2019版 人教版 高中生物学 选择性必修3 生物技术与工程《第2章 细胞工程》大单元整体教学设计[2020课标]

2025年1月2211:13:57发布者:gggyyy 15 views 举报
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2019 版 人教版 高中生物学 选择性必修 3 生物技术

与工程《第 2 章 细胞工程》大单元整体教学设计

[2020 课标]

一、内容分析与整合

二、《普通高中生物学课程标准(2017 年版 2020 年修订)》分

三、学情分析

四、大主题或大概念设计

五、大单元目标叙写

六、大单元教学重点

七、大单元教学难点

八、大单元整体教学思路

九、学业评价

十、大单元实施思路及教学结构图

十一、大情境、大任务创设

十二、单元学历案

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十三、学科实践与跨学科学习设计

十四、大单元作业设计

十五、“教-学-评”一致性课时设计

十六、大单元教学反思

一、内容分析与整合

(一)教学内容分析

《细胞工程》是高中生物学选择性必修 3 《生物技术与工程》中的重要章

节,该章节详细阐述了细胞工程的基本原理、技术和应用。细胞工程作为现代

生物技术的核心组成部分,不仅涉及植物细胞工程,还包括动物细胞工程和胚

胎工程等多个方面。本章内容旨在通过一系列的教学活动,使学生掌握细胞工

程的基本概念、原理和方法,并了解其在农业、医药、工业等领域的广泛应用。

具体来说,本章教学内容可以分为以下几个部分:

植物细胞工程:包括植物细胞工程的基本技术,如植物组织培养技术、植

物体细胞杂交技术等,并通过探究实践活动,如菊花的组织培养,让学生亲身

体验植物细胞工程的操作流程和结果。

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动物细胞工程:主要介绍动物细胞培养、动物细胞融合技术与单克隆抗体,

以及与生物学相关的职业,如细胞培养工程师。这部分内容不仅涵盖了动物细

胞工程的基本理论,还通过实例让学生理解动物细胞工程在医药等领域的应用。

胚胎工程:阐述胚胎工程的理论基础和技术应用,如体外受精、胚胎移植

等。这部分内容有助于学生理解胚胎工程在农业生产、医学研究等领域的重要

作用。

(二)单元内容分析

植物细胞工程

植物细胞工程的基本技术:介绍植物组织培养、植物体细胞杂交等技术的

原理和操作步骤。植物组织培养是将离体的植物器官、组织或细胞等培养在培

养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。植物体细胞杂交

则是将不同来源的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞,进而培育成新植

物体的技术。

探究・实践:菊花的组织培养:通过实践活动,让学生亲自动手进行菊花

的组织培养,观察并记录其生长过程,从而加深对植物细胞工程技术的理解。

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动物细胞工程

动物细胞培养:介绍动物细胞培养的基本原理、培养基的配制、细胞传代

培养等技术。动物细胞培养是动物细胞工程的基础,广泛应用于医药、生物制

品生产等领域。

动物细胞融合技术与单克隆抗体:阐述动物细胞融合的原理、方法和应用,

特别是单克隆抗体技术。单克隆抗体技术通过杂交瘤细胞的培养,可以大量生

产针对特定抗原的高纯度抗体,广泛应用于疾病诊断、治疗和科学研究等领域。

与生物学有关的职业:细胞培养工程师:介绍细胞培养工程师的工作内容

和职业要求,让学生了解生物学领域的职业选择和发展前景。

动物体细胞核移植技术和克隆动物:介绍动物体细胞核移植技术的原理、

方法和应用,以及克隆动物的研究进展和存在的问题。克隆动物的成功培育不

仅展示了细胞工程技术的巨大潜力,也引发了关于伦理、法律和社会问题的广

泛讨论。

胚胎工程

胚胎工程的理论基础:介绍胚胎工程的基本原理和理论基础,包括胚胎的

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发生、发育和分化等过程。

胚胎工程技术及其应用:阐述胚胎工程技术在农业、医学等领域的应用,

如体外受精、胚胎移植、胚胎分割等。

(三)单元内容整合

为了使学生全面理解和掌握细胞工程的知识和技能,本章内容在教学过程

中应注重理论与实践相结合、基础与前沿相结合、知识与技能相结合。具体来

说,可以采取以下整合策略:

理论与实践相结合:在介绍细胞工程的基本原理和方法时,结合具体的实

践活动,如菊花的组织培养、动物细胞培养等,让学生亲身体验细胞工程技术

的操作流程和结果。

基础与前沿相结合:在介绍细胞工程的基础知识时,适当引入前沿的研究

成果和应用实例,如克隆动物、单克隆抗体技术等,激发学生的学习 兴趣 和探

知识与技能相结合:在传 细胞工程知识的同时,注重培养学生的实验技

能和科学探究能力。通过 设计 探究实践活动、实验 报告撰写 节, 高学生

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的实践能力和科学 养。

二、《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解

高中生物学学科核心

(一)生 观念

观念是 对观察 的生 及相 关系或特性进行解 释后 抽象

人们经 过实 证后 的观 ,是能 理解或解 生物学相关 件和现 识、

观念和 思想 方法。在《细胞工程》这一章节中,生 观念主要体现在以下几个

方面:

与功能观:通过介绍细胞工程的基本原理和技术,让学生了解细胞的

与功能 之间 的关系。例如,在植物组织培养过程中,通过 整培养基的成

分和培养条件,可以 影响 植物细胞的生长和分化,从而培育 具有特定性

植株。

进化与适应观:在介绍克隆动物和胚胎工程等内容时,引导学生 思考 生物

进化的过程和 制。例如,克隆动物的成功培育展示了生物体细胞核的全能性,

为研究生物进化的分 子机 提供 了新的 思路 和方法。

稳态 平衡 观:在介绍动物细胞培养和胚胎工程等内容时, 强调 生物体内

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环境 稳态 平衡 对于细胞生长和发育的重要性。例如,在动物细胞培养过程

中, 维持 适宜的 度、 pH 养物 质浓 度等条件,以 保证 细胞的 正常

长和 增殖

与能量观:通过介绍细胞工程中的物 和能量 转换 过程,让学生

了解生 活动的物 基础和能量来源。例如,在植物组织培养过程中,植物细

胞通过 合作用 吸收光 能并将其 化为化学能,用于生长和发育。

(二)科学 思维

科学 思维 指尊 实和 证据 崇尚严谨 实的求知 度, 用科学的

思维 方法 物、解 问题的 思维 和能力。在《细胞工程》这一章

节中,科学 思维 主要体现在以下几个方面:

归纳 与概括:在介绍细胞工程的基本原理和技术时,引导学生对 学知识

进行 归纳 和概括。例如,在 结植物组织培养技术的原理和方法时,可以引导

学生 归纳出 不同植物种 和组织 类型 对培养基成分和培养条件的不同要求。

演绎 理:在介绍细胞工程的应用实例时,引导学生 演绎 理的

方法分析问题。例如,在探讨克隆动物的应用前景时,可以引导学生 根据 克隆

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动物的特 优势推 其在农业生产、医学研究等领域的应用潜力。

模型 建模 :在介绍细胞工程中的 杂过程时,通过 构建模型帮 助学生理

解。例如,在介绍动物细胞融合技术时,可以 构建 细胞融合过程的 模型

学生理解不同细胞 之间 融合的原理和 制。

批判 思维 :在介绍细胞工程的前沿研究成果时,引导学生用 批判 性的

维审视 问题。例如,在探讨克隆动物的伦理问题时,可以引导学生从多个

分析问题并 表达 的观

创造 思维 :在介绍细胞工程的应用实例时, 鼓励 学生发 挥创造 思维提

新的 法和解 。例如,在探讨如 何利 用细胞工程技术解 农业生产中

的实 问题时,可以 鼓励 学生 提出创 新性的 思路 和方法。

(三)科学探究

科学探究是 发现现实 世界 中的生物学问题,针对特定的生物学现

进行观察、 问、实验 设计 、方 以及对结果的交流与讨论的能力。在

《细胞工程》这一章节中,科学探究主要体现在以下几个方面:

观察与 问:在介绍细胞工程的基本原理和技术时,引导学生观察实验现

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提出 问题。例如,在观察植物组织培养过程中细胞生长和分化的 情况 时,

可以引导学生 提出 问题如 什么 不同植物种 和组织 类型 的生长 度不

?” 等。

实验 设计 与实 :在探究实践活动中,引导学生 设计 实验方 并实 实验。

例如,在进行菊花的组织培养实验时,可以引导学生 设计 实验方 包括培养基

的配制、外植体的选择和 理、培养条件的 制等 节,并 导学生实 实验。

数据收集 与分析:在实验过程中引导学生 收集数据 并进行分析。例如,在

记录植物组织培养过程中细胞生长和分化的 情况 时,可以引导学生 收集 相关

如细胞 量、生长 度等 指标 ,并 统计 学方法对 数据 进行分析。

结果交流与讨论:在实验结 束后 引导学生对实验结果进行交流与讨论。例

如,在组织学生进行菊花的组织培养实验时,可以 安排 学生进行实验 报告撰写

汇报 交流活动,让学生分 的实验过程和结果并讨论存在的问题和

措施

)社会 责任

社会 责任 基于生物学的 与个 与社会 事务 的讨论作 理性解

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断解 生产生活问题的 当和能力。在《细胞工程》这一章节中社会 责任

主要体现在以下几个方面:

关注社会 题:引导学生关注与细胞工程相关的社会 题如克隆动物的伦

理问题、 因食 品的 全性问题等。通过讨论和交流让学生了解这 问题的

杂性和多面性并培养 他们 的社会 责任感

与科学实践: 鼓励 学生 积极参 与科学实践活动如科技 新大 、科学研

项目 等。通过 与实践活动让学生了解科学研究的过程和方法并培养 他们

识和实践能力。

传科学知识:引导学生 向他人宣 传科学知识如细胞工程的基本原理和技

术应用等。通过 传活动让学生了解科学知识的重要性和 价值 并培养 他们 的科

普意 识和能力。

现实问题:引导学生 学知识解 现实生活中的实 问题如

植物组织培养技术培育新品种作物、 用动物细胞融合技术生产单克隆抗体等。

通过解 问题让学生了解科学知识的应用 价值 意义 并培养 他们 的应用能

力和 新能力。

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