《基因指导蛋白质的合成》(第1课时)教学设计

4.1基因指导蛋白质的合成(第1课时)教学设计教学内容：人教版普通高中新课程标准实验教科书生物《必修2.。遗传与进化》课题：4.1基因指导蛋白质的合成一、教材分析：1、教材地位和作用遗传和变异的现象在我们的生活中随处可见，但引起遗传和变异现象的实质（遗传物质），对于学生来说则是微观的，抽象的，难以理解的。如何将遗传和变异的实质与遗传变异的现象有机的联系起来，是突破本模块教学的关键，而“基因指导蛋白质的合成”这一内容就是告诉学生遗传物质到底是怎样控制生物的性状，从而使生物表现出遗传和变异的现象。学生掌握了这一点，可以为生物的变异和选修③中基因工程，蛋白质工程等重要内容的学习打下坚实的基础。2、课时安排“基因指导蛋白质的合成”一节可安排两个课时。本节作为第一课时，主要讲述的是遗传信息的转录、翻译的定义及密码子。二、教法学法分析1、学情分析：本节课的教学对象是高一学生，他们刚进入高中生活不久，抽象思维能力和综合思维能力还不是很强。虽然学生通过报刊、影视、网络等多种媒体的介绍，以及前面生物课的学习，已经初步形成了有关DNA、基因、染色体和蛋白质的基本概念，对基因的本质有了一定的科学认识。但是，学生并不知道基因究竟是如何起作用的。毕竟这个过程于学生太过抽象。因此,教师教学过程中，要在学生已有的知识基础上，并遵循学生的认知规律，充分利用现代信息技术，优化教学手段，化抽象为形象，突破教学重点难点。2、学法指导：（1）分析讨论法学生通过观察、分析、互相讨论，发挥群体智慧以达到解决问题的目的。本节课学生在老师的引导下分析实验，观看动画、阅读教材等方式进行分析讨论。（2）模拟实验法：本节课设计了学生操作剪纸转录成mRNA过程的模拟实验，在“做中学，学中做”，学生处于主动学习，主动参与状态，亲身体验转录过程,同时把课堂的主动权交给学生。3、教学手段多媒体课件，用于转录的DNA模型，及mRNA模型。三、教学目标:在课程标准中，与本小节相对应的要求是：“概述遗传信息的转录和翻译”，即通过本节的学习，学生需要理解遗传信息的转录和翻译。根据新课标提出的“面向全体学生、倡导探究性学习”之教学理念，结合实际教学情况，本人确立了以下的教学目标：1知识目标①说出RNA的种类；②例举RNA与DNA的区别；③概述遗传信息的转录；④阐明翻译和密码子的概念2能力目标①进行实验结果的分析，培养学生推理能力和分析能力；②操作用剪纸模拟转录形成mRNA的过程,培养学生的实践能力3情感态度、价值观①通过实验推导遗传信息转录过程,让学生体验科学发现过程中成功的喜悦，培养学生探究科学的兴趣；②体验科学家破解遗传密码子的过程。四、教学重点、难点1、教学重点遗传信息的转录2、教学难点遗传信息的转录概念、过程密码子3．重、难点突破策略:(1)、通过学生对换核实验结果的分析，更便于学生理解转录含义。(2)、通过学生主体参与模拟转录过程,亲身体验mRNA合成过程,再加以FLASH多媒体动画展示转录过程，使学生对此过程有更深的感性认识。(3)、用数学演绎的方法,推理出碱基与氨基酸对应关系，得出密码子概念.五、教学过程1教学设计思路：情境创设实验分析模拟实验演绎推理归纳小结自我评价课外拓展2．具体流程学习过程教师活动学生活动设计意图引入播放噬菌体侵染细菌flash动画过程,创设问题情境:噬菌体的蛋白质没有进入细菌体内,只有噬菌体DNA进入细菌,这些子代噬菌体是在什么指导下合成的?那么基因是如何指导蛋白质的合成的呢？思考，回答：噬菌体的DNA。创设情境,复习旧知,借助flash动画模拟噬菌体侵染细菌过程,激发学生解决问题欲望围绕主题，层层设问提问：基因主要存在于细胞中的什么位置？为什么？(板图)提问：蛋白质是在哪合成的呢？(板画)设问：那么，细胞核里的基因是怎么控制细胞核外蛋白质合成的呢？基因怎样才能控制蛋白质合成呢？指导：当时科学家研究发现，RNA普遍存在于各种细胞中，于是就想到，会不会是RNA在这个过程中起了重要作用呢？这需要研究RNA。我们看看科学家是怎么进行研究的：回答：基因主要存在于细胞核。回答：蛋白质的合成是在细胞质中的核糖体上进行的。思考.层层设问,一条线将基因与蛋白质很好联系起来.分析实验一：蛋白质的合成与RNA有关多媒体课件演示：实验一1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫作为材料进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。提问：从实验一的现象中，你能推出什么结论？学生讨论回答：蛋白质合成与RNA有关充分地利用现代信息技术很好地展示科学家的实验过程。培养学生探究学习能力及识图、比较分析能力RNA基础知识RNA种类怎样?RNA的结构怎样？RNA与DNA有什么区别？展示图4-1，4-2，4-3指导学生阅读课本P62-63相关内容。学生阅读课本P62-63，观察图4-1，4-2，4-3.回答.培养学生识图，比较分析能力。分析实验二：①RNA是在细胞核内合成的。②RNA是由细胞核进入细胞质的。引出转录定义。过渡:那么RNA与基因又有什么关系呢?它是从哪里来的呢?展示变形虫换核实验过程。指导学生分析实验结果。RNA在细胞核合成，以DNA的一条链作模板，这一过程称转录。(板书)学生分组讨论，推导实验结论并发言。学生把定义划起来。培养学生探究学习能力及识图、比较分析能力遗传信息的转录：1.指导学阅读P63图4-4,然后进行小组讨论以下问题：（1）转录的定义（2）转录的场所（3）转录的模板（4）转录的原料（5）转录的条件（6）转录的碱基配对（7）转录的产物学生阅读后分组讨论培养学生阅读能力。边学边做活动:（模拟实验）2、选出“小老师”指导同学们分组模拟以DNA为模板转录成mRNA的过程。实验材料：彩色硬纸片、钉书机、双面胶。学生模拟。最先模拟出的小组派代表来演示。亲临转录过程，在“做中学，学中做”.也体现新课标理念之一：面向全体学生。转录过程动画3、播映转录动画，请同学们认真观察,复述转录的过程。接着再对转录知识进行小结.完成刚才讨论的问题。同学们观察,回答。充分利用多媒体动画将微观过程直观展示,化静为动。优化教学手段，突破教学重点。翻译定义过渡：RNA到细胞质中与什么结构结合？。这样，在核糖体中就可以以mRNA为模板合成蛋白质了。这个过程称为翻译。(板书.)回答：核糖体。问题承上启下，自然地过渡到翻译的教学。密码子设问：碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样?RNA4种碱基如何决定20种氨基酸？学生演绎推理。播放遗传密码子FLASH动画,帮助学生理解演绎过程.归纳出密码子定义。同时介绍密码子表。学生分析密码子表，得出其特点。思索。学生推理。学生识图讨论归纳培养学生逻辑推理能力。充分利用现代信息技术手段突破学生学习新概念遇到的难点。培养学生读图能力小结归纳归纳总结本节课学习内容.学生倾听、感悟。梳理知识自我评价显示自我评价题目学生思考完成。知识运用巩固课外拓展网页简介因研究本章基因表达知识而获诺贝尔化学奖得主--罗杰·科恩伯格和诺贝尔生理学奖或医学奖获得者---安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛.倾听、感悟、课后上网登陆。培养学生对生物学科的兴趣,激起学生攀登生物学科高峰的欲望六、教学评价与反思1、教学评价在本节课的教学中，教师充分利用现代信息技术，如噬菌体侵染细菌flash动画，转录过程动画，密码子动画等，将生命的微观过程清晰地展现在学生面前，解决了学生对转录概念理解上的困难。整节课采用问题探究教学法,以问题为主线，贯穿转录和翻译，利于启发学生逐步深入思考，主线清晰。同时，指导学生分析两个经典实验，学生进行转录过程的模拟实验，趣味性强，亲身体验转录过程，帮助学生形成正确的知识结构，较好的完成了教学任务，收到较理想的教学效果。2、教学反思(1)．现代信息技术与课程整合使微观世界宏观化直观性是生物教学的一个重要原则,利用现代化教学手段能真实,生动,形象地展示生物的各种生理活动,显示生物的宏观世界和微观世界,把抽象的内容具体化。本节课中的基因，本身就是一个肉眼无法观察到的结构，学生对其没有点感性认识。对基因指导蛋白合成过程更为抽象了。这就给教学带来了较大的难度。在以前的传统教学中，对这部分内容的教学是以教师的讲解为主,以挂图,模型等来辅助教学,让学生重复记忆,学习效率低下。使学生认为生物就是死记硬背,学生的思维受到抑制,学生学习生物的积极性和主动性受到抑制。现在充分运用现代信息技术与生物课程整合,从网上搜索或自制转录过程课件，将它们用于课堂教学。学生通过观察,自主发现理解并真正掌握转录过程。基因指导蛋白合成，这个学生无法看见而又抽象难懂的生理过程，通过现代信息技术变得生动形象又直观易懂。（2）现代信息技术还能化静为动。生物体内的动态的生命活动过程往往是教学过程中的重点和难点，比如合成蛋白质的转录翻译过程,细胞减数分裂，动植物细胞亚显微结构，渗透作用……这些过程在生物体内是十分复杂的。在传统教学中,往往是通过挂图或版画来教学。把复杂的动态生成的生命活动过程分解成一些静态的图片,再通过教师仔细的讲解和板书，让学生了解生物体内生命活动的动态变化过程。教师教的很辛苦，学生学的也和费劲。像对于细胞分裂这一块内容甚至到最后学生也觉得无法理解和接受，使教学的重点难以实现，难点难以突破,影响了学生对这些重点知识的掌握和运用。运用信息技术与生物课程整合,实现了生物教学的由静态向动态的转换,将生物体的生命活动以宏观动态形式展示,使学生通过真切的感受,轻松地实现了由感性认识到理性认识的转变。(3)、采用模拟式实验,让学生在“做中学，学中做”,突破了教学重点。模拟式实验是一种体验实验。是针对抽象、微观、分子水平的生物知识及复杂过程,在教师提供素材或学生自己制作或收集素材的基础上，学生在课堂上动手模拟学习的知识或过程，进行体验，使知识具体化、形象化，由“静”到“动”，由“微观”到“宏观”，使学习内容展现在学生面前，在实验中发现问题，进行探讨，采用小组讨论分析学习方式,得出结论。使展示、评价、整合、反馈同时完成的一种实验形式。附教学流程图：