2019版 苏教版 高中生物学 选择性必修3 生物技术与工程《第二章 细胞工程》大单元整体教学设计2020课标

版苏教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程《第二章细胞工程》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）》分解三、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《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》中，选择性必修3《生物技术与工程》模块旨在帮助学生了解现代生物技术在人类生产、生活和健康中的应用，以及相关的伦理和社会问题。第二章《细胞工程》是该模块的核心内容之一，主要包括植物细胞工程和动物细胞工程两大部分。植物细胞工程部分详细介绍了植物组织培养技术，包括其原理、步骤、应用及实验操作。通过天竺葵的组织培养实例，学生不仅能够掌握植物组织培养的基本流程，还能了解其在农业、林业、园艺等领域中的广泛应用。植物体细胞杂交技术也是本章的重点内容，它展示了如何通过细胞融合技术创造具有优良性状的新品种。动物细胞工程部分则涵盖了动物细胞核移植技术、动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。通过介绍这些技术的原理、应用和实验案例，学生可以理解动物细胞工程在医学、生物制药、农业等领域中的重要作用。特别是动物细胞核移植技术，它不仅是克隆动物的基础，还为研究细胞分化、基因表达调控等生命科学基本问题提供了重要手段。本章还涉及了胚胎工程的内容，包括哺乳动物胚胎发育的基本过程、体外受精技术、胚胎移植技术和胚胎分割技术。这些内容是细胞工程在生殖医学和畜牧业中的延伸应用，对于理解生命的起源和发育具有重要意义。（二）单元内容分析本单元内容涵盖了植物细胞工程和动物细胞工程的多个方面，具有高度的综合性和实践性。植物细胞工程部分，学生需要掌握植物组织培养的基本原理和步骤，了解植物体细胞杂交技术的原理和应用。动物细胞工程部分，学生则需要了解动物细胞核移植、动物细胞培养和动物细胞融合的基本原理和应用案例。在知识难度上，本单元内容较为深入，涉及了细胞生物学、分子生物学、遗传学等多个学科领域的知识。在教学过程中，教师需要注重知识的整合和拓展，引导学生将所学知识融会贯通。本单元内容还具有很强的实践性。通过实验操作和案例分析，学生可以亲身体验细胞工程的魅力，加深对所学知识的理解。在教学过程中，教师需要注重实践环节的设计和实施，提高学生的动手能力和实践能力。（三）单元内容整合为了将本单元内容有效整合起来，教师可以采用主题式教学模式。以“细胞工程的应用”为主题，将植物细胞工程和动物细胞工程的内容串联起来，形成一个完整的知识体系。在具体实施过程中，教师可以先介绍细胞工程的基本原理和技术方法，然后通过案例分析展示这些技术在各个领域中的应用。例如，在植物细胞工程部分，教师可以先介绍植物组织培养的基本原理和步骤，然后通过天竺葵的组织培养实验让学生亲身体验植物组织培养的过程。教师可以介绍植物体细胞杂交技术的原理和应用案例，让学生了解如何通过细胞融合技术创造具有优良性状的新品种。在动物细胞工程部分，教师可以先介绍动物细胞核移植、动物细胞培养和动物细胞融合的基本原理和技术方法。然后，通过介绍这些技术在医学、生物制药、农业等领域中的应用案例，让学生理解动物细胞工程的重要性。教师还可以将胚胎工程的内容与细胞工程的内容相结合，形成一个完整的知识体系。例如，在介绍哺乳动物胚胎发育的基本过程时，教师可以引出体外受精技术、胚胎移植技术和胚胎分割技术等细胞工程技术在生殖医学和畜牧业中的应用。通过这样的整合方式，学生可以将所学知识融会贯通，形成一个完整的知识体系。通过实践操作和案例分析，学生可以加深对所学知识的理解，提高动手能力和实践能力。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素养（一）生命观念生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。在《生物技术与工程》第二章《细胞工程》的教学中，生命观念主要体现在以下几个方面：结构与功能观：通过介绍细胞工程的基本原理和技术方法，引导学生理解细胞的结构与功能之间的关系。例如，在介绍植物组织培养技术时，教师可以引导学生思考植物细胞如何通过脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成完整植株的过程。这一过程不仅展示了植物细胞的全能性，还体现了细胞结构与功能之间的密切关系。进化与适应观：通过介绍细胞工程在农业生产、医学等领域中的应用案例，引导学生理解生物进化与适应的关系。例如，在介绍植物体细胞杂交技术时，教师可以引导学生思考如何通过细胞融合技术创造具有优良性状的新品种。这一过程不仅展示了细胞工程的强大威力，还体现了生物进化与适应的基本原理。稳态与平衡观：通过介绍细胞培养过程中的生理生化变化，引导学生理解生物体如何通过调节自身生理生化状态来维持稳态和平衡。例如，在介绍动物细胞培养技术时，教师可以引导学生思考如何通过控制培养条件来维持动物细胞的正常生长和增殖状态。这一过程不仅展示了细胞培养技术的基本原理和方法，还体现了生物体稳态与平衡的重要性。（二）科学思维科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。在《生物技术与工程》第二章《细胞工程》的教学中，科学思维主要体现在以下几个方面：归纳与概括：通过介绍细胞工程的基本原理和技术方法，引导学生运用归纳与概括的思维方法总结所学知识。例如，在介绍植物组织培养技术时，教师可以引导学生总结植物组织培养的基本步骤和注意事项。这一过程不仅有助于学生加深对所学知识的理解，还能提高他们的归纳与概括能力。演绎与推理：通过介绍细胞工程在各个领域中的应用案例，引导学生运用演绎与推理的思维方法分析问题并得出结论。例如，在介绍动物细胞核移植技术时，教师可以引导学生思考如何通过该技术克隆动物并预测其可能的应用前景。这一过程不仅有助于学生理解动物细胞核移植技术的原理和应用案例，还能提高他们的演绎与推理能力。模型与建模：通过介绍细胞培养过程中的生理生化变化并建立相关模型，引导学生运用模型与建模的思维方法解决实际问题。例如，在介绍动物细胞培养技术时，教师可以引导学生建立动物细胞生长曲线模型并分析其影响因素。这一过程不仅有助于学生理解动物细胞培养技术的原理和方法，还能提高他们的模型与建模能力。（三）科学探究科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。在《生物技术与工程》第二章《细胞工程》的教学中，科学探究主要体现在以下几个方面：问题发现与提出：通过引导学生观察细胞工程实验过程中的现象并提出问题，培养他们的问题发现与提出能力。例如，在介绍植物组织培养技术时，教师可以引导学生观察愈伤组织的形成过程并提出相关问题。这一过程不仅有助于学生加深对所学知识的理解，还能提高他们的问题发现与提出能力。实验设计与实施：通过引导学生设计并实施细胞工程实验方案，培养他们的实验设计与实施能力。例如，在介绍动物细胞融合技术时，教师可以引导学生设计并实施动物细胞融合实验方案并分析其实验结果。这一过程不仅有助于学生掌握动物细胞融合技术的原理和方法，还能提高他们的实验设计与实施能力。结果交流与讨论：通过组织学生交流并讨论细胞工程实验结果，培养他们的结果交流与讨论能力。例如，在完成植物组织培养实验后，教师可以组织学生交流并讨论他们的实验结果和体会。这一过程不仅有助于学生加深对所学知识的理解，还能提高他们的结果交流与讨论能力。（四）社会责任社会责任是指基于生物学的认识参与个人与社会事务的讨论并作出理性解释和判断、解决生产生活问题的担当和能力。在《生物技术与工程》第二章《细胞工程》的教学中，社会责任主要体现在以下几个方面：健康意识与生活方式：通过介绍细胞工程在医学领域中的应用案例，引导学生树立健康意识并形成良好的生活方式。例如，在介绍干细胞技术时，教师可以引导学生了解干细胞技术在疾病治疗中的应用前景并鼓励他们关注自身健康。这一过程不仅有助于学生了解干细胞技术的原理和应用案例，还能提高他们的健康意识和生活质量。环保意识与可持续发展：通过介绍细胞工程在环境保护和可持续发展中的应用案例，引导学生树立环保意识并积极参与可持续发展实践。例如，在介绍植物组织培养技术在濒危植物保护中的应用时，教师可以引导学生了解濒危植物保护的重要性并鼓励他们参与相关实践活动。这一过程不仅有助于学生了解植物组织培养技术的原理和应用案例，还能提高他们的环保意识和可持续发展能力。伦理意识与法律法规：通过介绍细胞工程相关的伦理问题和法律法规要求，引导学生树立伦理意识并遵守相关法律法规要求。例如，在介绍动物细胞核移植技术时，教师可以引导学生了解克隆动物可能引发的伦理问题并鼓励他们关注相关法律法规要求。这一过程不仅有助于学生了解动物细胞核移植技术的原理和应用案例，还能提高他们的伦理意识和法律素养。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》为《生物技术与工程》第二章《细胞工程》的教学提供了明确的指导和要求。在教学过程中，教师需要注重培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等核心素养，引导他们深入理解细胞工程的原理和方法，并积极参与相关实践活动和讨论交流。学情分析（一）已知内容分析高中学生在进入选择性必修3《生物技术与工程》模块的学习之前，已经完成了必修模块的学习，对生物学的基本概念、生命活动的基本规律以及生态系统的基础知识有了较为系统的了解。在必修模块中，学生接触到了细胞的基本结构和功能、遗传与变异、生物进化等核心概念，为进一步学习生物技术与工程奠定了坚实的理论基础。在细胞生物学方面，学生已经学习了细胞的结构（如细胞膜、细胞质、细胞核等）、细胞的功能（如物质运输、能量转换、遗传信息的传递等）以及细胞的生命历程（如细胞分裂、分化、衰老和死亡）。这些知识为学生理解细胞工程的基本原理和技术提供了必要的背景。在遗传学方面，学生掌握了遗传信息的传递规律（如DNA的复制、转录和翻译）、遗传的基本规律（如分离定律和自由组合定律）以及基因工程的基本概念。这些知识有助于学生理解动物细胞工程和胚胎工程中的关键技术，如动物细胞核移植、胚胎移植等。在生态系统方面，学生了解了生态系统的组成、结构和功能，以及生物与环境之间的相互作用。这些知识为学生理解生物技术与环境的关系，以及生物技术在环境保护和可持续发展中的应用提供了重要的视角。（二）新知内容分析本单元《第二章细胞工程》的教学内容主要涵盖了植物细胞工程、动物细胞工程、胚胎工程等多个方面，涉及许多新的知识和技术。具体的新知内容分析如下：植物细胞工程植物组织培养技术：学生将学习植物组织培养的基本原理、步骤和应用。这包括无菌操作技术、培养基的配制与灭菌、外植体的选择与制备、接种与培养、脱分化与再分化以及炼苗与移植等关键环节。通过实验操作，学生将亲身体验植物组织培养的全过程，理解其在植物快速繁殖、脱毒和种质保存等方面的应用。植物体细胞杂交技术：学生将了解植物体细胞杂交的基本原理、步骤和意义。这包括原生质体的制备、原生质体融合的诱导、杂种细胞的筛选和培养以及杂种植株的再生和鉴定等过程。通过案例分析，学生将认识到植物体细胞杂交技术在克服远缘杂交障碍、培育新品种方面的巨大潜力。动物细胞工程动物细胞核移植技术：学生将学习动物细胞核移植的基本原理、步骤和应用。这包括供体细胞的准备、去核卵母细胞的准备、细胞核的移植和重组细胞的培养等关键环节。通过讨论和交流，学生将理解动物细胞核移植技术在克隆动物、拯救濒危物种和生物医学研究等方面的重要意义。动物细胞培养技术：学生将了解动物细胞培养的基本原理、条件和应用。这包括培养基的配制、细胞接种与培养、细胞的传代与冻存等关键环节。通过实验操作，学生将掌握动物细胞培养的基本技能，理解其在药物筛选、疫苗生产和细胞治疗等方面的应用。动物细胞融合技术：学生将学习动物细胞融合的基本原理、方法和应用。这包括细胞融合剂的种类、融合条件的优化和融合细胞的筛选等关键环节。通过案例分析，学生将认识到动物细胞融合技术在制备单克隆抗体、生产重组蛋白和构建杂交瘤细胞等方面的广泛应用。胚胎工程哺乳动物胚胎发育的基本过程：学生将了解哺乳动物胚胎发育的各个阶段和特点。这包括受精卵的形成、卵裂、囊胚期、原肠胚期和器官形成期等关键时期。通过观察和讨论，学生将理解哺乳动物胚胎发育的复杂性和多样性。体外受精技术：学生将学习体外受精的基本原理、步骤和应用。这包括精子和卵子的采集与处理、体外受精过程的模拟和优化以及受精卵的培养与筛选等关键环节。通过实验操作，学生将掌握体外受精的基本技能，理解其在人类辅助生殖技术和畜牧业生产中的应用。胚胎移植技术：学生将了解胚胎移植的基本原理、步骤和意义。这包括供体胚胎的准备、受体母畜的选择与处理以及胚胎移植手术的实施等关键环节。通过讨论和交流，学生将认识到胚胎移植技术在提高畜牧业生产效率、保护濒危物种和生物医学研究等方面的重要作用。胚胎分割技术：学生将学习胚胎分割的基本原理、方法和应用。这包括胚胎分割的时机选择、分割方法的优化和分割胚胎的培养与移植等关键环节。通过案例分析，学生将理解胚胎分割技术在提高胚胎利用率和扩大优良品种群体方面的潜力。（三）学生学习能力分析高中学生在经过必修模块的学习后，已经具备了一定的生物学素养和学习能力。他们能够独立阅读教材、查阅资料，进行简单的实验操作和数据分析。在逻辑思维和问题解决方面，学生也表现出了一定的能力，能够运用所学知识分析和解决一些实际问题。对于本单元的学习内容来说，学生还需要进一步提升以下方面的能力：实验操作能力：细胞工程涉及许多精细的实验操作，如无菌操作、细胞接种与培养、细胞融合等。学生需要掌握这些基本技能，并能够独立完成实验操作。数据分析与处理能力：在实验过程中，学生需要收集和处理大量的数据，如细胞生长曲线、融合效率、胚胎发育率等。他们需要学会运用统计学方法分析数据，并得出科学的结论。批判性思维能力：在学习过程中，学生需要学会质疑和批判，不盲目接受教材和资料中的观点。他们需要运用所学知识分析问题的本质，并提出自己的见解和解决方案。团队合作能力：细胞工程的学习往往需要团队合作，如实验分组、数据共享和讨论交流等。学生需要学会与他人协作，共同完成任务并分享成果。（四）学习障碍突破策略针对学生在学习过程中可能遇到的学习障碍，我们可以采取以下突破策略：加强实验技能培训在实验课前，教师可以安排专门的实验技能培训环节，向学生介绍实验仪器的使用方法和注意事项。教师可以制作实验操作视频或演示文稿，供学生在课前预习和课后复习。在实验过程中，教师应及时纠正学生的错误操作，并给予必要的指导和帮助。提供丰富的数据资源和分析工具教师可以为学生提供实验数据的电子表格或数据库文件，方便学生进行数据分析和处理。教师可以介绍一些常用的数据分析软件或工具（如Excel、SPSS等），并教授学生如何使用它们进行数据处理和分析。教师可以组织学生进行数据分析比赛或展示活动，激发学生的学习兴趣和积极性。培养批判性思维能力教师可以鼓励学生提出问题、质疑教材和资料中的观点，并引导他们运用所学知识进行分析和论证。教师可以组织学生进行小组讨论或辩论活动，让他们在不同的观点中进行交流和碰撞。教师可以引导学生关注科学前沿和热点问题，让他们学会从多个角度思考问题并提出解决方案。促进团队合作与交流教师可以根据实验内容和学生的兴趣爱好进行分组，确保每个小组的成员都能够相互协作并完成任务。教师可以组织学生进行小组汇报或展示活动，让他们分享自己的实验成果和学习心得。教师可以鼓励学生参加课外科研活动或竞赛项目，培养他们的团队合作能力和创新精神。通过加强实验技能培训、提供丰富的数据资源和分析工具、培养批判性思维能力以及促进团队合作与交流等策略，我们可以有效地突破学生在学习过程中遇到的学习障碍，提高他们的学习效果和创新能力。四、大主题或大概念设计本单元以“生物技术与工程的应用与伦理”为大主题，围绕“细胞工程技术的原理与应用”及“胚胎工程技术在生物繁殖与遗传改良中的应用”两大核心概念展开。通过引导学生深入理解细胞工程和胚胎工程的基本原理、技术方法及其在农业、医药、环保等领域的应用，旨在培养学生的科学素养、创新能力和伦理意识，促进学生形成生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等生物学学科核心素养。细胞工程作为生物技术的重要组成部分，包括植物细胞工程和动物细胞工程两大分支。植物细胞工程通过植物组织培养、体细胞杂交等技术手段，实现植物的快速繁殖、遗传改良和脱毒等目的。动物细胞工程则通过细胞培养、细胞核移植、细胞融合等技术，为医药、畜牧业等领域提供重要的技术支持。胚胎工程技术作为细胞工程的高级应用，通过体外受精、胚胎移植、胚胎分割等手段，实现优良种畜的快速繁殖和遗传改良。五、大单元目标叙写高中生物学学科核心素养：（一）生命观念理解细胞是生物体结构与功能的基本单位，掌握细胞工程的基本原理和技术方法。认识植物细胞工程和动物细胞工程在生物繁殖、遗传改良、医药生产等领域的应用价值。理解胚胎工程技术在优良种畜繁殖和遗传改良中的重要性，掌握哺乳动物胚胎发育的基本过程。（二）科学思维运用归纳与概括、演绎与推理等科学方法，分析细胞工程和胚胎工程技术的基本原理和应用实例。基于事实和证据，评估细胞工程和胚胎工程技术的安全性和有效性，形成科学的判断和评价。通过实验和探究活动，培养批判性思维和创造性解决问题的能力。（三）科学探究掌握植物组织培养、动物细胞培养、细胞核移植等实验技术的基本步骤和操作要点。设计并实施与细胞工程和胚胎工程技术相关的实验探究活动，收集和分析数据，得出科学结论。通过小组合作和交流讨论，提高科学探究能力和团队协作能力。（四）社会责任关注生物技术与工程在社会、经济和环境中的应用和影响，形成正确的科技伦理观和价值观。参与生物技术与工程相关的社会议题讨论，运用生物学知识解决实际问题，为社会发展贡献力量。宣传生物技术与工程的重要性和安全性，提高公众对生物技术的认知度和接受度。六、大单元教学重点细胞工程的基本原理和技术方法：重点讲解植物组织培养、动物细胞培养、细胞核移植、细胞融合等细胞工程技术的基本原理、技术步骤和应用实例。通过实验和探究活动，使学生掌握这些技术的基本操作要点和注意事项。胚胎工程技术在优良种畜繁殖和遗传改良中的应用：重点介绍哺乳动物胚胎发育的基本过程、体外受精、胚胎移植、胚胎分割等胚胎工程技术的原理和应用。通过实验和案例分析，使学生了解这些技术在畜牧业生产中的重要作用和应用前景。生物技术与工程的伦理问题：重点讨论生物技术与工程在伦理、法律和社会层面的问题和挑战。通过案例分析、小组讨论等形式，引导学生形成正确的科技伦理观和价值观，培养社会责任感和公民意识。七、大单元教学难点细胞工程技术的复杂性和多样性：细胞工程技术涉及多种技术手段和操作步骤，学生需要掌握这些技术的基本原理和操作要点。不同技术之间存在一定的差异性和互补性，学生需要理解这些差异性和互补性，并能够灵活运用这些技术解决实际问题。胚胎工程技术的微观性和抽象性：胚胎工程技术涉及生命科学的微观领域和抽象概念，如胚胎发育、细胞分化、基因表达等。学生需要具备扎实的生物学基础知识和较强的逻辑思维能力，才能够理解这些概念和原理。胚胎工程技术的实验操作需要高度的精确性和细致性，学生需要掌握精细的实验操作技能。生物技术与工程的伦理问题的复杂性和争议性：生物技术与工程在伦理、法律和社会层面存在诸多争议和挑战。学生需要具备全面的知识视野和批判性思维能力，才能够客观、公正地评估这些争议和挑战，并形成正确的科技伦理观和价值观。学生还需要具备较强的社会责任感和公民意识，能够积极参与生物技术与工程相关的社会议题讨论和实践活动。具体教学难点分析：细胞工程技术的复杂性和多样性植物组织培养技术：学生需要掌握培养基的配制、外植体的选择与处理、无菌操作技术、愈伤组织的诱导与分化等步骤。还需要理解不同植物种类和组织类型对培养条件的要求和差异。动物细胞培养技术：学生需要掌握细胞培养的基本条件、细胞传代与冻存技术、细胞融合与杂交技术等。还需要了解动物细胞培养在医药生产、毒理学研究等领域的应用实例。细胞核移植技术：学生需要理解细胞核移植的基本原理和技术步骤，掌握供体细胞与受体细胞的准备、细胞核移植操作、重构胚的培养与发育等关键环节。还需要了解细胞核移植技术在克隆动物生产、遗传疾病治疗等领域的应用前景和争议。胚胎工程技术的微观性和抽象性哺乳动物胚胎发育的基本过程：学生需要掌握受精卵的形成与激活、卵裂与囊胚形成、原肠胚与器官形成等关键步骤。还需要理解胚胎发育过程中基因表达调控、细胞分化与凋亡等生物学机制。体外受精技术：学生需要掌握精子和卵子的采集与处理、体外受精操作、受精卵的培养与筛选等步骤。还需要了解体外受精技术在人类辅助生殖技术、动物繁殖育种等领域的应用实例和效果评估。胚胎移植与分割技术：学生需要掌握胚胎移植的基本条件、手术操作与术后护理等步骤。还需要了解胚胎分割技术在多胎妊娠预防、良种动物扩繁等领域的应用前景和挑战。生物技术与工程的伦理问题的复杂性和争议性克隆技术的伦理问题：学生需要了解克隆技术在生命科学研究和应用中的争议和挑战，如克隆人的伦理问题、克隆动物的福利问题等。还需要掌握克隆技术的基本原理和技术步骤，并能够评估其安全性和有效性。基因编辑技术的伦理问题：学生需要了解基因编辑技术在遗传疾病治疗、作物育种等领域的应用前景和争议，如基因编辑技术的安全性问题、基因编辑婴儿的伦理问题等。还需要掌握基因编辑技术的基本原理和操作方法，并能够评估其潜在风险和挑战。生物技术与工程的社会影响：学生需要了解生物技术与工程在社会、经济和环境中的应用和影响，如转基因作物的安全性问题、生物武器的伦理问题等。还需要掌握生物技术与工程的基本原理和技术手段，并能够评估其对社会、经济和环境的潜在影响和挑战。针对以上教学难点，教师可以采用多种教学策略和方法进行突破和解决。例如，通过案例分析、小组讨论、实验探究等形式加深学生对细胞工程和胚胎工程技术的理解和应用；通过引导学生参与生物技术与工程相关的社会议题讨论和实践活动，培养学生的社会责任感和公民意识；通过加强与学生的互动和交流，及时了解学生的学习需求和困难，并提供个性化的指导和支持。八、大单元整体教学思路教学目标设定结合《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，针对2019版苏教版高中生物学选择性必修3《生物技术与工程》中《第二章细胞工程》的教学内容，本大单元整体教学思路旨在通过系统的教学活动，全面提升学生的生物学学科核心素养，具体包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。（一）生命观念结构与功能观：学生能够理解植物细胞、动物细胞及细胞工程操作（如植物组织培养、动物细胞培养、动物细胞核移植、细胞融合等）中的结构与功能关系。例如，通过植物组织培养实验，学生能够认识到细胞全能性及其在植物再生过程中的作用，理解不同细胞类型（如愈伤组织、胚状体）在植物再生中的特定功能。进化与适应观：通过探讨细胞工程技术在农业生产、医药研发等领域的应用，学生能够认识到生物技术在促进物种适应环境变化、提高生物产量、改善生物品质等方面的重要作用。例如，通过动物细胞核移植技术培育优良畜种，学生可以理解这一过程如何加速家畜的遗传改良，使其更好地适应现代农业生产的需求。稳态与平衡观：在细胞培养过程中，学生将学习到如何通过控制培养条件（如温度、pH值、营养成分等）来维持细胞的稳态，理解这些条件对细胞生长、分化和功能的影响。通过讨论生物技术在环境保护中的应用（如利用植物细胞培养技术生产生物农药、生物肥料等），学生能够认识到生物技术在维持生态系统平衡中的作用。物质与能量观：在植物组织培养和动物细胞培养过程中，学生将学习到细胞如何吸收、转化和利用营养物质，以及如何通过代谢活动产生能量。通过这些实践活动，学生能够深刻理解物质与能量在生命体系中的转换和流动过程。（二）科学思维归纳与概括：通过观察和分析植物组织培养、动物细胞培养等实验过程中的现象和数据，学生能够归纳出细胞生长、分化和功能表达的一般规律。例如，通过比较不同培养条件下细胞的生长速度、形态变化和分化能力，学生可以概括出影响细胞培养效果的关键因素。演绎与推理：在掌握细胞工程基本原理的基础上，学生能够运用演绎推理的方法预测和解释细胞工程操作的结果。例如，在了解植物体细胞杂交技术的基础上，学生可以推理出通过该技术培育出的杂种植株可能具有的遗传特性和表型特征。模型与建模：通过构建细胞培养过程的数学模型或概念模型，学生能够更直观地理解细胞生长、分化和代谢活动的动态变化过程。例如，利用数学软件模拟细胞培养过程中细胞数量的变化曲线，学生可以更深入地理解细胞增殖的规律和影响因素。批判性思维：在探讨细胞工程技术的伦理、法律和社会影响时，学生能够运用批判性思维的方法分析不同观点的合理性和局限性。例如，在讨论基因编辑婴儿事件时，学生可以批判性地分析该事件的科学、伦理和社会后果，并提出自己的见解和建议。创造性思维：鼓励学生将细胞工程技术与其他学科知识相结合，提出新的研究思路和方法。例如，引导学生将细胞工程技术与纳米技术、信息技术等相结合，探索新的生物医学应用或环境保护策略。（三）科学探究问题发现：通过观察和分析细胞工程实验过程中的现象和数据，学生能够提出具有探究价值的问题。例如，在植物组织培养过程中发现某些细胞系生长缓慢或分化能力低下时，学生可以提出关于影响细胞培养效果的关键因素的问题。实验设计：在掌握科学探究基本方法的基础上，学生能够独立设计并实施细胞工程实验。例如，设计并实施一个关于不同植物激素对愈伤组织诱导和分化影响的实验方案，通过比较不同处理组的实验结果来验证假设。数据收集与分析：在实验过程中，学生能够准确收集并记录实验数据，并运用统计学方法对数据进行分析和处理。例如，利用Excel或SPSS等统计软件对细胞培养过程中的生长曲线进行拟合和分析，以得出科学的结论。结果交流与讨论：在实验结果的基础上，学生能够撰写实验报告或论文，并与他人进行交流和讨论。例如，组织一次细胞工程实验成果展示会或学术研讨会，让学生分享自己的实验经验和研究成果，并接受他人的评价和建议。团队合作与沟通：在科学探究过程中，学生能够与他人进行有效的团队合作和沟通。例如，在小组实验中分工合作、共同完成任务；在实验报告撰写过程中互相讨论、修改和完善稿件等。（四）社会责任环保意识：通过讨论生物技术在环境保护中的应用（如利用植物细胞培养技术生产生物农药、生物肥料等），学生能够认识到生物技术在减少化学污染、保护生态环境方面的重要作用，并树立环保意识。健康意识：通过了解细胞工程技术在医药研发中的应用（如利用动物细胞培养技术生产单克隆抗体、疫苗等），学生能够认识到生物技术在提高人类健康水平方面的重要作用，并树立健康意识。在讨论生物技术的伦理和法律问题时，学生能够认识到保护人类遗传资源和个人隐私的重要性。创新意识：鼓励学生将细胞工程技术应用于实际问题的解决中，培养学生的创新意识和实践能力。例如，引导学生利用植物细胞培养技术培育具有特定功能的植物新品种；或利用动物细胞培养技术生产具有特定活性的生物制品等。社会责任感：在讨论生物技术的伦理和法律问题时，学生能够认识到科学家和社会公众在生物技术发展过程中的责任和义务。例如，在讨论基因编辑技术的伦理问题时，学生能够认识到科学家在追求科学真理的同时必须遵守伦理规范和法律法规；在讨论生物技术的社会影响时，学生能够认识到社会各界在生物技术发展过程中的监督和参与作用。教学重点与难点教学重点细胞工程基本原理和技术操作：包括植物组织培养技术、动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术、细胞融合技术等的基本原理和操作步骤。细胞工程在农业生产和医药研发中的应用：通过案例分析讨论细胞工程技术在提高农作物产量和品质、培育优良畜种、生产单克隆抗体和疫苗等方面的应用。生物技术的伦理和法律问题：引导学生探讨生物技术在发展过程中的伦理和法律问题，培养学生的批判性思维和社会责任感。教学难点细胞工程实验技术的掌握：细胞工程实验技术涉及多个环节和步骤，要求学生具备较高的实验操作能力和问题解决能力。生物技术的伦理和法律问题的理解：生物技术涉及的伦理和法律问题复杂多样，要求学生具备较高的批判性思维和道德判断能力。细胞工程技术在实际问题中的应用：如何将细胞工程技术应用于实际问题的解决中需要学生具备较高的创新意识和实践能力。教学策略与方法问题导向教学策略：以问题为导向引导学生主动探究细胞工程技术的基本原理和应用实例。通过提出具有探究价值的问题激发学生的学习兴趣和求知欲。案例分析教学策略：通过案例分析讨论细胞工程技术在农业生产和医药研发中的应用实例。通过具体案例的分析和讨论帮助学生理解和掌握细胞工程技术的基本原理和操作方法。实验操作教学策略：通过实验操作让学生掌握细胞工程实验技术的基本步骤和操作方法。通过实验操作培养学生的实验操作能力和问题解决能力。讨论与交流教学策略：通过小组讨论和班级交流的形式促进学生之间的思想碰撞和观点交流。通过讨论与交流培养学生的批判性思维和沟通能力。信息化教学手段：利用多媒体课件、网络教学平台等信息化教学手段丰富教学内容和形式。通过信息化教学手段提高教学效果和学生的学习兴趣。学业评价过程性评价：通过观察学生在实验操作、小组讨论和班级交流等过程中的表现来评价学生的学习态度和能力。过程性评价注重学生的学习过程和参与程度，旨在促进学生的全面发展。结果性评价：通过学生的实验报告、论文和测试成绩等结果来评价学生的学习成果。结果性评价注重学生的学习成果和知识水平，旨在检验学生的学习效果和教学目标的实现程度。综合性评价：将过程性评价和结果性评价相结合形成综合性评价。综合性评价注重学生的全面发展和个性化发展，旨在为学生提供更全面、更客观的评价结果。教学实施步骤第一阶段：导入新课（1课时）引入话题：通过展示细胞工程技术的应用实例（如转基因作物、克隆动物等）引入新课话题，激发学生的学习兴趣和求知欲。明确目标：明确本节课的教学目标和重点难点内容，帮助学生了解本节课的学习要求和方向。预习检查：通过提问或测试的方式检查学生的预习情况，为后续教学做好准备。第二阶段：讲授新课（6课时）第一节植物细胞工程（2课时）植物组织培养技术：介绍植物组织培养技术的基本原理和操作步骤；通过实验操作让学生掌握植物组织培养技术的基本技能。植物体细胞杂交技术：介绍植物体细胞杂交技术的基本原理和操作步骤；通过案例分析讨论植物体细胞杂交技术在育种中的应用实例。第二节植物细胞工程的应用（2课时）植物组织培养技术的应用：介绍植物组织培养技术在农业生产、医药研发等领域的应用实例；通过实验操作让学生掌握植物组织培养技术的实际应用能力。植物细胞培养技术的应用：介绍植物细胞培养技术在次生代谢产物生产、种质资源保存等方面的应用实例；通过案例分析讨论植物细胞培养技术的经济效益和社会效益。第三节动物细胞工程及其应用（1课时）动物细胞核移植技术及其应用：介绍动物细胞核移植技术的基本原理和操作步骤；通过案例分析讨论动物细胞核移植技术在优良畜种培育中的应用实例。动物细胞培养技术及其应用：介绍动物细胞培养技术的基本原理和操作步骤；通过案例分析讨论动物细胞培养技术在生物制品生产中的应用实例。动物细胞融合技术及其应用：介绍动物细胞融合技术的基本原理和操作步骤；通过案例分析讨论动物细胞融合技术在单克隆抗体生产中的应用实例。第四节胚胎工程及其应用（1课时）哺乳动物胚胎发育的基本过程：介绍哺乳动物胚胎发育的基本过程和调控机制；通过动画演示帮助学生理解哺乳动物胚胎发育的动态变化过程。体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术：介绍体外受精技术、胚胎移植技术和胚胎分割技术的基本原理和操作步骤；通过案例分析讨论这些技术在优良畜种培育和生产性克隆中的应用实例。第三阶段：巩固练习（2课时）实验操作练习：安排学生进行植物组织培养、动物细胞培养等实验操作练习，巩固和提高学生的实验操作能力和问题解决能力。案例分析讨论：选取一些具有代表性的细胞工程技术应用实例进行案例分析讨论，帮助学生理解和掌握细胞工程技术的实际应用价值和意义。测试与反馈：通过测试了解学生的学习情况和掌握程度，及时给予反馈和指导；针对学生的薄弱环节进行有针对性的辅导和训练。第四阶段：总结提升（1课时）知识总结：对本章节所学内容进行全面总结概括，帮助学生形成系统的知识体系和框架。方法总结：对本章节所采用的教学方法和学习策略进行总结概括，帮助学生掌握科学的学习方法和策略。拓展延伸：引导学生将所学知识应用于实际问题的解决中，培养学生的创新意识和实践能力；鼓励学生关注生物技术的最新进展和发展趋势，拓宽学生的知识视野和思维空间。教学反思通过本次大单元整体教学活动的实施，我深刻认识到细胞工程技术在高中生物学教学中的重要性和价值。通过系统的教学活动设计和实施，学生的生物学学科核心素养得到了全面提升。了一些问题和不足之处，如部分学生在实验操作过程中存在不规范、不严谨的现象；部分学生对生物技术的伦理和法律问题理解不够深入等。针对这些问题和不足之处，我将进一步加强实验操作技能的训练和指导；同时加强生物伦理和法律知识的教育和宣传力度，提高学生的道德判断能力和社会责任感。在今后的教学过程中，我将继续探索和创新教学方法和手段，不断提高教学效果和学生的学习质量。九、学业评价一、教学目标设定根据《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合2019版苏教版高中生物学选择性必修3《生物技术与工程》第二章《细胞工程》的教学内容，特制定以下教学目标。本章内容旨在通过系统学习植物细胞工程和动物细胞工程的基本原理、技术及其应用，培养学生的生物学学科核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。（一）生命观念结构与功能观：学生能够理解植物细胞和动物细胞的结构与功能之间的关系，认识到细胞是生物体结构和功能的基本单位。通过植物组织培养技术和动物细胞培养技术的学习，学生能够理解这些技术在细胞水平上对生物体结构和功能的影响。进化与适应观：通过了解植物体细胞杂交技术和动物细胞核移植技术，学生能够理解生物体在进化过程中如何通过细胞水平上的操作适应环境变化，提高生物体的生存能力。稳态与平衡观：学生能够认识到生物体在细胞水平上通过自我调节机制维持稳态，如植物组织培养过程中细胞通过分裂、分化等过程维持组织的稳态。物质与能量观：学生能够理解细胞在生命活动中如何进行物质代谢和能量转换，如植物细胞通过光合作用合成有机物，动物细胞通过呼吸作用分解有机物释放能量。（二）科学思维归纳与概括：学生能够基于植物细胞工程和动物细胞工程的基本原理和技术，归纳概括出细胞工程在农业生产、医学研究等领域的应用。演绎与推理：通过具体案例的分析，学生能够运用细胞工程的基本原理，推理出其他生物体细胞工程的可能应用。模型与建模：学生能够建立细胞工程技术的简单模型，如植物组织培养过程中的细胞分裂、分化模型，动物细胞核移植过程中的胚胎发育模型。批判性思维：学生能够批判性地分析细胞工程技术的优缺点，理解技术应用的局限性和潜在风险。创造性思维：学生能够运用所学知识，创造性地提出新的细胞工程技术应用方案，解决实际问题。（三）科学探究问题发现：学生能够发现并提出与细胞工程技术相关的问题，如如何提高植物组织培养的成功率，如何优化动物细胞培养条件等。实验设计：学生能够根据科学探究的目的，设计并实施简单的细胞工程实验，如植物组织培养实验、动物细胞培养实验等。证据收集与分析：学生能够通过实验观察和记录，收集证据，并运用科学方法对证据进行分析，得出实验结论。交流与合作：学生能够与同学、教师等进行交流与合作，分享科学探究的经验和成果，共同探讨细胞工程技术的应用。（四）社会责任环境保护：学生能够理解细胞工程技术在环境保护中的应用，如利用植物组织培养技术快速繁殖濒危植物，保护生物多样性。健康生活：学生能够理解细胞工程技术在医学研究中的应用，如利用干细胞技术治疗疾病，提高人类健康水平。伦理道德：学生能够理解细胞工程技术应用中的伦理道德问题，如克隆技术的伦理争议，干细胞技术的伦理规范等。科学传播：学生能够运用所学知识，向公众传播细胞工程技术的相关知识，提高公众对生物技术的认识和理解。二、学习目标设定基于上述教学目标，特制定以下学习目标，以指导学生的具体学习活动。（一）植物细胞工程理解植物组织培养技术的基本原理和步骤：学生能够理解植物组织培养技术的基本原理，包括细胞全能性、植物激素的作用等；掌握植物组织培养的基本步骤，包括外植体的选择与制备、接种、诱导脱分化与再分化、炼苗与移植等。掌握植物体细胞杂交技术的基本流程：学生能够理解植物体细胞杂交技术的基本原理，掌握该技术的基本流程，包括原生质体的制备、融合、杂种细胞的筛选与培养等。分析植物细胞工程的应用案例：学生能够分析植物细胞工程在农业生产、医学研究等领域的应用案例，理解这些技术在实际生产中的应用价值。（二）动物细胞工程理解动物细胞核移植技术的基本原理和步骤：学生能够理解动物细胞核移植技术的基本原理，包括细胞核的全能性、去核卵母细胞的作用等；掌握该技术的基本步骤，包括供体细胞的准备、去核卵母细胞的制备、细胞核移植、胚胎发育等。掌握动物细胞培养技术的基本方法：学生能够理解动物细胞培养技术的基本原理，掌握该技术的基本方法，包括细胞系的建立、细胞培养条件的优化等。分析动物细胞工程的应用案例：学生能够分析动物细胞工程在医学研究、生物制药等领域的应用案例，理解这些技术在实际生产中的应用价值。（三）胚胎工程理解哺乳动物胚胎发育的基本过程：学生能够理解哺乳动物胚胎发育的基本过程，包括受精、卵裂、囊胚形成、原肠胚形成等。掌握体外受精技术的基本流程：学生能够理解体外受精技术的基本原理，掌握该技术的基本流程，包括卵母细胞的采集与培养、精子的采集与处理、受精等。分析胚胎工程的应用案例：学生能够分析胚胎工程在农业生产、医学研究等领域的应用案例，理解这些技术在实际生产中的应用价值。三、评价目标设定基于教学目标和学习目标，特制定以下评价目标，以全面评估学生的学习成果。（一）生命观念的评价结构与功能观的评价：通过观察学生在植物组织培养实验和动物细胞培养实验中的操作，评估学生对细胞结构与功能关系的理解程度。例如，学生是否能够正确选择外植体、调整培养基成分以满足细胞生长的需求等。进化与适应观的评价：通过学生撰写的植物体细胞杂交技术和动物细胞核移植技术的案例分析报告，评估学生对生物体在进化过程中如何通过细胞水平上的操作适应环境变化的理解程度。稳态与平衡观的评价：通过观察学生在植物组织培养过程中的细胞分裂、分化现象，评估学生对生物体在细胞水平上通过自我调节机制维持稳态的理解程度。物质与能量观的评价：通过学生设计的植物细胞光合作用实验和动物细胞呼吸作用实验，评估学生对细胞在生命活动中如何进行物质代谢和能量转换的理解程度。（二）科学思维的评价归纳与概括能力的评价：通过学生撰写的细胞工程技术应用综述报告，评估学生对细胞工程技术在农业生产、医学研究等领域应用的归纳概括能力。演绎与推理能力的评价：通过学生设计的细胞工程技术创新应用方案，评估学生运用细胞工程基本原理进行演绎推理的能力。模型与建模能力的评价：通过学生绘制的植物组织培养过程和动物细胞核移植过程中的胚胎发育模型，评估学生的模型与建模能力。批判性思维能力的评价：通过学生参与的细胞工程技术伦理讨论会，评估学生的批判性思维能力。例如，学生是否能够客观地分析克隆技术的伦理争议，提出自己的观点和论据。创造性思维能力的评价：通过学生设计的细胞工程技术创新实验方案，评估学生的创造性思维能力。例如，学生是否能够运用所学知识，提出新的细胞工程技术应用方案，解决实际问题。（三）科学探究的评价问题发现能力的评价：通过观察学生在细胞工程实验过程中的提问情况，评估学生的问题发现能力。例如，学生是否能够主动提出与实验相关的问题，并尝试寻找答案。实验设计能力的评价：通过学生设计的细胞工程实验方案，评估学生的实验设计能力。例如，学生是否能够根据实验目的，合理选择实验材料、设计实验步骤、预期实验结果等。证据收集与分析能力的评价：通过观察学生在细胞工程实验过程中的观察记录情况，以及学生撰写的实验报告，评估学生的证据收集与分析能力。例如，学生是否能够准确记录实验现象，运用科学方法对证据进行分析，得出实验结论。交流与合作能力的评价：通过学生参与的细胞工程实验小组活动，评估学生的交流与合作能力。例如，学生是否能够与同学、教师等进行有效的交流与合作，共同解决实验过程中遇到的问题。（四）社会责任的评价环境保护意识的评价：通过学生撰写的濒危植物保护方案，评估学生的环境保护意识。例如，学生是否能够运用植物组织培养技术，提出保护濒危植物的具体措施。健康生活理念的评价：通过学生参与的干细胞技术科普宣传活动，评估学生的健康生活理念。例如，学生是否能够向公众传播干细胞技术在疾病治疗中的应用价值，提高公众对生物技术的认识和理解。伦理道德观念的评价：通过学生撰写的细胞工程技术伦理报告，评估学生的伦理道德观念。例如，学生是否能够客观分析细胞工程技术应用中的伦理道德问题，提出自己的见解和建议。科学传播能力的评价：通过学生参与的细胞工程技术科普讲座、展览等活动，评估学生的科学传播能力。例如，学生是否能够运用所学知识，向公众传播细胞工程技术的相关知识，提高公众对生物技术的兴趣和关注度。通过制定明确的教学目标、学习目标和评价目标，可以全面评估学生在植物细胞工程、动物细胞工程和胚胎工程等领域的学习成果，培养学生的生物学学科核心素养，为未来的学习和工作打下坚实的基础。十、大单元实施思路及教学结构图1.大单元实施思路针对2019版苏教版高中生物学选择性必修3《生物技术与工程》第二章《细胞工程》的教学内容，本大单元的实施思路旨在通过一系列理论学习与实践操作相结合的教学活动，引导学生深入理解细胞工程的基本原理、技术流程及其在农业生产、医药研发等领域的应用。具体实施思路如下：1.1理论学习与实践操作相结合理论学习：通过课堂讲授、小组讨论、案例分析等方式，系统介绍植物细胞工程（包括植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术）和动物细胞工程（包括动物细胞核移植技术、动物细胞培养技术、动物细胞融合技术）的基本原理、技术流程和应用前景。实践操作：组织学生进行实验室操作，如天竺葵的组织培养、植物体细胞杂交实验等，让学生在实践中加深对细胞工程技术的理解和掌握。1.2分层次、分阶段教学基础阶段：首先介绍细胞工程的基本概念、发展历程和重要性，为后续学习奠定基础。进阶阶段：深入讲解植物细胞工程和动物细胞工程的具体技术流程，包括原理、步骤、注意事项等。应用阶段：通过分析细胞工程在农业生产、医药研发等领域的应用案例，引导学生思考细胞工程的实际应用价值和社会意义。1.3强化科学探究和科学思维的培养科学探究：鼓励学生设计并实施与细胞工程相关的探究实验，培养学生的实验设计、数据分析和科学探究能力。科学思维：通过案例分析、讨论交流等方式，引导学生运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学思维方法，探讨细胞工程中的科学问题。1.4注重社会责任的培养社会热点讨论：组织学生讨论与细胞工程相关的社会热点议题，如转基因食品的安全性、干细胞技术的伦理问题等，培养学生的社会责任感和公民意识。实践活动：鼓励学生参与社区服务、科普宣传等实践活动，将所学知识应用于实际生活中，为社会做出贡献。2.教学目标设定（一）生命观念学生能够形成对细胞工程技术的科学认识，理解细胞工程技术在生命活动调控中的重要作用。学生能够运用结构与功能观、进化与适应观等生命观念，分析细胞工程技术对生物体生长、发育和遗传的影响。（二）科学思维学生能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学思维方法，探讨细胞工程技术中的科学问题。学生能够基于事实和证据，对细胞工程技术的原理、流程和应用进行理性分析和评价。（三）科学探究学生能够设计并实施与细胞工程相关的探究实验，掌握实验设计、数据分析和科学探究的基本方法。学生能够在探究过程中主动发现问题、提出假设、收集证据并得出结论，形成科学探究的意识和能力。（四）社会责任学生能够关注与细胞工程相关的社会热点议题，如转基因食品的安全性、干细胞技术的伦理问题等，形成正确的价值观和社会责任感。学生能够运用所学知识参与社区服务、科普宣传等实践活动，为社会做出贡献。3.教学结构图细胞工程（第二章）├──植物细胞工程│├──植物组织培养技术││├──原理││├──步骤││├──应用││└──实验操作（天竺葵的组织培养）│└──植物体细胞杂交技术│├──原理│├──步骤│├──应用│└──实验操作（植物体细胞杂交）├──动物细胞工程│├──动物细胞核移植技术││├──原理││├──步骤││├──应用││└──实验操作（动物细胞核移植）│├──动物细胞培养技术││├──原理││├──步骤││├──应用││└──实验操作（动物细胞培养）│└──动物细胞融合技术│├──原理│├──步骤│├──应用│└──实验操作（动物细胞融合）│└──边做边学│└──搜集单克隆抗体在临床上实际应用的资料├──胚胎工程│├──哺乳动物胚胎发育的基本过程│├──体外受精技术│├──胚胎移植技术│└──胚胎分割技术└──社会责任培养├──社会热点讨论（转基因食品的安全性、干细胞技术的伦理问题等）└──实践活动（社区服务、科普宣传等）4.具体教学实施步骤4.1引言（1课时）教学内容：介绍细胞工程的基本概念、发展历程和重要性。教学方法：课堂讲授、多媒体展示。教学目标：引导学生形成对细胞工程技术的初步认识，激发学习兴趣。4.2植物细胞工程（4课时）4.2.1植物组织培养技术（2课时）教学内容：植物组织培养技术的原理：细胞全能性、脱分化与再分化等。植物组织培养技术的步骤：外植体的选择与制备、接种、诱导脱分化与再分化、炼苗与移植等。植物组织培养技术的应用：快速繁殖、作物脱毒、种质资源保存等。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、小组讨论。实验室操作：天竺葵的组织培养实验。教学目标：学生能够掌握植物组织培养技术的基本原理和步骤。学生能够通过实验操作加深对植物组织培养技术的理解和掌握。4.2.2植物体细胞杂交技术（2课时）教学内容：植物体细胞杂交技术的原理：细胞膜的融合、染色体倍性的变化等。植物体细胞杂交技术的步骤：原生质体的制备、细胞融合、杂种细胞的筛选与培养等。植物体细胞杂交技术的应用：培育新品种、克服远缘杂交不亲和性等。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、案例分析。实验室操作：植物体细胞杂交实验（可选）。教学目标：学生能够掌握植物体细胞杂交技术的基本原理和步骤。学生能够通过案例分析加深对植物体细胞杂交技术应用的理解。4.3动物细胞工程（4课时）4.3.1动物细胞核移植技术（1课时）教学内容：动物细胞核移植技术的原理：细胞核的全能性、细胞周期的同步化等。动物细胞核移植技术的步骤：供体细胞的准备、去核卵母细胞的准备、细胞核移植、重构胚的培养与移植等。动物细胞核移植技术的应用：克隆动物、保存濒危物种等。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、小组讨论。教学目标：学生能够掌握动物细胞核移植技术的基本原理和步骤。4.3.2动物细胞培养技术（1课时）教学内容：动物细胞培养技术的原理：细胞贴壁生长、培养基的配制等。动物细胞培养技术的步骤：细胞的分离与纯化、原代培养与传代培养等。动物细胞培养技术的应用：生产生物制品、药物筛选等。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、实验操作（演示）。教学目标：学生能够掌握动物细胞培养技术的基本原理和步骤。4.3.3动物细胞融合技术（1课时）教学内容：动物细胞融合技术的原理：细胞膜的融合、融合细胞的筛选与培养等。动物细胞融合技术的步骤：细胞的准备、融合剂的处理、融合细胞的筛选与培养等。动物细胞融合技术的应用：制备单克隆抗体、研究细胞融合机制等。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、案例分析。教学目标：学生能够掌握动物细胞融合技术的基本原理和步骤。4.3.4边做边学（1课时）教学内容：搜集单克隆抗体在临床上实际应用的资料。教学方法：小组合作、资料搜集与整理、课堂汇报。教学目标：学生能够了解单克隆抗体在临床上的实际应用。培养学生的信息搜集与处理能力、团队合作与沟通能力。4.4胚胎工程（2课时）教学内容：哺乳动物胚胎发育的基本过程：受精、卵裂、囊胚期、原肠胚期等。体外受精技术：卵母细胞的采集与培养、精子的采集与处理、受精与胚胎培养等。胚胎移植技术：供体胚胎的准备、受体母畜的选择与处理、胚胎移植手术等。胚胎分割技术：胚胎的分割方法、分割后的胚胎培养与移植等。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、案例分析。教学目标：学生能够掌握哺乳动物胚胎发育的基本过程和胚胎工程的主要技术。学生能够通过案例分析加深对胚胎工程应用的理解。4.5社会责任培养（2课时）教学内容：社会热点讨论：转基因食品的安全性、干细胞技术的伦理问题等。实践活动：社区服务、科普宣传等。教学方法：小组讨论、角色扮演、社区服务、科普宣传等。教学目标：学生能够关注与细胞工程相关的社会热点议题，形成正确的价值观和社会责任感。学生能够运用所学知识参与社区服务、科普宣传等实践活动，为社会做出贡献。通过以上教学实施步骤，本大单元旨在引导学生全面理解细胞工程的基本原理、技术流程及其应用前景，同时培养学生的科学探究能力、科学思维能力和社会责任感。十一、大情境、大任务创设一、教学目标设定（一）生命观念理解细胞工程技术的基本原理：学生能够深入理解植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术、动物细胞核移植技术、动物细胞培养技术、动物细胞融合技术以及胚胎工程的基本原理，形成对细胞工程技术科学而系统的认识。掌握细胞工程技术的应用价值：学生能够运用结构与功能观、进化与适应观等生命观念，分析细胞工程技术在农业生产、医药研发等领域的应用，认识到细胞工程技术在生命活动调控中的重要作用。关注生物技术的发展前沿：通过了解干细胞技术、单克隆抗体技术等前沿科技，学生能够认识到生物技术的不断发展和创新，以及这些技术在解决人类面临的健康、资源、环境等问题上的潜力。（二）科学思维运用科学思维方法分析问题：学生能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学思维方法，探讨细胞工程技术中的科学问题，如细胞全能性的证实过程、植物组织培养技术的步骤和原理等。基于事实和证据进行理性评价：学生能够基于事实和证据，对细胞工程技术的原理、流程和应用进行理性分析和评价，形成科学严谨的态度。培养批判性思维能力：通过分析转基因食品的安全性、干细胞技术的伦理问题等社会热点议题，学生能够培养批判性思维能力，学会从多个角度审视科学问题。（三）科学探究设计并实施探究实验：学生能够设计并实施与细胞工程相关的探究实验，如天竺葵的组织培养实验、植物体细胞杂交实验等，掌握实验设计、数据分析和科学探究的基本方法。主动发现问题并提出假设：在探究过程中，学生能够主动发现问题、提出假设，并设计实验方案进行验证，形成科学探究的意识和能力。培养团队协作能力：通过小组合作完成实验任务，学生能够培养团队协作能力，学会在团队中发挥自己的优势并尊重他人的意见。（四）社会责任关注社会热点议题：学生能够关注与细胞工程相关的社会热点议题，如转基因食品的安全性、干细胞技术的伦理问题等，形成正确的价值观和社会责任感。参与社区服务活动：学生能够运用所学知识参与社区服务活动，如科普宣传、环保行动等，为社会做出贡献。培养生态意识：通过了解胚胎工程等技术对生物多样性的影响，学生能够培养生态意识，认识到保护生物多样性和生态环境的重要性。二、大情境创设（一）情境背景随着生物技术的飞速发展，细胞工程技术在农业生产、医药研发等领域的应用日益广泛。公众对细胞工程技术的了解并不深入，甚至存在一些误解和担忧。为了普及细胞工程技术知识，提高公众的科学素养和社会责任感，我们决定开展一次以“细胞工程技术的探索与应用”为主题的大情境、大任务活动。（二）情境描述在一个虚构的“未来生物科技城”中，学生将扮演生物科技工作者的角色，参与到细胞工程技术的研发和应用中。他们将通过实地考察、实验操作、案例分析等方式，深入了解细胞工程技术的原理、流程和应用前景。他们还将关注社会热点议题，如转基因食品的安全性、干细胞技术的伦理问题等，并积极参与社区服务活动，为社会做出贡献。三、大任务创设（一）任务一：细胞工程技术的原理探究任务描述学生将分成若干小组，每个小组负责一种细胞工程技术的原理探究。通过查阅文献、观看视频、小组讨论等方式，深入了解该技术的历史背景、基本原理和技术流程。他们还将制作PPT或海报，向全班同学展示探究成果。任务要求每个小组需明确分工，确保每个成员都能参与到探究过程中。探究过程中要注重事实和证据的收集与整理，形成科学严谨的探究报告。展示成果时要清晰明了地阐述技术原理和应用前景，能够引发听众的思考和讨论。评价标准探究报告的完整性和科学性。展示成果的清晰度和逻辑性。小组合作的默契度和成员参与度。（二）任务二：细胞工程技术的实验操作任务描述学生将在实验室中进行细胞工程技术的实验操作。每个小组将选择一种细胞工程技术（如植物组织培养技术、动物细胞培养技术等）进行实验。通过实验操作，学生将加深对细胞工程技术原理的理解和掌握。任务要求实验前要认真阅读实验指导书，了解实验目的、步骤和注意事项。实验过程中要严格遵守实验室规章制度，确保实验安全。实验后要认真整理实验数据，撰写实验报告，并进行小组内的交流与讨论。评价标准实验操作的规范性和准确性。实验数据的完整性和可靠性。实验报告的条理性和逻辑性。（三）任务三：细胞工程技术的应用案例分析任务描述学生将选取一种细胞工程技术（如植物组织培养技术、动物细胞核移植技术等），进行应用案例分析。通过查阅文献、搜集资料等方式，深入了解该技术在农业生产、医药研发等领域的应用情况。他们还将制作案例分析报告，向全班同学展示分析结果。任务要求案例分析要全面深入，能够涵盖技术的原理、流程、应用前景和社会影响等方面。报告中要运用图表、数据等直观展示分析结果，增强说服力。展示时要能够清晰明了地阐述案例分析的过程和结论，引发听众的思考和讨论。评价标准案例分析的全面性和深入性。报告中图表、数据的准确性和直观性。展示的条理性和逻辑性。（四）任务四：社会热点议题的关注与讨论任务描述学生将关注与细胞工程相关的社会热点议题（如转基因食品的安全性、干细胞技术的伦理问题等），进行小组讨论和资料搜集。通过讨论和交流，形成自己的观点和立场，并撰写议题讨论报告。任务要求讨论前要认真准备相关资料，了解议题的背景和现状。讨论时要积极发言，尊重他人的意见，形成开放、包容的讨论氛围。报告中要清晰明了地阐述自己的观点和立场，能够引用事实和证据进行支撑。评价标准讨论的积极性和参与度。报告中观点和立场的明确性和合理性。引用事实和证据的准确性和可靠性。（五）任务五：社区服务活动的参与与实践任务描述学生将运用所学知识参与社区服务活动（如科普宣传、环保行动等），为社会做出贡献。通过参与活动，学生将加深对细胞工程技术社会价值的认识和理解。任务要求活动前要认真策划活动方案，明确活动目的、内容和形式。活动中要积极投入，认真履行职责，确保活动顺利进行。活动后要认真总结活动经验，撰写活动总结报告。评价标准活动方案的合理性和可行性。活动中的积极性和投入度。活动总结报告的条理性和逻辑性。四、任务实施与评价（一）任务实施启动阶段教师向学生介绍大情境、大任务活动的背景、目的和意义。学生根据兴趣和特长选择参与的小组和任务。教师向各小组发放任务指导书和相关资料。实施阶段各小组按照任务指导书的要求进行探究、实验、案例分析和讨论等活动。教师定期对各小组的活动进展进行检查和指导，及时解决问题和困难。学生将活动成果（如PPT、海报、实验报告、案例分析报告、议题讨论报告、活动总结报告等）进行展示和交流。总结阶段教师对各小组的活动成果进行评价和总结，评选出优秀小组和优秀个人。学生撰写个人活动总结和反思报告，分享活动经验和收获。（二）任务评价过程性评价教师在任务实施过程中对各小组的活动进展进行检查和指导，及时发现问题和困难，并给予反馈和建议。学生通过小组内的交流和讨论，互相评价对方的参与度和贡献度。结果性评价教师根据各小组提交的活动成果（如PPT、海报、实验报告、案例分析报告、议题讨论报告、活动总结报告等）进行评分和评价。评选出优秀小组和优秀个人，并给予表彰和奖励。综合评价教师将过程性评价和结果性评价相结合，形成对每个学生的综合评价结果。综合评价结果将作为学生学业成绩的重要组成部分，并作为学生评优评先和升学就业的重要参考依据。通过大情境、大任务活动的实施，学生将深入了解细胞工程技术的原理、流程和应用前景，提高科学探究能力和科学思维能力，培养社会责任感和生态意识。活动还将促进学生之间的交流与合作，提高学生的综合素质和创新能力。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：生物技术与工程——细胞工程课时设计：引言（1课时）教学内容：介绍细胞工程的基本概念、发展历程和重要性。教学方法：课堂讲授、多媒体展示。教学目标：引导学生形成对细胞工程技术的初步认识，激发学习兴趣。植物细胞工程（6课时）植物组织培养技术（3课时）教学内容：植物组织培养技术的原理、步骤及应用。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、小组讨论、实验室操作（天竺葵的组织培养实验）。教学目标：学生掌握植物组织培养技术的基本原理和步骤，通过实验操作加深对技术的理解和掌握。植物体细胞杂交技术（2课时）教学内容：植物体细胞杂交技术的原理、步骤及应用。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、案例分析、实验室操作（可选）。教学目标：学生掌握植物体细胞杂交技术的基本原理和步骤，通过案例分析加深对技术应用的理解。植物细胞工程的应用（1课时）教学内容：植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术的应用案例。教学方法：课堂讲授、小组讨论。教学目标：学生了解植物细胞工程技术在农业生产、医药研发等领域的应用，思考其实际应用价值和社会意义。动物细胞工程（6课时）动物细胞核移植技术（1课时）教学内容：动物细胞核移植技术的原理、步骤及应用。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、小组讨论。教学目标：学生掌握动物细胞核移植技术的基本原理和步骤，了解其在克隆动物、保存濒危物种等方面的应用。动物细胞培养技术（2课时）教学内容：动物细胞培养技术的原理、步骤及应用。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、实验操作（演示）、小组讨论。教学目标：学生掌握动物细胞培养技术的基本原理和步骤，了解其在生产生物制品、药物筛选等方面的应用。动物细胞融合技术（1课时）教学内容：动物细胞融合技术的原理、步骤及应用。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、案例分析、小组讨论。教学目标：学生掌握动物细胞融合技术的基本原理和步骤，了解其在制备单克隆抗体、研究细胞融合机制等方面的应用。边做边学（1课时）教学内容：搜集单克隆抗体在临床上实际应用的资料。教学方法：小组合作、资料搜集与整理、课堂汇报。教学目标：学生了解单克隆抗体在临床上的实际应用，培养信息搜集与处理能力、团队合作与沟通能力。干细胞技术及其应用（1课时）教学内容：干细胞技术的原理、分类、应用及伦理问题。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、小组讨论。教学目标：学生掌握干细胞技术的基本原理和分类，了解其在医学、再生医学等领域的应用，思考其伦理问题。胚胎工程（4课时）教学内容：哺乳动物胚胎发育的基本过程、体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术。教学方法：课堂讲授、多媒体展示、案例分析、小组讨论。教学目标：学生掌握哺乳动物胚胎发育的基本过程和胚胎工程的主要技术，了解其在畜牧业、医学等领域的应用。社会责任培养（2课时）教学内容：社会热点讨论（如转基因食品的安全性、干细胞技术的伦理问题等）、社区服务、科普宣传等。教学方法：课堂讲授、小组讨论、社会实践活动。教学目标：学生了解生物学技术在社会中的应用及其引发的伦理问题，培养社会责任感、批判性思维和解决问题的能力。（二）学习目标教学目标（学习目标设定）：（一）生命观念学生能够形成对细胞工程技术的科学认识，理解细胞工程技术在生命活动调控中的重要作用。学生能够运用结构与功能观、进化与适应观等生命观念，分析细胞工程技术对生物体生长、发育和遗传的影响。学生能够认识到细胞工程技术在农业生产、医药研发等领域的应用价值，理解其对人类生活和社会发展的贡献。（二）科学思维学生能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学思维方法，探讨细胞工程技术中的科学问题。学生能够基于事实和证据，对细胞工程技术的原理、流程和应用进行理性分析和评价。学生能够运用科学思维方法解决细胞工程技术在实践中遇到的问题，提出改进和创新的建议。（三）科学探究学生能够设计并实施与细胞工程相关的探究实验，掌握实验设计、数据分析和科学探究的基本方法。学生能够在探究过程中主动发现问题、提出假设、收集证据并得出结论，形成科学探究的意识和能力。学生能够通过科学探究活动，加深对细胞工程技术的理解和掌握，提高实践能力和创新精神。（四）社会责任学生能够关注细胞工程技术在社会中的应用及其引发的伦理问题，形成正确的价值观和道德观。学生能够积极参与社会热点讨论，运用生物学知识理性分析和评价相关问题，提出自己的见解和建议。学生能够参与社区服务、科普宣传等社会实践活动，传播生物学知识，提高公众的科学素养和社会责任感。（三）评价任务课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与程度、思维活跃度、合作能力等，评价其在生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面的表现。实验操作评价：通过实验操作考核，评价学生对细胞工程技术的掌握程度和实践能力。重点考核学生的实验设计、操作步骤、数据记录和分析能力等。案例分析评价：通过案例分析作业，评价学生运用生命观念、科学思维方法分析和解决问题的能力。要求学生针对给定的细胞工程技术案例，提出自己的见解和建议。小组讨论评价：通过小组讨论活动，评价学生的合作能力、沟通能力和批判性思维。要求学生积极参与小组讨论，发表自己的观点，并对他人的观点进行评价和反驳。社会实践评价：通过社会实践活动（如社区服务、科普宣传等），评价学生的社会责任感和实践能力。要求学生认真参与社会实践活动，记录活动过程和感受，并提交活动报告。期末综合评价：通过期末考试或综合测评，全面评价学生在本单元学习中的表现。考试内容应涵盖生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面，注重考查学生的综合运用能力和创新能力。（四）学习过程1.引言（1课时）教学环节：课堂讲授：介绍细胞工程的基本概念、发展历程和重要性。多媒体展示：展示细胞工程技术的相关图片和视频，激发学生的学习兴趣。小组讨论：引导学生讨论细胞工程技术在生活中的应用，提出自己的疑问和见解。学生活动：认真听讲，做好笔记。观看多媒体展示，思考细胞工程技术的原理和应用。积极参与小组讨论，发表自己的观点。2.植物细胞工程（6课时）植物组织培养技术（3课时）第一环节：原理讲解（1课时）课堂讲授：介绍植物组织培养技术的原理，包括细胞全能性、脱分化与再分化等。多媒体展示：展示植物组织培养技术的流程图和相关图片。小组讨论：引导学生讨论植物组织培养技术的原理和应用前景。第二环节：步骤演示与实验操作（1课时）课堂演示：教师演示天竺葵组织培养实验的操作步骤。学生实验：学生在教师的指导下进行天竺葵组织培养实验的操作。实验记录：学生记录实验过程和实验结果，思考实验中的问题。第三环节：应用案例分析（1课时）案例分析：介绍植物组织培养技术在快速繁殖、作物脱毒、种质资源保存等方面的应用案例。小组讨论：引导学生讨论植物组织培养技术的实际应用价值和社会意义。作业布置：要求学生搜集植物组织培养技术在其他领域的应用案例，并撰写案例分析报告。植物体细胞杂交技术（2课时）第一环节：原理讲解与步骤演示（1课时）课堂讲授：介绍植物体细胞杂交技术的原理，包括原生质体的制备、细胞融合、杂种细胞的筛选与培养等。多媒体展示：展示植物体细胞杂交技术的流程图和相关图片。小组讨论：引导学生讨论植物体细胞杂交技术的原理和技术难点。第二环节：实验操作（可选，1课时）学生实验：在条件允许的情况下，学生进行植物体细胞杂交实验的操作。实验记录：学生记录实验过程和实验结果，思考实验中的问题。实验总结：学生撰写实验总结报告，分析实验成功或失败的原因。植物细胞工程的应用（1课时）第一环节：应用案例介绍（0.5课时）课堂讲授：介绍植物细胞工程技术在农业生产、医药研发等领域的应用案例。多媒体展示：展示相关图片和视频，加深学生的理解。第二环节：小组讨论与汇报（0.5课时）小组讨论：引导学生讨论植物细胞工程技术的实际应用价值和社