课题2　多聚酶链式反应扩增DNA片段公开课教学设计模版

《多聚酶链式反应扩增DNA片段》教学设计

泽州一中 郝晶晶

一、学习内容分析

《多聚酶链式反应扩增DNA片段》是选修1专题5第二课题的教学内容。本课题通过尝试PCR（DNA多聚酶链式反应）技术的基本操作，使学生体验PCR这一常规的分子生物学实验方法，理解PCR的原理，讨论PCR的应用。

二、学生分析

学生在选修3中已经初浅的PCR的原理及过程，对这个内容本身并不陌生。但对一些细节和深入的知识理解上有困难。例如：为什么需要引物？整个实验是如何操作的？PCR与体内DNA复制有何区别？等问题。所以编写学道时，我重点呈现的是深挖教材的问题和课文的结构体系。

三、学习目标：

（一）知识与技能

1.说明PCR技术的基本操作

2.阐述PCR的原理

3.讨论PCR的应用

（二）过程与方法

1.制作课件，利用电子白板展示体内复制的动态过程；

2.制作模型，展示PCR的过程。

（三）情感、态度与价值观

通过对PCR实验的操作及结果分析，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科研精神

四、学习重点、难点的确立：

重点：PCR的原理和PCR的基本操作。

难点：PCR的原理。

五、基础知识分析与教学建议

（一）PCR原理

知识要点：1.细胞内参与DNA复制的各种组成成分与反应条件；

2.DNA的合成方向；

3.Taq DNA聚合酶的应用。

教学建议：理解PCR的原理，需要首先了解细胞内参与DNA复制的各种组成成分与反应条件。学生在自主学习时，首先引导学生回忆必修2《遗传与进化》中的有关DNA的分子结构以及体内DNA复制的知识。在课堂展示时，利用电子白板直观展示DNA双链的方向、DNA的3′端和5′端以及体内DNA复制的动态过程。通过学生亲自操作体内复制的过程体会DNA聚合酶的特性，如只能从DNA的3′端开始延伸DNA链、而不能从头合成DNA等，从而建立对“引物”的认识以及DNA合成方向的理解。

（二）PCR的反应过程[来源:Z,xx,k.Com]

知识要点：PCR的基本步骤及每个步骤所发生的变化。

教学建议：这部分内容的学习应以学生展示自制模型为主。模拟教科书中图5-9“PCR反应过程图解”。展示每一轮反应的三个基本步骤──变性、复性和延伸以及每一轮中每一个步骤所发生的变化，即每个步骤所具有的作用。

（三）体内DNA复制与PCR的比较

知识要点：比较体内DNA复制与PCR的相同点和不同点。

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教学建议：这部分内容由值日学簇以问答的形式组织两个学簇相互PK，充分调动学生学习的热情和积极性。

六、学习过程

教学环节

学生活动

学生浏览新学道，并安静地听教师的导学。

教师活动

设计意图

学道导学：

也叫点火，通过创设情境“一根头发就能找到犯罪嫌疑人”引发学生的思考，从而联系DNA,接着抛出问题“头发中提取的DNA又太少，不足以进行测序,如何在体外进行DNA复制”从而点起学生学习新课的兴趣。

展示课最后两分钟，迅速下发新学道，进行导学：

同学们，在《今日说法》栏目中，警察通过案发现场的一根头发就能锁定犯罪嫌疑人，他们是怎么做到的呢？（生：提取DNA）对，但头发中提取的DNA又太少了，不足以进行测序，这时学道我们就需要在体外对所提导学

取的DNA进行复制，这就是我们接下来要学习的新内容——多聚酶链式反应扩增DNA片段，简称PCR。请大家认真阅读课本58页—63页，并完成学道242004。同时我给大家提供了本节内容的PPT和视频动画帮助大家完成自主学习任务。

学生活动

教师活动

1.自主自习：限时完成学道。 1.自主自习：游走于学自习结束时，学科代言人收起学生中间，查看学道完成情道，交老师判阅。

况，对个别学生存在的问题自主 2.课余活动时间：观看教师提进行单独指导。

学习

供的本节内容的PPT及动画视 2.课余活动时间：判阅频。完成PCR的模型制作。

学道，记录并分析学道中存在的问题。指导学生完成PCR的模型制作。

学生活动：

教师活动

学生全体起立浏览教师教师利用电子白板点评批阅后的学道，并认真听老师的学道完成情况及存在问题：

点评。

1.完成情况:6簇完成的最好。（掌声）利用电子白板颁发奖状

2．存在问题：

（1）体内复制的第二个学道阶段叙述不清楚，说明大家点评

对体内复制的过程存在疑问。

（2）学道【自测提升】最后一题错的较多，说明DNA的复制方向还没有充分理解。

在接下来的学簇展示中，对以上问题要进行充分

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每节课前，都有相应配套的自主自习，学生利用自主自习限时完成自主学习任务。教师通过批阅学道做到真正了解学情。

通过给完成较好的学簇颁发奖状，激发其他学簇学习的动力，用优秀引领优秀。

利用电子白板精确的指出学道中存在的问题，为接下来的展示做好准备。

学生活动：

以学簇为单位进行簇内展示交流，从2人到4人再到8人，做到自然过渡。

（1）2人学习共同体。

面对面2位同学相互提问，解决学道中存在的问题。

（2）4人学习共同体。

学簇 2人学习共同体未解决的问展示

题交由4人学习共同体讨论。

（3） 8人学习共同体。

全簇学生聚集在白板前，在簇长的带领下，对学道和课文内容进行第一遍梳理。结合老师的批阅、自主学习中存在的问题在簇内交流解决，解决不了的问题用红笔板书到白板上。

学生活动：

全班聚焦电子白板，呈扇形围聚，展示学簇在电子白板前展示。

室展一：第1学簇合作展示“DNA的体内复制”相关知识，其他学簇补充质疑。

（李娇）展示：利用电子白板图示DNA的3′端和5′端以及DNA双链的方向

（郝瑜涛）展示：利用电子白板现场操作演示“体内DNA复制的过程” 6簇补充：DNA聚合酶的特点。

学室

展示

室展二：第2学簇展示“PCR

的条件及实验操作步骤”。其他学簇补充质疑。

（王子辉）展示：利用电子白板展示。

卫超超补充“为什么用小瓶分装？”

室展三：第3学簇用自制模型展示“PCR的过程”

。其他学簇补充质疑。

王强强解说，并与尚琦、一起合作操作展示PCR的过程。

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讨论。

教师活动：

1.出示学簇展示要求：

2人学习共同体——相互提问

4人学习共同体——相互交流

8人学习共同体——解决问题

2.教师游走于学簇间，观看学生簇展的情况和效果，并及时进行引导和点拨。

3.教师根据学生完成学道情况以及簇展情况，安排展示任务。

生生之间的对话是最直接、最有效的，所以本环节是以学簇为单位进行簇内讨论，交流学习中的困惑、相互学习，同时也暴露存在的问题或新生成的问题。

但簇内的讨论交流又是有层次的，从2人学习共同体到4人共同体再到8人共同体，层层递进，让簇展更加有效。

教师活动：

教师站在学生的最后面，当学生的展示遇到问题时，适时点拨，在关键时刻“拨云见日”。

同时指导学生思考，激发学生质疑的欲望。

室展一：教师总结DNA合成方向；补充DNA聚合酶特点；强调引物的作用。

室展二：教师补充总结PCR的实验操作步骤的关键词。强调无菌操作。利用图片生成问题：为什么用小瓶分装？

室展三：教师启发学生思考“PCR在3轮复制结束后DNA的数目及种类”。

目的：学班内展示交流学习成果、可以暴露问题、可以质疑争论，也进行学习内容的补充和深度的挖掘

室展一和室展二利用了大量的图片展示，能帮助学生较直观的理解。此外“体内DNA复制的过程”

利用电子白板，自制动画，由学生亲自操作完成体内DNA的复制，不仅直观，更能激发学生的学习欲望。

室展三：通过学生自制模型，展示PCR的过程，帮助学生更直观的理解，同时激发学生学习的兴趣。

室展四：第4学簇和第6学簇PK展示“体内复制和PCR的比较”。其他学生补充质疑。

值日学簇组织两簇一对一PK“体内复制和PCR的比较”的不同点（解旋、酶、温度、引物）

和相同点。

学生活动：

室展期间的评价：教室里学生发自内心的微笑和掌声就是对学生展示或质疑成功的最好鼓励。

评价

反馈

室展结束后的评价：有评价学簇进行本节展示课的总评。点评要评出最佳学簇、最佳个人。表扬展示好的学簇，指出展示中存在的问题，并提出改进意见。

学生活动：

值日学簇组织下发本节课的检测题：

1.每个学簇抽两名学生到小结白板上对本节内容进行小结。值检测

日学簇评价ABCD。并展示A思维导图。

2.学簇内其他学生在自己的座位上完成本节课的检测题

室展四：教师适时补充。

教师活动: 教师的评价贯穿于整个室展间。在学生的成功展示后，教师要给予及时积极点评，认可学生的展示。当然对展示不成功的学簇，教师在引导质疑的同时也要给于中肯的点评和展示的指导。

室展四：将“体内复制

和PCR的比较”设计成表格，利用表格的遮盖功能，，并采用现场随机抽号的方式进行PK，既能激发学生展示欲望，又能检验学习效果。

目的：鼓励展示，并把展示引向正确轨道

教师活动：

1.指导学生构建思维导图。

2.对检测过程及结果进行监控，共性问题当堂阐释。 3.教师利用动画（体内DNA复制）做最后总结。并布置任务完成PCR的动画操作。

目的：对学生学习效果的测评和提升。

导后反思：

在学道的编写中，我们抓住了学生的“难点”——PCR的原理，因此从体内复制为突破口，首先对DNA聚合酶的特点、引物以及复制方向进行重点学习，从而进一步引导学生理解PCR的原理和过程。

在课堂展示中，我大量运用了电子白板，利用电子白板的可交互性，让学生亲自操作体内DNA复制的过程，从而突破难点。同时，我也鼓励学生自制模型，在展示PCR的过程时，3簇学生自制的模型让整个过程动了起来，不仅激发了学生的学习积极性，同时对于也突破了难点——PCR的结果。对于“体内复制和PCR的比较”这部分知识的处理，我采用了的簇间PK这种形式，不仅活跃了课堂气氛，同时也激发了学生的积极性。

在学生簇展的过程中

在以后的教学中，我仍将不断努力，继续探索如何让信息技术更多的服务于我们的课堂，让我们的课堂更加实用和高效。

【注释】

学簇：即学习小组

学道：即学案

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