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1、基因指导蛋白质的合成教学设计一、指导思想如何使学生更好地掌握“转录”和“翻译”的内在本质？如何使他们能真正地理解并应用其中的原理？如何让概念学习的课堂也焕发出勃勃生机？这是许多教师困惑的问题。对此我进行了一些尝试，通过各种方式让学生亲自演绎遗传信息的转录和翻译的过程，体验基因表达的各个环节，身临其境，可能会使学生更透彻地，更主动地学习好本内容。在教育部颁布的 基础教育课程改革纲要的指导下，我力求：“改变课程过于注重知识传授的倾向，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习的过程”。二、教材分析本节课选自人民教育出版社出版的全日制普通高级中学教科书生物（必修2）遗传与进化第 4章第 1节。本
2、节内容是在前3章学习逐步阐明基因的本质的基础上，进一步阐明了基因在生物体内是如何起作用的，具体学习基因是如何指导蛋白质的合成。它在教材中起着承前启后的作用，一方面，是在前 3章的基础上完成的，可以加深学生对基因及作用机理的认识；另一方面，又为后面基因对性状的控制、生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫。三、学情分析学生在学习 基因的本质后， 已经对基因产生了浓厚的兴趣，想进一步探知有关基因的其他问题，学习的欲望强烈。 但具以往的经验， 学生往往会陷入学习时明白，学完了就糊涂的困惑中。高中阶段学生的思维水平、 学习能力已经发展到了较高阶段， 大多数学生喜欢自主探究和亲自动手操作。学生通过报刊、杂志
3、、 电影、广播等多种传播媒体的介绍以及初中生物课的学习，已经初步形成了有关 DNA、基因、染色体和蛋白质的基本概念，对基因是什么以及基因能够决定生物体性状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。教学中可让学生课前预习， 然后在课堂上模拟遗传信息的转录和翻译过程， 能加深对基因表达的理解和相关知识的巩固，学生的各项能力也得到锻炼。四、教学目标依据教改精神、新课程标准及本班学生实际情况确立如下教学目标:知识目标 :a概述遗传信息的转录和翻译。b运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系情感态度与价值观:a通过遗传信息的转录和翻译的协作学习树立学生的协作意识和团队精神。b通过了解
4、基因指导蛋白质的合成体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美；认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未结束。能力目标 :a培养和发展学生的观察识图能力，分析归纳和推理判断的能力。b通过基因指导蛋白质的合成过程培养学生的抽象思维能力。c通过独立探索提高学生的自主学习能力。d通过协作学习提高学生的合作意识和社会适应能力。e通过探究，培养学生的探究精神和创造性思维。五教学重点、难点教学重点：遗传信息转录和翻译的过程。教学难点：遗传信息的翻译过程。“帮助学生形成终身学习的意识和能力”是课程改革的基本理念， 因此将构建“遗传信息的转录和翻译”概念和过程的同时学会自主探究获取知识、 应用知识的方
5、法确定为教学重难点。六、教学手段由于本节内容抽象而且复杂，涉及的物质、 名词又多， 对转录和翻译过程尤其是翻译过程很难理解并掌握，本节教学注重创设问题情境，以“自主学习 , 讨论探究和小组协作”为学生学习的基本形式， 以培养学生的科学素养和动手能力为指导， 融合直观式、 讨论法等多种教法，实现师生互动、生生互动。学生通过小组活动，学会动脑思、动手做、动口议，在“动”中发现问题， 解决问题， 在“动”中培养学生的竞争合作意识。 使学生从感性认识上升到理性认识， 最终达到预期的教学目标。 在教学中“力求更强调学生的主动学习， 并增加实践环节。（全日制义务教育生物课程标准 ( 实验稿 ) ）”七、教
6、学过程教 学 程教师活动学生活动序课 前 准自制一部分教具通过阅读教材课前探究备遗传信息的转录和翻译的过程， 并根据自己的理解自制教具。情 境 创播放侏罗纪公园片段设设计意图“教材既是教师开展教学活动的基本素材，又是 学 生 学 习 的 主要 材料。”在此过程中，学生既学习了获取信息、加工信息的基本方法，又得到了一个主动参与和动手的机会。创造情景激发兴趣提出问题： 在现实生活中， 利能（不能）用已经灭绝的恐龙DNA分子，真的能够使恐龙复活吗？产生新问题： 如果能利用恐龙的 DNA 使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？引入：性状的体现者是蛋白思考后回答(需要使恐龙质，基因是如何指导蛋白质的的
7、DNA 上的基因表达出合成呢？引出课题基因来，表现出恐龙的特性)指导蛋白质的合成（板书）自 主 探提问引发思考：DNA 主要存（细胞核）究在 哪 里 ？ 蛋 白 质 在 哪 里 合从社会关注的与生物学有关的热点问题切入，为 探 究 性 学 习 创设 情境。巩固旧知识个别提问能让每个学生都思考成？（细胞质）构 建 概念引导探究：细胞核的 DNA 是突出矛盾激发学生探究怎样指导细胞质的蛋白质的的欲望1、通过合成呢？请推测。 （同时课件可能会回答出两种分 析 科展示问题）学 家 的实验，探继续探究： 哪种推测可能性更究 遗 传大？说出你的理由。学生利用已学知识回答信 息 的DNA 在细胞核中存在染转
8、录谁能做它们的信使呢？色质中， 它不能从核孔出来到达细胞质。 所以可能提出问题是科学探究的基础，解决科学问题常常需要作出假设分析并提出假设： RNA 与蛋会有信使来帮助完成这白质的合成有关。 你能设计一个过程。鼓励学生自己观察、思个简单的实验来证明吗？ （课考、提问，并在提出假件展示问题）学生思考， 讨论后设计实设的基础上进行探究活验，并回答动方案的设计和实施。课件展示 1955年 Brachet 的实验，得出结论。 （教师边展示边讲解）分析科学家研究过程让继续设疑：既然 RNA 与蛋白学生感受科学探索的乐质 的 合 成 有 关 ， 细 胞 中 的（同位素标记法）趣，培养学生比较、分RNA 从
9、何而来呢？析、想象及由现象揭示同 学 们 阅 读 课 本 了 解本质的探索思维能力和我们要追踪一种物质从哪里RNA 的有关知识同时回实事求是的科学精神。2识图来，用什么方法？用同位素标忆 DNA 并比较一下它们比较记法标记哪种元素呢？我们有什么区别。DNA和先了解 RNA 的组成。RNA 为学 生 阅 读 书 本 后 回 答转 录 的课件展示： DNA 与 RNA 的比RNA 的有关知识（学生学 习 作较表格边回答边展示）培养学生比较、归纳、铺垫推理的能力。（分析课件）了解 RNA 的有关知识和它与DNA 的区别后，我们就可以用同位素标记RNA ，它的特有组成成分是什么 ?（尿嘧啶）探究实验：
10、课件展示1955 年Laster Gold 的变形虫放射性让学生感受科学家严谨标记实验过程图解 （边展示边思考分析实验并得出实的科学思维过程。讲解）验结论通过分析经典实验，让过渡并引入：把 DNA 中遗传学生领悟科学探究的魅信息从细胞核中转移到细胞力。质中控制蛋白质合成的物质，很可能就是 RNA 。DNA 的遗3突破传信息是怎么传给RNA 的？转 录 的（课件展示问题）过 程 这一 重 难课件展示转录的动画过程先从整体上把握全过程点同学们通过动画过程来布置阅读任务。了解，注意 DNA 在传给RNA 遗传信息的过程中需要的条件。教材既是教师开展教学活动的基本素材，又是同学们阅读课本63 页这学生
11、学习的主要材料。一过程的图解。带着问题看图，引导学课件边演示学生边解说生自学。（教师给予及时评价及补充，特别提出碱基互补构建“转录”概念： 同学们能配对原则）不能根据我们的动画演示过通过观察、讲述来突破程试着构建出“转录”的概学生思考并讨论这一重点。念呢？请讨论学生根据转录的过程回思考并总结转录过程的有关答并相互补充最终构建知识出“转录”的概念探究密码子： DNA 的碱基序列转录到了 mRNA 的碱基序学生总结转录过程。训练学生分析总结问题的能力。列，那么mRNA 如何将其碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列呢？4探究密 码 子要想知道这个过程， 首先要寻的概念、找碱基与氨基酸之间的对应种类、及关
12、系。特性碱基与氨基酸之间的关系是怎样的呢？（展示问题）探究： 4种碱基是怎么决定这20中氨基酸的呢？5识别tRNA 结一个氨基酸至少需要多少个碱基才能够决定 20种不同的氨基酸？至少三个碱基决定学生思考片刻一个氨基酸， 怎么证明这个猜想是正确的呢 ?(实验证明 )根据教师分析理解数学的排列组合方法并进行运用数学方法，分析碱课件展示克里克实验简单推导。基 与 氨 基 酸 的 对应 关系，培养学生的假设推提出密码子概念。理能力课件展示密码子表。学生和教师一起分析克里克实验并得出结论）（教师边提问边总结）学生理解密码子概念。探究新内容： 那些游离在细胞质中的氨基酸， 是怎样运送到根据密码子表分析找出
13、核糖体的呢？相关信息。课件演示tRNA （教师边演示边讲解并提出反密码子）学生根据教师提供的资继续设疑： tRNA 怎样把细胞料思考并理解相关知识。质中游离的氨基酸运到蛋白质的“装配机器”核糖体上呢？引出对翻译过程的学习培养学生合作学习的精构 示 意课件演示翻译动画过程。神图，理解反 密 码教师演示动画并讲解提供更多的机会让学生子 的 概亲自参与和实践，有目念首先提出问题串：翻译的场的、有步骤的让学生参所、过程、原料、产物、酶、与自主学习活动模板、模板的去路、 配对的原则分别是什么？给学生肯定后，课件演示动6重点画。学生仔细观察并理解翻突 破 翻译过程。设疑以激发探究的欲望译 的 过构建出翻译
14、的概念程 这 一难点课件展示翻译概念同学们根据动画过程以归纳：翻译过程的有关知识。及课本 66 页示意图一起动动手。 学生用教具模拟课件展示翻译过程总结翻译过程。教师的及时肯定和学生课件展示一个连续的过程了学生代表用教师教具边的主动参与使他们热情解基因指导蛋白质合成的全模拟边讲解翻译过程。高涨，很好地加强了对过程。知识点的巩固和理解。借助多媒体手段和学生学生观看并再次理解及巩固。亲自动手模拟，突破翻译过程的难点。同学们根据我们学习的内容构建翻译概念。同学们一起总结翻译过程的有关知识。评 价 反老师引导学生发现自制教具学生发现问题后相互交教学评价有利于实施素馈的问题流质教育，有利于学生的主动发展。构 建 网问题提升： DNA 的遗传信息络通过转录传给 RNA ，RNA 再翻译成蛋白质的氨基酸序列，这一过程有何数量关系？ （边展示课件边讲解）根据已有知识及本节课所学内容一起构建知识课件展示基因指导蛋白质的网络。合成过程知识网络。拓 展 升前后呼应：利用恐龙的 DNA学生充分体验到生命活与本节知识相关网站的华能使它复活吗？动中的和谐美、 逻辑美和链接，供学生课后进行简约美。延伸性学习，促使其萌展示：与本节知识相关网站的发新的学习动机。链接结束语：让我们用基因学专家杨焕明院士的话来结束我们这节课吧： 生命是美丽的。 探索生命的奥秘一定会使我们的人生更美好， 也将使生命世界更美好！