专题3 PCR技术2023-2024学年新教材高中生物选择性必修第三册同步教学设计（浙科版2019）.docx

专题3PCR技术2023-2024学年新教材高中生物选择性必修第三册同步教学设计（浙科版2019）

授课内容

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设计思路

结合《2023-2024学年新教材高中生物选择性必修第三册（浙科版2019）》的教学要求，本节课以“专题3PCR技术”为核心，注重理论与实践相结合。课程设计以学生已有的知识为基础，通过引入实际案例，引导学生探究PCR技术的原理、操作步骤及其在生物科学领域的应用。课程内容紧密围绕教材，注重培养学生的实验操作能力、分析问题和解决问题的能力，同时激发学生对生物科学的兴趣。

核心素养目标分析

本节课旨在培养学生的科学思维与实践创新能力。通过学习PCR技术的原理与应用，学生能够理解分子生物学的基本方法，提升科学探究与问题解决的能力；在实验操作中，锻炼学生的动手能力与实验设计能力；同时，通过对PCR技术在现实生活中的应用案例分析，培养学生的科学态度与社会责任感。这些核心素养目标的达成，有助于学生构建系统的生物学知识体系，并为未来的学习和研究打下坚实基础。

重点难点及解决办法

重点：PCR技术的原理、实验步骤和条件控制。

难点：PCR反应的精确温度控制、酶的选择及其活性影响因素。

解决办法：

1.采用多媒体教学，通过动画和视频展示PCR技术的原理和操作过程，帮助学生形象理解。

2.设计实验模拟环节，让学生在模拟实验中亲自操作，感受温度控制的重要性，并理解不同酶的特性。

3.分组讨论，让学生在小组内探讨PCR实验中的关键步骤和条件，促进深入理解和记忆。

4.结合实际案例，讲解PCR技术在医学、法医学等领域的应用，增强学习的现实意义。

5.针对难点，提供详细的操作手册和实验指导，逐步引导学生掌握实验技巧和注意事项。

教学方法与策略

1.结合讲授与讨论，先介绍PCR技术的基本原理，随后引导学生就实验步骤和条件控制进行讨论。

2.设计小组实验活动，让学生分组进行PCR模拟实验，通过角色扮演不同实验角色来加深理解。

3.利用多媒体展示真实案例，结合项目导向学习，让学生分析PCR技术在现实中的应用。

4.使用互动式白板和在线资源，增强学生的参与感和互动性，促进教学内容的吸收和运用。

教学过程

1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：以一个引人入胜的生物技术案例作为开场，提出问题：“你们知道DNA指纹是什么吗？它是如何帮助破案的？”

-回顾旧知：简要回顾上一节课学习的DNA结构及其复制相关知识，为学习PCR技术打下基础。

2.新课呈现（约40分钟）

-讲解新知：详细讲解PCR技术的原理，包括DNA模板、引物、酶和缓冲液的作用，以及PCR的三个主要步骤：变性、退火和延伸。

-举例说明：通过展示一个简单的PCR实验流程图，说明如何从少量DNA样本中扩增特定的DNA片段。

-互动探究：分组讨论PCR技术在各自领域的应用，每组选取一名代表分享讨论结果。

3.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：学生在教师的指导下，使用模拟PCR实验套件进行操作，体验PCR的各个步骤。

-教师指导：在学生操作过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问，确保实验操作的准确性。

4.拓展提升（约15分钟）

-案例分析：提供几个真实的PCR技术应用案例，如疾病诊断、基因突变检测等，让学生分析其对社会的影响。

-总结反馈：教师总结本节课的重点内容，并给予学生反馈，鼓励学生提出问题，进行深入探讨。

5.作业布置（约5分钟）

-布置作业：设计一份关于PCR技术的练习题，要求学生在家中完成，以巩固所学知识。

6.结束语（约5分钟）

-强调PCR技术在现代生物学研究中的重要性，鼓励学生继续探索生命科学的奥秘。

拓展与延伸

1.拓展阅读材料：

-《分子克隆实验指南》（第三版）关于PCR技术的详细介绍。

-《现代生物技术》一书中关于PCR技术在生物科学研究中的应用章节。

-《生物技术通报》杂志上有关PCR必威体育精装版研究进展的论文。

2.课后自主学习和探究：

-要求学生自主查阅资料，了解PCR技术在不同领域（如医学、法医学、考古学等）的应用案例。

-鼓励学生探究PCR技术的局限性，如可能出现的实验误差和解决方法。

-提倡学生围绕PCR技术的未来发展方向进行思考，例如：如何提高PCR的准确性和效率，以及如何结合其他生物技术进行创新应用。

-建议学生参与学校或社区的科普活动，向公众普及PCR技术的基本原理和应用，提高科学素养。

-鼓励学生参加生物科学竞赛，将所学知识应用于实际问题解决，锻炼创新能力。

-提供在线课程资源，如Coursera、edX上的分子生物学和生物技术相关课程，供学生深入学习。

-引导学生关注国内外生物科学领域的必威体育精装版动态，如诺贝尔奖获得者关于PCR技术的研究