2024-2025学年高中生物 专题2 素能提升课 细胞工程教学实录 新人教版选修3

2024-2025学年高中生物专题2素能提升课细胞工程教学实录新人教版选修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析1.本节课的主要教学内容为细胞工程的基本原理和应用，包括基因工程、细胞培养、细胞融合等技术。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与高中生物必修模块中关于细胞结构和功能、遗传学基础等内容紧密相关，通过本节课的学习，学生能够将已有知识应用于实践，理解细胞工程在生物技术领域的应用价值。二、核心素养目标1.培养学生运用科学探究方法分析细胞工程技术的原理和过程。

2.提升学生的生物技术应用意识和创新能力，通过实际操作理解生物技术在解决实际问题中的作用。

3.增强学生的生物伦理意识，认识到生物技术在应用中的社会责任和伦理考量。三、学情分析本节课面对的高中生物学生群体，其知识储备主要来自于高中生物必修模块的学习，包括细胞的结构与功能、遗传学基础等。学生对细胞的认知已经有一定的基础，但面对细胞工程这一较为前沿和复杂的生物技术领域，他们的知识体系可能存在以下特点：

1.学生对细胞工程的概念和原理可能了解有限，需要通过本节课的学习来建立系统的认识。

2.在能力方面，学生具备一定的实验操作技能和科学探究能力，但对于基因操作、细胞培养等高级实验技术可能缺乏实践经验。

3.在素质方面，学生的逻辑思维能力和批判性思维能力有待提升，需要通过实际问题解决来锻炼。

4.学生在行为习惯上，普遍具有较好的学习态度和求知欲，但部分学生可能对抽象概念的学习存在畏难情绪。

5.学生对课程学习的兴趣与生物技术在社会发展中的重要作用紧密相关，因此，结合实际应用案例的教学能够有效提高学生的学习积极性和参与度。

综合以上分析，本节课的教学设计需充分考虑学生的已有知识水平、能力特点和素质状况，通过精心设计的实验活动和案例分析，引导学生主动探索，培养学生的科学素养和创新意识。四、教学方法与手段1.采用讲授法，结合多媒体演示，清晰地讲解细胞工程的基本概念、原理和操作步骤，帮助学生建立知识框架。

2.实施讨论法，引导学生针对具体案例进行小组讨论，培养学生的批判性思维和团队协作能力。

3.实验法，通过设置细胞培养、基因工程等实验操作，让学生亲自动手，体验科学探究过程，提高实践操作技能。

2.利用多媒体设备展示细胞结构、基因操作等复杂过程的动画和视频，增强直观性和趣味性。

3.教学软件辅助教学，通过互动式软件让学生模拟实验操作，提高学习的互动性和参与度。五、教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示现代生物技术在农业、医学等领域的应用案例，如转基因作物的种植、基因治疗等。

2.提出问题：引导学生思考生物技术在改善人类生活方面的作用，激发学生对细胞工程的好奇心和求知欲。

3.学生讨论：分组讨论，分享对生物技术应用的看法，教师巡视指导，鼓励学生积极表达。

二、讲授新课（20分钟）

1.细胞工程概述：介绍细胞工程的基本概念、发展历程和应用领域，用时5分钟。

2.基因工程：讲解基因工程的基本原理、操作步骤和常用技术，用时5分钟。

3.细胞培养：介绍细胞培养的基本原理、操作方法和注意事项，用时5分钟。

4.细胞融合：讲解细胞融合的原理、方法及其在生物技术中的应用，用时5分钟。

三、巩固练习（10分钟）

1.课堂练习：发放练习题，让学生独立完成，教师巡视指导，用时5分钟。

2.小组讨论：针对练习题中的难点，分组讨论，互相解答，用时5分钟。

四、课堂提问（5分钟）

1.教师提问：针对本节课的重点内容，提出问题，引导学生思考，用时2分钟。

2.学生回答：学生回答问题，教师点评，用时3分钟。

五、师生互动环节（5分钟）

1.教师提问：引导学生对细胞工程的应用前景进行展望，用时2分钟。

2.学生讨论：分组讨论，分享对细胞工程未来发展的看法，用时3分钟。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.教师引导：结合实际案例，引导学生思考生物技术在伦理、环境等方面的影响，用时2分钟。

2.学生讨论：分组讨论，分享对生物技术伦理问题的看法，用时3分钟。

七、总结与反思（5分钟）

1.教师总结：对本节课的重点内容进行总结，强调细胞工程的重要性，用时2分钟。

2.学生反思：引导学生反思本节课的学习收获，用时3分钟。

教学过程设计说明：

1.教学过程中，教师应注重启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的创新意识和实践能力。

2.在课堂提问环节，教师应关注学生的回答，及时给予反馈，提高学生的学习兴趣。

3.在师生互动环节，教师应鼓励学生积极参与，培养学生的团队协作能力。

4.在核心素养拓展环节，教师应引导学生关注生物技术的伦理、环境等问题，培养学生的社会责任感。

5.整个教学过程紧扣实际学情，突出重难点，注重教学双边互动，确保教学效果。六、拓展与延伸1.《细胞工程：现代生物技术的应用》——介绍细胞工程的基本概念、技术手段和应用领域，帮助学生更深入地理解细胞工程在现代生物技术中的重要性。

2.《基因编辑技术：CRISPR-Cas9的应用》——探讨CRISPR-Cas9基因编辑技术的原理、操作方法和在生物医学研究中的应用案例，激发学生对基因编辑技术的兴趣。

3.《细胞培养技术：从基础到应用》——详细介绍细胞培养技术的原理、方法、注意事项以及在生物制药、基因治疗等领域的应用，拓展学生对细胞培养技术的认识。

4.《细胞融合技术：生物技术的创新与发展》——介绍细胞融合技术的原理、方法、应用领域以及在该领域取得的重大突破，激发学生对生物技术发展的好奇心。

二、鼓励学生进行课后自主学习和探究

1.学生可以查阅相关书籍、学术论文和科技报告，了解细胞工程领域的最新研究进展。

2.鼓励学生参与实验室开放活动，亲自操作细胞培养、基因编辑等实验，提高实践操作能力。

3.组织学生开展小组讨论，分享对细胞工程应用中的伦理、环境等问题进行深入探讨。

4.鼓励学生参加科技竞赛或创新项目，将所学知识应用于实际问题的解决，培养学生的创新精神和团队协作能力。

5.学生可以关注国内外生物技术领域的知名企业和研究机构，了解其在细胞工程领域的研发成果和应用案例。

6.学生可以尝试设计自己的实验方案，进行自主探究，锻炼独立思考和解决问题的能力。

7.鼓励学生参加相关讲座和研讨会，拓宽知识面，了解细胞工程在生物技术、医学、农业等领域的广泛应用。

8.学生可以关注生物技术相关的政策和法规，了解其在伦理、安全等方面的规定，培养学生的社会责任感。七、反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践导向：在课程设计中，我强调了实验操作的重要性，通过设置一系列与细胞工程相关的实验，让学生在实践中学习，这样可以提高学生的动手能力和实践技能。

2.案例教学：我尝试引入了实际应用案例，让学生通过分析案例来理解细胞工程的应用价值，这种教学方法能够激发学生的学习兴趣，并帮助他们将理论知识与实际应用相结合。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生基础差异：我发现学生在知识背景和实验技能上存在较大差异，这导致部分学生在实验操作中遇到困难，影响了整体教学效果。

2.互动不足：在课堂讨论环节，学生的参与度不够高，可能是由于课堂氛围不够活跃，或者学生对某些问题缺乏深入思考。

3.教学评价单一：目前的教学评价主要依赖于学生的课堂表现和实验报告，缺乏多元化的评价方式，难以全面评估学生的学习成果。

反思改进措施（三）

1.个性化教学：针对学生基础差异，我将尝试在课前进行基础测试，根据学生的水平进行分组教学，确保每个学生都能跟上教学进度。

2.活跃课堂氛围：为了提高学生的参与度，我计划在课堂上采用更多的互动环节，如小组讨论、角色扮演等，以激发学生的思考和创新。

3.多元化评价：我将引入更多的评价方式，如小组互评、实验操作考核、课后作业等，以更全面地评估学生的学习成果。

4.加强实验指导：对于实验操作，我将提供更详细的指导和示范，确保学生能够正确、安全地进行实验。

5.拓展课外资源：为了帮助学生深入理解细胞工程，我计划推荐一些相关的课外阅读材料和视频资源，鼓励学生在课外进行自主学习。

6.校企合作：与相关企业合作，邀请行业专家来校进行讲座，让学生了解细胞工程在工业中的应用，以及行业对人才的需求，从而更好地定位自己的学习方向。八、内容逻辑关系①细胞工程的基本概念

-细胞工程的定义

-细胞工程的分类

-细胞工程在生物技术中的应用

②基因工程

-基因工程的原理

-基因操作技术（如DNA重组、基因克隆）

-基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）

③细胞培养

-细胞培养的基本原理

-细胞培养的方法和技术

-细胞培养在生物医学研究中的应用

④细胞融合

-细胞融合的原理

-细胞融合的方法（如电融合、化学融合）

-细胞融合在生物技术中的应用

⑤细胞工程的应用

-在农业中的应用（如转基因作物）

-在医学中的应用（如基因治疗、组织工程）

-在工业中的应用（如生物制药、酶工程）教学评价与反馈1.课堂表现：xxx

学生在课堂上的参与度、专注力和互动情况将作为评价标准。通过观察学生的提问、回答问题和参与讨论的积极性，可以评估学生对课堂内容的理解和接受程度。例如，学生的提问可能涉及对细胞工程基本原理的深入探讨，或者对实验操作的细节提问。学生的回答将反映他们是否能够正确运用所学知识解决实际问题。

2.小组讨论成果展示：xxx

小组讨论是培养学生团队合作和批判性思维的重要环节。评价小组讨论成果时，将关注小组分工的合理性、讨论内容的深度和广度，以及最终的展示效果。例如，小组是否能够针对细胞工程的一个特定问题提出创新性的解决方案，或者在展示时清晰地传达他们的思路和结论。

3.随堂测试：xxx

4.实验操作评估：xxx

实验操作是细胞工程课程的重要环节。评估学生的实验操作时，将考虑操作的准确性、安全性、实验结果的可靠性以及实验报告的完整性。例如，评估学生是否能够正确使用显微镜观察细胞形态变化，或者是否能够根据实验数据绘制合理的图表。

5.教师评价与反馈：针对xxx

教师评价将基于学生的学习表现和课程目标，包括但不限于以下几个方面：

-学习态度：学生是否认真对待课程，是否积极参与课堂活动。

-知识掌握：学生对细胞工程基本概念、原理和技术是否理解牢固。

-能力提升：学生在实验操作、问题解决和批判性思维方面是否有所进步。

-自我反思：学生是否能够对自己的学习过程进行有效反思，并制定改进计划。

教师的反馈将针对学生的具体表现，提出建设性的意见和改进建议。例如，教师可能会指出学生在实验操作中的具体错误，并指导学生如何改正，或者鼓励学生在讨论中提出更多有深度的问题。重点题型整理1.**实验设计题**

-题型：设计一个实验方案，以验证基因工程中DNA重组技术的可行性。

-答案示例：实验目的：验证DNA重组技术的可行性。

实验材料：大肠杆菌菌株、目的基因、载体DNA、限制性内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶等。

实验步骤：

1.使用限制性内切酶切割目的基因和载体DNA。

2.将切割后的目的基因与载体DNA连接。

3.将重组DNA导入大肠杆菌菌株。

4.通过PCR扩增目的基因，并进行电泳检测。

5.通过序列分析确认重组DNA的存在。

2.**案例分析题**

-题型：分析基因编辑技术在治疗遗传性疾病中的应用案例。

-答案示例：案例：使用CRISPR-Cas9技术治疗镰状细胞贫血。

分析：

1.镰状细胞贫血是由于血红蛋白基因突变导致的。

2.使用CRISPR-Cas9技术，可以精确地编辑血红蛋白基因，修复突变。

3.通过基因编辑，可以减少或消除镰状细胞贫血的症状。

4.案例展示了基因编辑技术在治疗遗传性疾病中的潜力。

3.**实验操作题**

-题型：描述细胞培养过程中细胞传代的具体步骤。

-答案示例：细胞传代步骤：

1.收集培养皿中的细胞，用胰蛋白酶消化。

2.将消化后的细胞计数，稀释至适宜的浓度。

3.将稀释后的细胞接种到新的培养皿中。

4.在适宜的条件下培养细胞，观察细胞生长情况。

5.当细胞达到一定密度时，再次进行消化、计数和接种。

4.**问题解决题**

-题型：在细胞融合实验中，为什么会出现融合失败的情况？

-答案示例：融合失败的