高中生物大單元教學(xué)教案

高中生物大單元教學(xué)教案

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2020年版）》要求教師圍繞生物大概念組織

并開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。它不僅要求教師對(duì)生物學(xué)核心素養(yǎng)和大概念有清晰的認(rèn)識(shí)，更

應(yīng)該在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)能超越傳統(tǒng)的課例設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)以重要概念為主題的單元整體教

學(xué)設(shè)計(jì)。

《迪傳的分子基礎(chǔ)》是必修2《遺傳與進(jìn)化》中第3章的內(nèi)容，圍繞“親代

傳遞給子代的遺傳信息主要在DNA分子上"這一重要概念組織學(xué)習(xí)。核酸是遺

傳物質(zhì)的證據(jù)：DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)；遺傳信息的傳遞；遺傳向信息的表達(dá)

是它的次位概念。本文即以〃遺傳的分子基礎(chǔ)〃為主題嘗試單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)，

借助科學(xué)史情境探究科學(xué)問(wèn)題，通過(guò)模型建構(gòu)進(jìn)行多樣化思維訓(xùn)練，并挖掘社會(huì)

熱點(diǎn)在細(xì)節(jié)處體現(xiàn)生命觀念和社會(huì)責(zé)任。

一、凸顯生物學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)基于課程標(biāo)準(zhǔn)并圍繞培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心

素養(yǎng)的要求，制訂了如下教學(xué)目標(biāo)：

1.科學(xué)探究學(xué)生分析噬菌體、肺炎雙球菌和煙草花葉病毒三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，并

基于對(duì)相關(guān)資料的查閱，設(shè)計(jì)并實(shí)施探究實(shí)驗(yàn)方案，運(yùn)用多種方法如實(shí)記錄和分

析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度及對(duì)真理追求不懈的科學(xué)精神。

2.科學(xué)思維學(xué)生利用提供的材料和信息，參與制作DNA雙螺旋模型：結(jié)合

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，闡明DNA分子作為遺傳物質(zhì)所具有的特征：通過(guò)對(duì)DNA

雙螺旋模型建立科學(xué)研究方法的學(xué)習(xí)，提高觀察、探索以及動(dòng)手操作能力，進(jìn)而

培養(yǎng)科學(xué)思維方法。

3.生命觀念學(xué)生利用文字、圖表、圖解等形式闡述復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等過(guò)程,

能從分子與細(xì)蒸水平認(rèn)識(shí)生物體的結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的；能從進(jìn)化與適應(yīng)的角

度思考DNA復(fù)制方式的生物學(xué)意義；還通過(guò)遺傳信息傳遞和表達(dá)過(guò)程的相關(guān)計(jì)

算，歸納并概括出其規(guī)律。

4.體會(huì)責(zé)任學(xué)生關(guān)注并參與社會(huì)熱點(diǎn)中的生物學(xué)議題的討論，基于對(duì)遺傳信

息有序性、準(zhǔn)確性和獨(dú)特性的理解，初步形成關(guān)愛(ài)生命、敬畏生命、珍惜生命的

情感：主動(dòng)運(yùn)用傳染病的相關(guān)知識(shí)保護(hù)自身健康，具有通過(guò)科學(xué)實(shí)踐解決生活中

問(wèn)題的意識(shí)和想法。

二、融入生物學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)過(guò)程

(-)重溫史實(shí)，從事實(shí)資料的剖析中體驗(yàn)科學(xué)探究生命科學(xué)史中有許多經(jīng)

典史實(shí)，蘊(yùn)含著科學(xué)家獨(dú)特的生物學(xué)科學(xué)探究方法，通過(guò)對(duì)科學(xué)史中這些經(jīng)典實(shí)

驗(yàn)的再現(xiàn)及邏輯分析，學(xué)生體驗(yàn)生物學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程，從中學(xué)習(xí)科學(xué)家的探究

方法。

1.活動(dòng)教師基于科學(xué)史發(fā)展主線向?qū)W生呈現(xiàn)重要的知識(shí)脈絡(luò)，學(xué)生基于歷史

主線歸納總結(jié)各史實(shí)節(jié)點(diǎn)的重要結(jié)論。

2.階梯式思維探究史實(shí)1:1928年，格里菲思研究肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)

驗(yàn)，其中在加熱殺死的S型細(xì)菌與無(wú)毒性的R型活細(xì)菌混合后，在小跟體內(nèi)轉(zhuǎn)化

出有毒性的S型活細(xì)菌。這就表明了加熱殺死的S型細(xì)菌存在〃轉(zhuǎn)化因子〃。雖

沒(méi)有指出轉(zhuǎn)化因子是什么，卻給人們對(duì)遺傳物質(zhì)的研究提出了實(shí)驗(yàn)的方法和思路。

史實(shí)2:1952年，赫爾希和蔡斯利用放射性元素355標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)，用32P

標(biāo)記噬菌體DNA,用離心方法將噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分開(kāi),以此追蹤蛋三質(zhì)

和DNA在侵染過(guò)程中的作用。結(jié)果表明只有DNA參與其生化過(guò)程。親代與子代

之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA,也就是說(shuō)，DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)材

料的選取和同位素示蹤法技術(shù)的運(yùn)用，解決了轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的各種疑惑，使實(shí)臉更

具有說(shuō)服力。

2.總結(jié)：針對(duì)這些層層相扣的難題，科學(xué)家巧妙設(shè)置實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程：理論

推斷一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——得出結(jié)論，從發(fā)現(xiàn)〃轉(zhuǎn)化因子"到尋覓"轉(zhuǎn)化因子"，到

最后確定〃轉(zhuǎn)化因子〃，是這些精辟的實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)過(guò)程，最終得出DNA是主

要遺傳物質(zhì)的結(jié)論。

（二）建構(gòu)模型，從模擬活動(dòng)的分析中發(fā)展科學(xué)思維有效地組織學(xué)生綜合運(yùn)

用分析與比較、歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等方法進(jìn)行科學(xué)思維訓(xùn)練,

幫助學(xué)生理解知識(shí)，獲得經(jīng)驗(yàn)，最終闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律。在"DNA的分子結(jié)

構(gòu)和特點(diǎn)〃學(xué)習(xí)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生層層深入地搭建模型，有利于提高課堂效率，

發(fā)展學(xué)生的思維能力，激發(fā)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。

1.構(gòu)建模型1:脫氧核甘酸的搭建

教師：a.教師提供材料和用具：提供不同形狀、不同大小和不同顏色物體，

用來(lái)代表脫氧核糖、磷酸和不同的堿基；提供一定強(qiáng)度和韌性的材料作為支架和

連接物。

b.教師用多媒體展示正確的鏈接方式

學(xué)生：a.學(xué)生4人一組，自選材料和用具，完成脫氧核苗酸模型的制作。

b.學(xué)生理解堿基、磷酸與脫氧核糖的位置關(guān)系

2.構(gòu)建模型2:搭建10個(gè)脫氧核苜酸組成的長(zhǎng)鏈教師：a.教師提供課本圖片

和文字資料，組織探究、討論并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)連接方式。并提問(wèn)：DWA分子中

脫氧核甘酸之間是怎樣連接成鏈的？

b.教師提出問(wèn)題：你們所搭建的脫氧核甘酸鏈與所展示的稅氧核昔酸鏈有什

么異同？相同在哪里？不同在哪里？你還可以搭出不同的脫氧核昔酸鏈嗎？

學(xué)生：a.學(xué)生搭建10個(gè)脫氧核甘酸組成的長(zhǎng)鏈，注意脫氧核甘酸之間的鏈接

（磷酸二脂鍵），并互相指出各自搭建的長(zhǎng)鏈的區(qū)別。

b.學(xué)生在搭建過(guò)程中不斷嘗試比較，鍛煉了動(dòng)手能力、觀察能力和分析能力，

為得出DWA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)埋下伏筆。

3總結(jié)：共同總結(jié)出DNA分子結(jié)構(gòu)多樣性，為DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的

學(xué)習(xí)作鋪墊。

（三）問(wèn)題串聯(lián)，從結(jié)構(gòu)與功能的高度培育生命觀念通過(guò)“問(wèn)題串”讓學(xué)生

集中對(duì)那些模糊不清的重難點(diǎn)進(jìn)行辨析與區(qū)分，從而煥發(fā)出生物學(xué)課堂的生命力；

利用問(wèn)題串將活動(dòng)難點(diǎn)進(jìn)行分解，形成逐級(jí)的臺(tái)階模式，可以有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行

學(xué)習(xí)活動(dòng)，相比直接講授這種被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式，在〃問(wèn)題串〃引導(dǎo)下的模擬建構(gòu)

活動(dòng)就是學(xué)生主動(dòng)理解生命現(xiàn)象，樹(shù)立生命意識(shí)的過(guò)程，學(xué)生的參與和高階思維

都會(huì)指向相關(guān)概念的理解W深入，最終指向特定的學(xué)科能力和核心素養(yǎng)要素。

1.導(dǎo)入教師提出問(wèn)題：通過(guò)上節(jié)課有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí),現(xiàn)解DNA分子不

僅能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息，遺傳信息的傳遞就是通過(guò)DNA分子的復(fù)制來(lái)完成

的，怎樣復(fù)制？解決學(xué)生問(wèn)題：學(xué)生提出DNA復(fù)制的兩種假設(shè)：全保留復(fù)制和

半保留復(fù)制

2.DNA復(fù)制方式探索

教師提出問(wèn)題：DNA是肉眼觀察不到的，其復(fù)制過(guò)程不好直接觀察，那么

要如何分辨原本DNA和新復(fù)刺合成的DNA?怎樣把不一樣的DNA分開(kāi)，密度大

的DA在試管的上方還是下方？密度小的呢？中的呢？請(qǐng)同學(xué)們思考用密度梯度

離心之后，試管中的DNA條帶所在的位置，并面出示意圖。

解決學(xué)生問(wèn)題：學(xué)生討論作答；同位素示蹤