人教版高中生物選修3專題三3.3　胚胎工程的應(yīng)用及前景 教學(xué)設(shè)計(jì)

/胚胎工程的應(yīng)用及前景教學(xué)設(shè)計(jì)天津市第五中學(xué)劉勇健教學(xué)設(shè)計(jì)胚胎工程的應(yīng)用及前景——天津市第五中學(xué)劉勇健一、設(shè)計(jì)理念現(xiàn)代教學(xué)理念注重學(xué)生的主體作用,重視以學(xué)習(xí)者為中心,著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和素養(yǎng).本節(jié)課我創(chuàng)設(shè)沖突的真實(shí)的學(xué)習(xí)情境,通過設(shè)疑和自主閱讀的環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。二、教材分析1、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：說出胚胎移植的根本程序和生理學(xué)根底；舉例說出胚胎分割的應(yīng)用；列舉胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用。過程與方法：通過基于文本的閱讀理解和基于圖片視頻的觀察、分析、討論,培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：認(rèn)同胚胎工程的地位和應(yīng)用價(jià)值；關(guān)注胚胎工程的研究進(jìn)展；激發(fā)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)學(xué)習(xí)的熱情。2、教學(xué)重點(diǎn)：胚胎移植的程序和胚胎移植的生理學(xué)根底3、教學(xué)難點(diǎn)：胚胎移植的生理學(xué)根底4、授課對(duì)象：高三學(xué)生5、課時(shí)安排：1課時(shí)三、設(shè)計(jì)思路本節(jié)教材集中講述了胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)這三種胚胎工程技術(shù)。“胚胎移植〞一詞在前面幾個(gè)專題都曾涉及,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、克隆動(dòng)物、試管動(dòng)物都得通過胚胎移植才能獲得。教材中講述的胚胎工程技術(shù)雖然多以家畜為例,但是一旦應(yīng)用于人類,那么會(huì)發(fā)生倫理方面的爭議,所以本專題與“生物技術(shù)的平安性和倫理問題〞專題有著密切的聯(lián)系。教材的編寫起到了承上啟下的過渡作用,使得選修的四個(gè)專題成為整體。本節(jié)之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了試管動(dòng)物的根本流程,卻不了解收官環(huán)節(jié)的程序,加之許多同學(xué)認(rèn)為胚胎移植回收免疫排斥影響,所以把胚胎移植程序和生理學(xué)根底確定為本節(jié)的重難點(diǎn)。為突破重難點(diǎn),我依據(jù)建構(gòu)主義理論,通過“創(chuàng)設(shè)情境——合作探究——意義構(gòu)建〞,以自主學(xué)習(xí)、圖片排序等形式,使新知識(shí)有效地整合進(jìn)學(xué)生原有的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中去。在教學(xué)思路上,本節(jié)以學(xué)案導(dǎo)學(xué)和大量的圖片、視頻資料為輔助手段,以牛的應(yīng)用為背景,以通過分析討論、回憶舊知、體會(huì)胚胎工程技術(shù)在生產(chǎn)生活中應(yīng)用價(jià)值、展望應(yīng)用前景為主線,三種技術(shù)采用不同手段培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力。四、課前準(zhǔn)備對(duì)于本節(jié)課,課前準(zhǔn)備是十分重要的環(huán)節(jié)。教師要在課前,為學(xué)生搜集和準(zhǔn)備各種相關(guān)的圖片和視頻資料,并且根據(jù)自主閱讀內(nèi)容提前設(shè)置導(dǎo)讀的問題和反響的練習(xí)。五、教學(xué)實(shí)施程序教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖情景導(dǎo)入〔胚胎移植的現(xiàn)狀〕1.教師以“今天你喝牛奶了嗎？你喝的是國產(chǎn)牛奶還是進(jìn)口牛奶？〞聯(lián)系生活創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課。2.展示全球牛奶產(chǎn)量排行榜〔圖1〕和2019年中美兩國奶牛養(yǎng)殖數(shù)和牛奶產(chǎn)量的比照表格〔表1〕,按均值計(jì)算,一頭美國奶牛的年產(chǎn)奶量是中國的3.3倍。3.給出文獻(xiàn)資料?科技日?qǐng)?bào)?中發(fā)人深省的思考“為什么美國奶牛比中奶牛產(chǎn)奶多三倍〞〔圖2〕,對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問,并簡單闡述報(bào)紙的兩個(gè)觀點(diǎn)。4.針對(duì)這兩個(gè)觀點(diǎn)讓學(xué)生思考和答復(fù)改善措施,對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行匯總和點(diǎn)評(píng),如“克隆和轉(zhuǎn)基因牛,這兩種技術(shù)復(fù)雜,后代成活率低〞,針對(duì)學(xué)生答復(fù)的“購置國外良種奶牛〞的方法,教師拋出背景資料。5.給出我國技術(shù)人員的解決方法“購置冷凍胚胎進(jìn)行移植〞〔圖3〕。1.學(xué)生觀看圖片聯(lián)系生活答復(fù)下列問題。2.學(xué)生觀察、了解我國產(chǎn)奶量位居世界第三,僅2019年,我國的奶牛養(yǎng)殖數(shù)遠(yuǎn)超美國,但牛奶產(chǎn)量卻缺乏美國的一半。3.學(xué)生思考并答復(fù)下列問題,了解我國奶牛產(chǎn)奶量低的原因,即“我國奶牛品性差,生產(chǎn)性能低和奶牛的孕育周期長而且都是單胎,繁殖性能低〞,體會(huì)我國亟待解決是“提高良種奶牛繁殖效率〞的問題。4.學(xué)生答復(fù)改善措施,如“克隆國內(nèi)優(yōu)良奶牛；轉(zhuǎn)入優(yōu)良性狀基因的轉(zhuǎn)基因牛；購置國外良種奶牛〞等。了解克隆和轉(zhuǎn)基因技術(shù)無法改善現(xiàn)狀,而進(jìn)口奶牛價(jià)格高,僅十三月齡的犢牛價(jià)格已達(dá)3.5萬,且活牛易攜帶瘋牛病。5.學(xué)生了解圖中小小的液氮罐裝著未來的175頭小牛。1.通過對(duì)超市中國產(chǎn)牛奶與進(jìn)口牛奶的選擇,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,引起學(xué)生共鳴和思考。3.使學(xué)生在分析背景資料的同時(shí),完成了我國胚胎移植技術(shù)的現(xiàn)狀的學(xué)習(xí)。4.讓學(xué)生的注意力高度集中于解決方法上。激發(fā)學(xué)生內(nèi)心強(qiáng)烈的求知欲。5.導(dǎo)入本節(jié)的核心知識(shí),同時(shí)完成胚胎移植現(xiàn)狀的學(xué)習(xí)。胚胎移植的概念1.教師設(shè)疑,提出問題串“什么是胚胎移植？供受體是誰？獲取胚胎的來源有哪些？〞2.對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問并總結(jié)出胚胎的不同來源,。針對(duì)“核移植的重組胚胎〞這一來源提出問題“核移植的供受體是誰？胚胎移植的供受體是誰？〞。1.學(xué)生帶著問題自主閱讀課本74頁第二自然段,完成學(xué)案上知識(shí)探索一的概念填空(圖4)。2.學(xué)習(xí)胚胎的四種來源,即“體內(nèi)受精發(fā)育的早期胚胎；體外受精培養(yǎng)的早期胚胎；轉(zhuǎn)基因動(dòng)物受精卵培養(yǎng)的早期胚胎；核移植培育的重組胚胎〞,并聯(lián)系舊知答復(fù)下列問題。1.明確胚胎移植的概念。2.區(qū)分胚胎移植與核移植的供受體。胚胎移植的生理學(xué)根底1.深挖概念、設(shè)置疑問“概念中的同種和生理狀態(tài)相同是何意義？是否要求供受體是同一品種的優(yōu)質(zhì)牛呢？胚胎移植會(huì)不會(huì)發(fā)生免疫排斥反響？〞。2.針對(duì)學(xué)生的疑問,如：“同種〞的概念理解不清,及時(shí)給出實(shí)例圖片〔圖6〕。1學(xué)生帶著問題閱讀課本76頁第二三自然段,在學(xué)案上完成知識(shí)探索二,即胚胎移植的生理學(xué)根底的四點(diǎn)內(nèi)容〔圖5〕。2.了解受體不需要具有供體牛的優(yōu)良性狀,保證同一物種即可。1.使學(xué)生基于文本獲取信息,鍛煉能力,突出教學(xué)重點(diǎn)2.圖片點(diǎn)播,輔助理解,突破難點(diǎn)。胚胎移植的程序1、教師提出問題串引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀。2.針對(duì)學(xué)生錯(cuò)誤,強(qiáng)調(diào)第一、二步的順序和操作要求,即“先進(jìn)行供受體的同期發(fā)情,再對(duì)供體做超數(shù)排卵處理〞。.針對(duì)問題步驟進(jìn)一步提問“用什么激素做超數(shù)排卵處理？“,并有針對(duì)性的提出問題,如“能不能用性激素來做超數(shù)排卵處理？〞。1學(xué)生閱讀77頁胚胎移植的流程并完成圖片排序的。2.學(xué)生答復(fù)下列問題,并在學(xué)案上與教師共同構(gòu)建胚胎移植程序的概念模型。1.通過閱讀理解鍛煉學(xué)生獲取信息的能力。寓教于樂,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,突出教學(xué)重點(diǎn)。2.針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的困難,有針對(duì)性的進(jìn)行反響練習(xí)和拓展訓(xùn)練。并引導(dǎo)學(xué)生回憶舊知；建構(gòu)模型,突出教學(xué)重點(diǎn)。胚胎移植的意義教師提問“胚胎移植的有何意義？〞。播放視頻拓展學(xué)生的視野。對(duì)視頻中的名詞做簡單注解,如“MOET育種技術(shù)〞即超數(shù)排卵和胚胎移植技術(shù)與核心育種技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。學(xué)生觀看視頻,對(duì)胚胎移植的意義進(jìn)行討論發(fā)言。自行總結(jié)“充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力〞的意義。通過分析討論和視頻賞析達(dá)成認(rèn)同胚胎工程地位和價(jià)值的情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)。胚胎分割技術(shù)1.教師設(shè)置反響訓(xùn)練,針對(duì)題中圖片〔圖7〕“收集了4枚胚胎,卻產(chǎn)生5頭小?！霸O(shè)疑,給出背景資料并提出問題“優(yōu)質(zhì)胚胎的價(jià)格將近萬元。對(duì)于優(yōu)良的胚胎能不能復(fù)制呢？能不能產(chǎn)生多個(gè)同樣的優(yōu)良個(gè)體？“2、提出問題串并針對(duì)“為何對(duì)早期胚胎進(jìn)行操作“這一問題,給出胚胎發(fā)育的圖片〔圖8〕作為背景資料。3、針對(duì)胚胎發(fā)育圖片進(jìn)一步提出質(zhì)疑,“桑椹胚及以前細(xì)胞無分化,囊胚已經(jīng)有了分化,要如何均分呢？如何操作才能保證產(chǎn)生的子代都是雌性？〞。教師對(duì)教材79頁圖3-23做處理,先在PPT中給出圖片的左半局部〔圖9〕,最后給出右半局部圖片〔圖10〕與學(xué)生的分析達(dá)成共識(shí)。1學(xué)生完成胚胎移植的習(xí)題〔圖7〕,并答復(fù)下列問題。2.學(xué)生閱讀課本P78相應(yīng)內(nèi)容答復(fù)下列問題,并完成學(xué)案知識(shí)探索三。學(xué)生觀察圖片,回憶早期胚胎細(xì)胞具有全能性,總結(jié)出胚胎分割的理論根底3.學(xué)生觀察圖片,自己總結(jié)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割的原因和性別鑒定的取材部位。分析出圖片的右半局部如何操作。1.穩(wěn)固知識(shí)目標(biāo)和教學(xué)重難點(diǎn)；從題干中找到突破口引出胚胎分割技術(shù)。2.通過基于文本的閱讀理解培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力。學(xué)生回憶舊知,聯(lián)系新知,總結(jié)提升。3.通過問題引導(dǎo)和圖片觀察分析,達(dá)成知識(shí)目標(biāo),同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生獲取信息的能力。胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)1.教師給出背景資料“牛不僅為我們提供肉和奶,還能做器官移植的供體。牛心包補(bǔ)片應(yīng)用于人心血管病手術(shù),它拯救了無數(shù)心血管患者的生命“。提問“如何只生產(chǎn)牛的器官？〞2.給出三個(gè)引導(dǎo)問題“什么是胚胎干細(xì)胞？胚胎干細(xì)胞的來源？胚胎干細(xì)胞的特性？〞,并播放視頻3、教師提問“牛做器官移植供體會(huì)發(fā)生免疫排斥,有沒有更好的解決方法？“并給予體細(xì)胞核移植技術(shù)用于人類疾病治療的圖片〔圖11〕進(jìn)行引導(dǎo)。4.教師提問題“能不能讓胚胎干細(xì)胞在體外分化,形成組織器官呢？“引導(dǎo)學(xué)生觀看最后的視頻。1.學(xué)生了解牛應(yīng)用的相關(guān)資料,并答復(fù)下列問題。2.學(xué)生帶著問題觀看視頻。通過視頻和自主閱讀課本P80第一自然段,自己總結(jié)“什么是胚胎干細(xì)胞,他從哪來,以及它的功能特點(diǎn)——發(fā)育的全能性〞,通過圖片,聯(lián)系卵裂的舊知總結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并完成學(xué)案知識(shí)探索四。3.學(xué)生觀察圖片,回憶舊知,聯(lián)系核移植技術(shù),體會(huì)核移植與人體胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)混合使用,才能發(fā)揮胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的最大潛能。4.學(xué)生觀看視頻?！惨曨l內(nèi)容：分化需要特定的誘導(dǎo)劑,科學(xué)家無數(shù)次的嘗試,至今尚未成功〕1.挖掘?qū)氩牧?緊貼全課故事背景,首尾照應(yīng),并轉(zhuǎn)入胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的學(xué)習(xí)。2.通過視頻資料的賞析和自主閱讀,培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力。3.再次回憶舊知,體會(huì)新知。由胚胎工程對(duì)牛的應(yīng)用轉(zhuǎn)入對(duì)人的應(yīng)用4.通過視頻留給學(xué)生小小的遺憾,讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)開展的艱辛,鼓勵(lì)學(xué)生從事生物科學(xué)相關(guān)事業(yè),達(dá)成更高層次的情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)。圖1全球牛奶產(chǎn)量排行榜圖2?科技日?qǐng)?bào)?文獻(xiàn)圖3北京海關(guān)關(guān)員驗(yàn)放冷凍牛胚胎圖4學(xué)案〔胚胎移植概念〕圖5學(xué)案〔胚胎移植生理學(xué)根底〕圖6胚胎移植的受體牛與子代圖7胚胎移植反響訓(xùn)練圖8胚胎發(fā)育圖9胚胎分割技術(shù)〔左〕圖10胚胎分割技術(shù)〔右〕圖11體細(xì)胞核移植技術(shù)用于人類疾病治療表12019年中美奶牛養(yǎng)殖數(shù)和產(chǎn)奶量比照六、課后反思1.學(xué)生活動(dòng)的反思本節(jié)課學(xué)生表現(xiàn)出了十分高漲的參與熱情且認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)環(huán)節(jié)。學(xué)生主動(dòng)回帖,積極思考討論,爭先恐后答復(fù)下列問題,不愿放過每一次時(shí)機(jī)。視頻的觀看使得學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情又到達(dá)了一個(gè)高潮,學(xué)生的驚呼聲不絕于耳。最后的視頻為本節(jié)課的教學(xué)畫上句號(hào),在留給學(xué)生小小遺憾的同時(shí),又在學(xué)生內(nèi)心埋下從事生物科學(xué)事業(yè)的種子。學(xué)生通過大量的文本材料,圖片、視頻材料進(jìn)行資料分析,提高自己獲取信息的能力。同時(shí),在資料分析中又暴露了學(xué)生收集和處理信息的能力較差、分析和解決實(shí)際問題的能力不強(qiáng),克服困難的意志品質(zhì)不堅(jiān)決等一系列問題。解決這些問題需要家長、學(xué)校和老師多方面配合,讓學(xué)生多關(guān)注網(wǎng)絡(luò)、新聞、報(bào)紙等媒體中社會(huì)熱點(diǎn)問題,多提供學(xué)生主動(dòng)交流、發(fā)表意見和建議的時(shí)機(jī),且在討論發(fā)言中給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。在搜集處理信息的過程中逐步提高自主學(xué)習(xí)的能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究方法和生物學(xué)素養(yǎng)。2.教師教學(xué)的反思教師在組織教學(xué)活動(dòng)時(shí),首先要保證每個(gè)環(huán)節(jié)目的性強(qiáng),不能為了“活動(dòng)而活動(dòng)〞要先給學(xué)生設(shè)置問題,讓學(xué)生帶著問題閱讀文本,分析圖片,觀看視頻,體會(huì)內(nèi)涵,自主學(xué)習(xí)。教師要充分體會(huì)“引導(dǎo)〞二字的含義,在教學(xué)