進(jìn)學(xué)生的持續(xù)發(fā)展。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定(一)生命觀念理解遺傳信息在生物體遺傳和變異中的核心作用,形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。認(rèn)識遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯是生物體遺傳信息表達(dá)的基本過程,理解這些過程在生物體生長、發(fā)育和繁殖中的重要意義。認(rèn)同基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象在生物體發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用,形成生物體是一個復(fù)雜而有序的生命系統(tǒng)的觀念。(二)科學(xué)思維能夠運用歸納與概括、演繹與推理等方法,分析遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律。能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù),運用模型與建模的方法,闡釋遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯機制。能夠批判性地評價關(guān)于遺傳信息表達(dá)的科學(xué)觀點和研究方法,提出自己的見解和質(zhì)疑。(三)科學(xué)探究能夠針對遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的生物學(xué)問題,提出假設(shè)并設(shè)計實驗方案進(jìn)行探究。能夠正確使用實驗工具和材料,按照實驗方案進(jìn)行實驗操作并收集數(shù)據(jù)。能夠運用數(shù)學(xué)方法處理和分析實驗數(shù)據(jù),得出科學(xué)結(jié)論并進(jìn)行交流討論。(四)社會責(zé)任關(guān)注遺傳信息表達(dá)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用及其對社會發(fā)展的貢獻(xiàn)。認(rèn)同科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新在解決人類面臨的遺傳性疾病、糧食短缺等問題中的重要作用。參與關(guān)于遺傳信息表達(dá)的科學(xué)討論和社會決策活動,為人類的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。三、教學(xué)結(jié)構(gòu)圖第2章遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)├──1.遺傳信息的復(fù)制│├──1.1DNA復(fù)制的基本過程│├──1.2DNA復(fù)制的特點和意義│└──1.3DNA復(fù)制的實驗探究├──2.遺傳信息的表達(dá)│├──2.1轉(zhuǎn)錄││├──2.1.1轉(zhuǎn)錄的基本過程││├──2.1.2轉(zhuǎn)錄的特點和意義││└──2.1.3轉(zhuǎn)錄的實驗探究│└──2.2翻譯│├──2.2.1翻譯的基本過程│├──2.2.2翻譯的特點和意義│└──2.2.3翻譯的實驗探究└──3.基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象├──3.1基因的選擇性表達(dá)├──3.2表觀遺傳現(xiàn)象└──3.3基因表達(dá)調(diào)控在生物體發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用四、具體教學(xué)實施步驟第一步:情境引入(約10分鐘)活動內(nèi)容:通過展示基因編輯技術(shù)(如CRISPR-Cas9)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例,引入遺傳信息復(fù)制與表達(dá)的主題。教師活動:利用多媒體展示相關(guān)案例,引導(dǎo)學(xué)生思考遺傳信息在生物體遺傳和變異中的核心作用。學(xué)生活動:觀看案例視頻或圖片,思考并討論遺傳信息的重要性及其在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值。第二步:新知講授(約30分鐘)活動內(nèi)容:依次講授遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,以及基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象等核心概念。教師活動:利用動畫演示、模型構(gòu)建等手段,直觀展示遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。引導(dǎo)學(xué)生分析每個過程中的關(guān)鍵步驟和生物學(xué)原理,幫助他們構(gòu)建完整的知識體系。通過案例分析,讓學(xué)生理解基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象在生物體發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用。學(xué)生活動:認(rèn)真觀看動畫演示和模型構(gòu)建過程,記錄關(guān)鍵信息和疑問點。積極參與討論和交流活動,分享自己的學(xué)習(xí)心得和體會。完成相關(guān)練習(xí)題和思考題,鞏固所學(xué)知識。第三步:實驗探究(約40分鐘)活動內(nèi)容:設(shè)計并實施關(guān)于遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的實驗探究活動。教師活動:提供實驗工具和材料(如DNA模型、RNA模型、蛋白質(zhì)模型等),指導(dǎo)學(xué)生按照實驗方案進(jìn)行操作。巡視實驗過程,及時給予指導(dǎo)和幫助,確保實驗順利進(jìn)行。組織學(xué)生進(jìn)行實驗結(jié)果的展示和交流討論活動。學(xué)生活動:分組進(jìn)行實驗探究活動,按照實驗方案進(jìn)行操作并記錄實驗數(shù)據(jù)。分析實驗數(shù)據(jù)并得出科學(xué)結(jié)論,撰寫實驗報告并進(jìn)行交流討論。針對實驗過程中遇到的問題和困難進(jìn)行討論和交流活動,尋求解決方案。第四步:拓展延伸(約20分鐘)活動內(nèi)容:介紹遺傳信息表達(dá)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例及其對社會發(fā)展的貢獻(xiàn)。教師活動:利用多媒體展示相關(guān)應(yīng)用案例(如基因治療、轉(zhuǎn)基因作物等),引導(dǎo)學(xué)生思考遺傳信息表達(dá)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值。組織學(xué)生進(jìn)行小組討論活動,探討如何運用所學(xué)知識解決實際問題。學(xué)生活動:觀看應(yīng)用案例視頻或圖片,思考并討論遺傳信息表達(dá)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值。分組進(jìn)行小組討論活動,提出自己的見解和方案,并進(jìn)行交流討論。完成相關(guān)拓展練習(xí)題和思考題,鞏固所學(xué)知識并拓展思維視野。第五步:總結(jié)反饋(約10分鐘)活動內(nèi)容:對本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)反饋活動。教師活動:對本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡要回顧和總結(jié)概括活動。針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和表現(xiàn)給予針對性的反饋和指導(dǎo)建議。布置課后作業(yè)和預(yù)習(xí)任務(wù)為下一節(jié)課的教學(xué)做好準(zhǔn)備活動。學(xué)生活動:認(rèn)真聽取教師的總結(jié)概括活動并記錄關(guān)鍵信息和要點內(nèi)容。針對自己的學(xué)習(xí)情況和表現(xiàn)進(jìn)行反思和總結(jié)活動并提出自己的改進(jìn)建議。完成課后作業(yè)和預(yù)習(xí)任務(wù)為下一節(jié)課的教學(xué)做好充分準(zhǔn)備活動。通過以上教學(xué)實施步驟的設(shè)計和實施活動可以幫助學(xué)生深入理解遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程掌握生物學(xué)基本概念和原理同時培養(yǎng)他們的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為他們的未來發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)活動。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定(一)生命觀念理解遺傳信息的本質(zhì):學(xué)生能夠理解遺傳信息在生物體遺傳和變異中的核心作用,認(rèn)識到DNA是遺傳信息的載體,通過復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過程實現(xiàn)遺傳信息的傳遞和表達(dá)。結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念:學(xué)生能夠理解DNA分子結(jié)構(gòu)與其復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯功能之間的關(guān)系,認(rèn)識到生物體的復(fù)雜性和有序性源于其遺傳信息的精確傳遞和表達(dá)。進(jìn)化與適應(yīng)觀:學(xué)生能夠理解基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象在生物體發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用,認(rèn)識到生物體通過基因表達(dá)的調(diào)控適應(yīng)環(huán)境變化,實現(xiàn)物種的多樣性和適應(yīng)性。(二)科學(xué)思維歸納與概括:學(xué)生能夠基于遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的生物學(xué)事實,歸納概括出遺傳信息傳遞和表達(dá)的基本規(guī)律。演繹與推理:學(xué)生能夠運用遺傳信息傳遞和表達(dá)的基本原理,推理分析特定遺傳現(xiàn)象或遺傳病的成因。模型與建模:學(xué)生能夠運用DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、基因表達(dá)調(diào)控模型等,闡釋遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯機制,以及基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象。批判性思維:學(xué)生能夠批判性地評價關(guān)于遺傳信息表達(dá)的科學(xué)觀點和研究方法,提出自己的見解和質(zhì)疑。(三)科學(xué)探究提出問題:學(xué)生能夠針對遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的生物學(xué)現(xiàn)象,提出有探究價值的問題。設(shè)計實驗方案:學(xué)生能夠基于提出的問題,設(shè)計并實施合理的實驗方案,探究遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,以及基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象。收集和分析數(shù)據(jù):學(xué)生能夠正確使用實驗工具和材料,按照實驗方案進(jìn)行實驗操作,并準(zhǔn)確收集和分析實驗數(shù)據(jù)。交流與合作:學(xué)生能夠與他人合作開展探究活動,共同解決實驗過程中遇到的問題,分享實驗成果和心得。(四)社會責(zé)任關(guān)注遺傳信息表達(dá)的應(yīng)用:學(xué)生能夠關(guān)注遺傳信息表達(dá)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用,認(rèn)識到這些應(yīng)用對社會發(fā)展的貢獻(xiàn)。參與科學(xué)討論和社會決策:學(xué)生能夠參與關(guān)于遺傳信息表達(dá)的科學(xué)討論和社會決策活動,為人類的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。宣傳科普知識:學(xué)生能夠積極向他人宣傳遺傳信息表達(dá)的基本知識和科學(xué)原理,提高公眾的科學(xué)素養(yǎng)和認(rèn)知水平。二、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)(一)大情境設(shè)計以“基因編輯技術(shù)與社會倫理”為大情境,貫穿整個《第2章遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》的教學(xué)過程。通過介紹基因編輯技術(shù)(如CRISPR-Cas9)的基本原理、應(yīng)用案例和社會倫理爭議,引導(dǎo)學(xué)生深入思考遺傳信息復(fù)制與表達(dá)在生命科學(xué)領(lǐng)域的重要性及其對社會的影響。情境引入:通過多媒體展示基因編輯技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用案例,如利用CRISPR-Cas9技術(shù)治療遺傳性疾病、改良農(nóng)作物品種等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。引導(dǎo)學(xué)生思考基因編輯技術(shù)的原理,即如何通過精確修改DNA序列來改變生物的遺傳信息,從而實現(xiàn)特定的遺傳性狀。情境深化:介紹基因編輯技術(shù)在社會倫理方面引發(fā)的爭議,如基因編輯嬰兒事件等,引導(dǎo)學(xué)生討論基因編輯技術(shù)的安全性和倫理道德問題。通過案例分析,讓學(xué)生理解基因編輯技術(shù)可能帶來的潛在風(fēng)險和后果,以及科學(xué)家和社會公眾在基因編輯技術(shù)研究和應(yīng)用中的責(zé)任和義務(wù)。情境拓展:引導(dǎo)學(xué)生思考基因編輯技術(shù)在未來可能的應(yīng)用前景和潛在挑戰(zhàn),如基因治療、遺傳改良、生物安全等。通過小組討論或辯論的形式,讓學(xué)生就基因編輯技術(shù)的倫理道德問題進(jìn)行深入思考和交流,提出自己的見解和方案。(二)大任務(wù)設(shè)計以“探究基因編輯技術(shù)的原理與應(yīng)用”為大任務(wù),貫穿整個《第2章遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》的教學(xué)過程。通過設(shè)計一系列實驗、觀察和討論等活動,讓學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,從而培養(yǎng)他們的科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任等核心素養(yǎng)。任務(wù)一:探究DNA復(fù)制的過程與機制活動內(nèi)容:通過模擬DNA復(fù)制實驗,讓學(xué)生親身體驗DNA復(fù)制的過程,加深對遺傳信息復(fù)制原理的理解。教師活動:提供DNA模型、酶等實驗工具和材料,指導(dǎo)學(xué)生按照實驗方案進(jìn)行操作。巡視實驗過程,及時給予指導(dǎo)和幫助,確保實驗順利進(jìn)行。組織學(xué)生進(jìn)行實驗結(jié)果的展示和交流討論活動,引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)并得出科學(xué)結(jié)論。學(xué)生活動:分組進(jìn)行實驗探究活動,按照實驗方案進(jìn)行操作并記錄實驗數(shù)據(jù)。分析實驗數(shù)據(jù)并得出科學(xué)結(jié)論,撰寫實驗報告并進(jìn)行交流討論。針對實驗過程中遇到的問題和困難進(jìn)行討論和交流活動,尋求解決方案。任務(wù)二:探究轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程與機制活動內(nèi)容:通過模擬轉(zhuǎn)錄和翻譯實驗,讓學(xué)生親身體驗遺傳信息從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的表達(dá)過程。教師活動:提供RNA模型、核糖體等實驗工具和材料,指導(dǎo)學(xué)生按照實驗方案進(jìn)行操作。巡視實驗過程,及時給予指導(dǎo)和幫助,確保實驗順利進(jìn)行。組織學(xué)生進(jìn)行實驗結(jié)果的展示和交流討論活動,引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)并得出科學(xué)結(jié)論。學(xué)生活動:分組進(jìn)行實驗探究活動,按照實驗方案進(jìn)行操作并記錄實驗數(shù)據(jù)。分析實驗數(shù)據(jù)并得出科學(xué)結(jié)論,撰寫實驗報告并進(jìn)行交流討論。針對實驗過程中遇到的問題和困難進(jìn)行討論和交流活動,尋求解決方案。任務(wù)三:探究基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象活動內(nèi)容:通過案例分析或小組討論的形式,讓學(xué)生理解基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象在生物體發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用。教師活動:提供相關(guān)案例資料或引導(dǎo)問題,組織學(xué)生進(jìn)行小組討論或案例分析活動。巡視討論過程,及時給予指導(dǎo)和幫助,確保討論順利進(jìn)行。組織學(xué)生進(jìn)行討論成果的展示和交流活動,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納出基因選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象的基本規(guī)律。學(xué)生活動:分組進(jìn)行小組討論或案例分析活動,針對教師提供的問題或案例進(jìn)行深入思考和交流??偨Y(jié)歸納出基因選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象的基本規(guī)律,并撰寫討論報告或心得體會。針對討論過程中遇到的問題和困惑進(jìn)行討論和交流活動,尋求解決方案。任務(wù)四:撰寫基因編輯技術(shù)的科普文章活動內(nèi)容:要求學(xué)生撰寫一篇關(guān)于基因編輯技術(shù)的科普文章,向公眾普及基因編輯技術(shù)的基本原理、應(yīng)用前景和倫理道德問題。教師活動:提供科普文章的撰寫指南和參考資料,幫助學(xué)生明確撰寫要求和思路。巡視撰寫過程,及時給予指導(dǎo)和幫助,確保文章質(zhì)量。組織學(xué)生進(jìn)行科普文章的展示和交流活動,評選出優(yōu)秀文章并給予獎勵。學(xué)生活動:查閱相關(guān)資料和文獻(xiàn),了解基因編輯技術(shù)的基本原理、應(yīng)用前景和倫理道德問題。撰寫一篇關(guān)于基因編輯技術(shù)的科普文章,注意文章的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和可讀性。參與科普文章的展示和交流活動,分享自己的撰寫心得和體會。通過以上大情境和大任務(wù)的設(shè)計與實施,可以幫助學(xué)生深入理解遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程,掌握生物學(xué)基本概念和原理,同時培養(yǎng)他們的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。在具體的教學(xué)實施過程中,教師還可以根據(jù)學(xué)生的實際情況和反饋意見,對情境和任務(wù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化,以提高教學(xué)效果和學(xué)生的參與度。十二、單元學(xué)歷案(一)單元主題與課時單元主題:遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)課時設(shè)計:第1課時:遺傳信息的復(fù)制內(nèi)容:DNA復(fù)制的基本過程、DNA復(fù)制的特點和意義活動:情境引入、新知講授、實驗探究(DNA復(fù)制實驗?zāi)M)第2課時:遺傳信息的表達(dá)(一)——轉(zhuǎn)錄內(nèi)容:轉(zhuǎn)錄的基本過程、轉(zhuǎn)錄的特點和意義活動:新知講授、實驗探究(轉(zhuǎn)錄實驗?zāi)M)第3課時:遺傳信息的表達(dá)(二)——翻譯內(nèi)容:翻譯的基本過程、翻譯的特點和意義活動:新知講授、實驗探究(翻譯實驗?zāi)M)第4課時:基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象內(nèi)容:基因的選擇性表達(dá)、表觀遺傳現(xiàn)象、基因表達(dá)調(diào)控在生物體發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用活動:新知講授、拓展延伸、總結(jié)反饋(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo):通過本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生將深入理解遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程,掌握生物學(xué)基本概念和原理,同時培養(yǎng)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),具體目標(biāo)如下:(一)生命觀念理解遺傳信息在生物體遺傳和變異中的核心作用,形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。認(rèn)識遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯是生物體遺傳信息表達(dá)的基本過程,理解這些過程在生物體生長、發(fā)育和繁殖中的重要意義。認(rèn)同基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象在生物體發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用,形成生物體是一個復(fù)雜而有序的生命系統(tǒng)的觀念。(二)科學(xué)思維能夠運用歸納與概括、演繹與推理等方法,分析遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律。能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù),運用模型與建模的方法,闡釋遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯機制。能夠批判性地評價關(guān)于遺傳信息表達(dá)的科學(xué)觀點和研究方法,提出自己的見解和質(zhì)疑。(三)科學(xué)探究能夠針對遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的生物學(xué)問題,提出假設(shè)并設(shè)計實驗方案進(jìn)行探究。能夠正確使用實驗工具和材料,按照實驗方案進(jìn)行實驗操作并收集數(shù)據(jù)。能夠運用數(shù)學(xué)方法處理和分析實驗數(shù)據(jù),得出科學(xué)結(jié)論并進(jìn)行交流討論。(四)社會責(zé)任關(guān)注遺傳信息表達(dá)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用及其對社會發(fā)展的貢獻(xiàn)。認(rèn)同科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新在解決人類面臨的遺傳性疾病、糧食短缺等問題中的重要作用。參與關(guān)于遺傳信息表達(dá)的科學(xué)討論和社會決策活動,為人類的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。(三)評價任務(wù)課堂表現(xiàn)評價:觀察學(xué)生在課堂上的參與度、討論質(zhì)量、提問與回答問題的積極性。記錄學(xué)生在小組合作中的表現(xiàn),包括團(tuán)隊協(xié)作、分工合作、交流討論等。實驗探究評價:評估學(xué)生實驗操作的規(guī)范性、實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實驗報告的完整性。評價學(xué)生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新思維的表現(xiàn)。作業(yè)與檢測評價:批改學(xué)生的課后作業(yè)和練習(xí)題,檢查學(xué)生對知識點的掌握程度。通過單元測試或章節(jié)測試,評估學(xué)生對本單元內(nèi)容的整體理解和應(yīng)用能力。項目式學(xué)習(xí)評價:針對本單元內(nèi)容設(shè)計項目式學(xué)習(xí)任務(wù),如遺傳信息表達(dá)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用案例研究。評價學(xué)生的項目計劃、實施過程、成果展示以及反思報告。(四)學(xué)習(xí)過程第1課時:遺傳信息的復(fù)制情境引入(約10分鐘)教師活動:利用多媒體展示基因編輯技術(shù)(如CRISPR-Cas9)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例,引導(dǎo)學(xué)生思考遺傳信息在生物體遺傳和變異中的核心作用。學(xué)生活動:觀看案例視頻或圖片,思考并討論遺傳信息的重要性及其在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值。新知講授(約30分鐘)教師活動:利用動畫演示DNA復(fù)制的基本過程,講解DNA復(fù)制的特點和意義。學(xué)生活動:認(rèn)真觀看動畫演示,記錄關(guān)鍵信息和疑問點,積極參與討論和交流活動。實驗探究(約40分鐘)教師活動:提供DNA模型等實驗工具和材料,指導(dǎo)學(xué)生按照實驗方案進(jìn)行DNA復(fù)制實驗?zāi)M。學(xué)生活動:分組進(jìn)行實驗探究活動,記錄實驗數(shù)據(jù),分析實驗現(xiàn)象并得出科學(xué)結(jié)論,撰寫實驗報告并進(jìn)行交流討論。第2課時:遺傳信息的表達(dá)(一)——轉(zhuǎn)錄新知講授(約30分鐘)教師活動:利用動畫演示轉(zhuǎn)錄的基本過程,講解轉(zhuǎn)錄的特點和意義。學(xué)生活動:認(rèn)真觀看動畫演示,記錄關(guān)鍵信息和疑問點,積極參與討論和交流活動。實驗探究(約40分鐘)教師活動:提供RNA模型等實驗工具和材料,指導(dǎo)學(xué)生按照實驗方案進(jìn)行轉(zhuǎn)錄實驗?zāi)M。學(xué)生活動:分組進(jìn)行實驗探究活動,記錄實驗數(shù)據(jù),分析實驗現(xiàn)象并得出科學(xué)結(jié)論,撰寫實驗報告并進(jìn)行交流討論。第3課時:遺傳信息的表達(dá)(二)——翻譯新知講授(約30分鐘)教師活動:利用動畫演示翻譯的基本過程,講解翻譯的特點和意義。學(xué)生活動:認(rèn)真觀看動畫演示,記錄關(guān)鍵信息和疑問點,積極參與討論和交流活動。實驗探究(約40分鐘)教師活動:提供蛋白質(zhì)模型等實驗工具和材料,指導(dǎo)學(xué)生按照實驗方案進(jìn)行翻譯實驗?zāi)M。學(xué)生活動:分組進(jìn)行實驗探究活動,記錄實驗數(shù)據(jù),分析實驗現(xiàn)象并得出科學(xué)結(jié)論,撰寫實驗報告并進(jìn)行交流討論。第4課時:基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象新知講授(約30分鐘)教師活動:講解基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象,以及基因表達(dá)調(diào)控在生物體發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用。學(xué)生活動:認(rèn)真聽講,記錄關(guān)鍵信息和疑問點,積極參與討論和交流活動。拓展延伸(約20分鐘)教師活動:利用多媒體展示遺傳信息表達(dá)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例,引導(dǎo)學(xué)生思考其對社會發(fā)展的貢獻(xiàn)。學(xué)生活動:觀看應(yīng)用案例視頻或圖片,思考并討論遺傳信息表達(dá)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值??偨Y(jié)反饋(約10分鐘)教師活動:對本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡要回顧和總結(jié)概括,針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和表現(xiàn)給予針對性的反饋和指導(dǎo)建議。學(xué)生活動:認(rèn)真聽取教師的總結(jié)概括,記錄關(guān)鍵信息和要點內(nèi)容,針對自己的學(xué)習(xí)情況和表現(xiàn)進(jìn)行反思和總結(jié)活動。(五)作業(yè)與檢測課后作業(yè):完成相關(guān)練習(xí)題和思考題,鞏固所學(xué)知識。閱讀遺傳信息表達(dá)領(lǐng)域的科普文章或研究報告,撰寫讀書筆記或心得體會。單元檢測:設(shè)計單元測試卷,涵蓋本單元的所有重要知識點和核心概念。通過單元測試評估學(xué)生對本單元內(nèi)容的整體理解和應(yīng)用能力。(六)學(xué)后反思學(xué)生反思:反思自己在本單元學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和收獲,總結(jié)自己的優(yōu)點和不足。針對自己的學(xué)習(xí)情況和表現(xiàn)提出改進(jìn)建議,明確未來的學(xué)習(xí)目標(biāo)和方向。教師反思:反思本單元的教學(xué)設(shè)計和實施過程,總結(jié)成功經(jīng)驗和不足之處。針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和反饋意見提出改進(jìn)措施,優(yōu)化未來的教學(xué)設(shè)計和方法。詳細(xì)解析(一)單元主題與課時本單元以“遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)”為主題,涵蓋了遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯以及基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象等核心概念。通過四個課時的設(shè)計,確保學(xué)生能夠逐步深入理解這些核心概念,并培養(yǎng)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)部分詳細(xì)闡述了本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo),包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個方面。這些目標(biāo)旨在引導(dǎo)學(xué)生深入理解遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程,掌握生物學(xué)基本概念和原理,同時培養(yǎng)他們的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。生命觀念:通過理解遺傳信息在生物體遺傳和變異中的核心作用,形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念,并認(rèn)同基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象在生物體發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用??茖W(xué)思維:運用歸納與概括、演繹與推理等方法分析遺傳信息表達(dá)過程中的生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律,并基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用模型與建模的方法闡釋這些機制??茖W(xué)探究:針對遺傳信息表達(dá)過程中的生物學(xué)問題提出假設(shè)并設(shè)計實驗方案進(jìn)行探究,正確使用實驗工具和材料收集數(shù)據(jù)并得出科學(xué)結(jié)論。社會責(zé)任:關(guān)注遺傳信息表達(dá)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用及其對社會發(fā)展的貢獻(xiàn),認(rèn)同科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新在解決人類面臨問題中的重要作用,并參與相關(guān)科學(xué)討論和社會決策活動。(三)評價任務(wù)評價任務(wù)部分設(shè)計了多種評價方式以全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通過課堂表現(xiàn)評價、實驗探究評價、作業(yè)與檢測評價以及項目式學(xué)習(xí)評價等多種方式,確保能夠全面、客觀地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和核心素養(yǎng)的達(dá)成情況。課堂表現(xiàn)評價:觀察學(xué)生在課堂上的參與度、討論質(zhì)量等,以評估他們的學(xué)習(xí)態(tài)度和合作能力。實驗探究評價:評估學(xué)生的實驗操作能力、數(shù)據(jù)分析能力和創(chuàng)新思維等,以了解他們在科學(xué)探究方面的表現(xiàn)。作業(yè)與檢測評價:通過批改作業(yè)和測試卷等方式評估學(xué)生對知識點的掌握程度和應(yīng)用能力。項目式學(xué)習(xí)評價:通過評價學(xué)生的項目計劃、實施過程、成果展示等以了解他們在項目式學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)和收獲。(四)學(xué)習(xí)過程學(xué)習(xí)過程部分詳細(xì)描述了每個課時的具體教學(xué)活動和學(xué)生活動。通過情境引入、新知講授、實驗探究、拓展延伸和總結(jié)反饋等多個環(huán)節(jié),確保學(xué)生能夠逐步深入理解遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程,并培養(yǎng)他們的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。情境引入:通過展示相關(guān)案例或視頻等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。新知講授:利用動畫演示、模型構(gòu)建等手段直觀展示遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)過程,并引導(dǎo)學(xué)生分析關(guān)鍵步驟和生物學(xué)原理。實驗探究:提供實驗工具和材料指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗操作并收集數(shù)據(jù),培養(yǎng)他們的科學(xué)探究能力和實踐能力。拓展延伸:介紹遺傳信息表達(dá)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例及其對社會發(fā)展的貢獻(xiàn),拓寬學(xué)生的視野和思維??偨Y(jié)反饋:對本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡要回顧和總結(jié)概括,并針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和表現(xiàn)給予針對性的反饋和指導(dǎo)建議。(五)作業(yè)與檢測作業(yè)與檢測部分設(shè)計了課后作業(yè)和單元檢測以鞏固和評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。通過完成相關(guān)練習(xí)題和思考題以及參加單元測試等方式,確保學(xué)生能夠全面掌握本單元的重要知識點和核心概念。課后作業(yè):包括相關(guān)練習(xí)題和思考題以及科普文章或研究報告的讀書筆記或心得體會等,以鞏固和拓展所學(xué)知識。單元檢測:設(shè)計單元測試卷涵蓋本單元的所有重要知識點和核心概念,以評估學(xué)生對本單元內(nèi)容的整體理解和應(yīng)用能力。(六)學(xué)后反思學(xué)后反思部分包括學(xué)生反思和教師反思兩個方面。通過反思學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和收獲以及教學(xué)設(shè)計和實施過程中的成功經(jīng)驗和不足之處,為未來的學(xué)習(xí)和教學(xué)提供有益的參考和借鑒。學(xué)生反思:反思自己在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和收獲以及優(yōu)點和不足,并提出改進(jìn)建議和未來學(xué)習(xí)目標(biāo)。教師反思:反思教學(xué)設(shè)計和實施過程中的成功經(jīng)驗和不足之處,并針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和反饋意見提出改進(jìn)措施以優(yōu)化未來的教學(xué)設(shè)計和方法。十三、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計一、引言在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的指導(dǎo)下,生物學(xué)課程不僅注重知識的傳授,更強調(diào)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個方面。針對2019版北師大版高中生物學(xué)必修2《遺傳與進(jìn)化》中的《第2章遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)》的教學(xué)內(nèi)容,本學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計旨在通過一系列實踐活動,將生物學(xué)知識與其他學(xué)科相融合,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定(一)生命觀念遺傳信息的穩(wěn)定性與變異性的統(tǒng)一:學(xué)生能夠理解遺傳信息在生物體遺傳和變異中的核心作用,認(rèn)識到DNA復(fù)制過程中遺傳信息的穩(wěn)定性,以及基因突變、基因重組等導(dǎo)致的遺傳信息變異性,形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。遺傳信息的流動與表達(dá):學(xué)生能夠理解遺傳信息從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的流動過程,認(rèn)識到轉(zhuǎn)錄和翻譯在遺傳信息表達(dá)中的關(guān)鍵作用,以及基因選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象對生物體發(fā)育和疾病發(fā)生的影響,形成生物體是一個復(fù)雜而有序的生命系統(tǒng)的觀念。(二)科學(xué)思維歸納與概括:學(xué)生能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù),運用歸納與概括的方法,分析遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律,如DNA復(fù)制的特點、轉(zhuǎn)錄和翻譯的基本過程等。演繹與推理:學(xué)生能夠基于生物學(xué)原理和模型,運用演繹與推理的方法,預(yù)測遺傳信息在生物體遺傳和變異中的可能結(jié)果,如基因突變對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的影響等。模型與建模:學(xué)生能夠運用模型與建模的方法,如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程模型等,闡釋遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯機制,加深對生物學(xué)概念的理解。批判性思維:學(xué)生能夠批判性地評價關(guān)于遺傳信息表達(dá)的科學(xué)觀點和研究方法,提出自己的見解和質(zhì)疑,如對不同基因編輯技術(shù)的優(yōu)劣進(jìn)行評估等。(三)科學(xué)探究提出問題與假設(shè):學(xué)生能夠針對遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的生物學(xué)問題,提出假設(shè)并設(shè)計實驗方案進(jìn)行探究,如探究不同環(huán)境因素對DNA復(fù)制速率的影響等。實驗設(shè)計與實施:學(xué)生能夠正確使用實驗工具和材料,按照實驗方案進(jìn)行實驗操作并收集數(shù)據(jù),如模擬DNA復(fù)制實驗、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程實驗等。數(shù)據(jù)分析與交流:學(xué)生能夠運用數(shù)學(xué)方法處理和分析實驗數(shù)據(jù),得出科學(xué)結(jié)論并進(jìn)行交流討論,如分析DNA復(fù)制實驗中的數(shù)據(jù)以驗證半保留復(fù)制理論等。(四)社會責(zé)任科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用:學(xué)生能夠關(guān)注遺傳信息表達(dá)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用及其對社會發(fā)展的貢獻(xiàn),如基因治療、轉(zhuǎn)基因作物等。科學(xué)倫理與決策:學(xué)生能夠認(rèn)同科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新在解決人類面臨的遺傳性疾病、糧食短缺等問題中的重要作用,并參與關(guān)于遺傳信息表達(dá)的科學(xué)討論和社會決策活動,如討論基因編輯技術(shù)的倫理問題等。三、學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定(一)生命觀念遺傳信息的穩(wěn)定性:學(xué)生能夠理解DNA復(fù)制過程中遺傳信息的穩(wěn)定性,認(rèn)識到堿基互補配對原則在DNA復(fù)制中的關(guān)鍵作用。遺傳信息的變異性:學(xué)生能夠理解基因突變、基因重組等導(dǎo)致的遺傳信息變異性,認(rèn)識到遺傳變異在生物進(jìn)化和物種多樣性形成中的重要意義。遺傳信息的流動:學(xué)生能夠理解遺傳信息從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的流動過程,認(rèn)識到轉(zhuǎn)錄和翻譯在遺傳信息表達(dá)中的關(guān)鍵作用。基因表達(dá)調(diào)控:學(xué)生能夠理解基因選擇性表達(dá)和表觀遺傳現(xiàn)象對生物體發(fā)育和疾病發(fā)生的影響,認(rèn)識到基因表達(dá)調(diào)控的復(fù)雜性和重要性。(二)科學(xué)思維歸納概括能力:學(xué)生能夠通過對遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的生物學(xué)現(xiàn)象的觀察和分析,歸納出一般性的生物學(xué)規(guī)律。演繹推理能力:學(xué)生能夠基于生物學(xué)原理和模型,演繹推理出遺傳信息在生物體遺傳和變異中的可能結(jié)果。模型建構(gòu)能力:學(xué)生能夠運用模型建構(gòu)的方法,如制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程模型等,加深對生物學(xué)概念的理解。批判性思維能力:學(xué)生能夠批判性地分析關(guān)于遺傳信息表達(dá)的科學(xué)觀點和研究方法,提出自己的見解和質(zhì)疑。(三)科學(xué)探究問題提出能力:學(xué)生能夠針對遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的生物學(xué)問題,提出具有探究價值的問題。實驗設(shè)計能力:學(xué)生能夠根據(jù)提出的問題,設(shè)計合理的實驗方案,包括實驗?zāi)康?、實驗材料、實驗步驟和預(yù)期結(jié)果等。實驗操作能力:學(xué)生能夠正確使用實驗工具和材料,按照實驗方案進(jìn)行實驗操作并收集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析與交流能力:學(xué)生能夠運用數(shù)學(xué)方法處理和分析實驗數(shù)據(jù),得出科學(xué)

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