2019版 滬科教版 高中生物學 選擇性必修3 生物技術與工程《第二章 細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品》大單元整體教學設計2020課標

版滬科教版高中生物學選擇性必修3生物技術與工程《第二章細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品》大單元整體教學設計[2020課標]一、內容分析與整合二、《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》分解三、學情分析四、大主題或大概念設計五、大單元目標敘寫六、大單元教學重點七、大單元教學難點八、大單元整體教學思路九、學業(yè)評價十、大單元實施思路及教學結構圖十一、大情境、大任務創(chuàng)設十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設計十四、大單元作業(yè)設計十五、“教-學-評”一致性課時設計十六、大單元教學反思一、內容分析與整合（一）教學內容分析本次大單元教學設計的內容來源于2019版滬科教版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》中的第二章《細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品》。本章內容涵蓋了植物細胞工程、動物細胞工程、核移植與干細胞技術，以及胚胎工程等多個方面，通過細胞水平的操作來展示生物技術的廣泛應用和巨大潛力。植物細胞工程：包括組織培養(yǎng)和體細胞雜交技術。組織培養(yǎng)技術通過將離體的植物器官、組織和細胞在適宜條件下誘導形成愈傷組織，并重新分化成完整植株，實現(xiàn)了植物的快速繁殖、脫毒和次生代謝產物的生產。體細胞雜交技術則通過融合不同植物的體細胞，培育出具有雙親遺傳特性的新植株，為植物育種提供了新的途徑。動物細胞工程：主要涉及動物細胞的培養(yǎng)、融合和核移植技術。動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎，包括原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)，為生物制品的生產、細胞融合和基因工程等提供了細胞來源。動物細胞融合技術通過物理、化學或生物學方法使兩個或多個動物細胞結合成一個細胞，是制備單克隆抗體的關鍵技術。核移植技術則通過將動物體細胞核移入去核的卵母細胞中，實現(xiàn)動物克隆，展示了動物體細胞核的全能性。核移植與干細胞技術：核移植技術不僅用于動物克隆，還為干細胞研究提供了新的思路。干細胞技術則通過體外培養(yǎng)和誘導分化，為組織修復、疾病治療和再生醫(yī)學提供了可能。胚胎工程：包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術，通過處理早期胚胎獲得目標個體，為畜牧業(yè)生產、遺傳病治療和珍稀動物保護提供了重要手段。本章內容不僅涉及了生物技術的多個領域，還展示了細胞工程在農業(yè)生產、醫(yī)藥研發(fā)、環(huán)境保護等方面的廣泛應用，對于培養(yǎng)學生的生物學學科核心素養(yǎng)具有重要意義。（二）單元內容分析植物細胞工程組織培養(yǎng)技術：學生需要了解組織培養(yǎng)的基本原理和過程，包括外植體的選擇、消毒、接種、培養(yǎng)等步驟，以及愈傷組織的形成和再分化過程。通過實踐活動，學生能夠掌握植物組織培養(yǎng)的基本技能，理解細胞全能性的概念。體細胞雜交技術：學生需要了解體細胞雜交的基本原理和過程，包括原生質體的制備、融合、篩選和植物組織培養(yǎng)等步驟。通過案例分析，學生能夠認識到體細胞雜交技術在植物育種中的應用價值。植物細胞工程的應用：學生需要了解植物細胞工程在快速繁殖、脫毒、次生代謝產物生產和育種等方面的應用。通過討論和交流，學生能夠理解植物細胞工程對農業(yè)生產和社會經濟發(fā)展的貢獻。動物細胞工程動物細胞培養(yǎng)：學生需要了解動物細胞培養(yǎng)的基本原理和過程，包括原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的區(qū)別與聯(lián)系，以及細胞培養(yǎng)的條件和要求。通過實驗操作，學生能夠掌握動物細胞培養(yǎng)的基本技能。動物細胞融合技術：學生需要了解動物細胞融合的基本原理和過程，以及細胞融合技術在單克隆抗體制備中的應用。通過案例分析，學生能夠認識到單克隆抗體在醫(yī)學診斷和治療中的重要價值。核移植與干細胞技術：學生需要了解核移植技術的基本原理和過程，以及干細胞的基本特征和分類。通過討論和交流，學生能夠理解核移植技術和干細胞技術在醫(yī)學研究和治療中的潛力。胚胎工程胚胎形成與早期發(fā)育：學生需要了解哺乳動物胚胎的形成過程和早期發(fā)育特點。通過觀察和討論，學生能夠理解胚胎細胞的全能性和發(fā)育潛能。胚胎工程的應用：學生需要了解胚胎工程在體外受精、胚胎移植和胚胎分割等方面的應用。通過案例分析，學生能夠認識到胚胎工程在畜牧業(yè)生產、遺傳病治療和珍稀動物保護中的重要作用。（三）單元內容整合本次大單元教學設計將植物細胞工程、動物細胞工程、核移植與干細胞技術，以及胚胎工程等內容進行整合，形成一個系統(tǒng)的生物技術知識體系。通過實踐活動、案例分析和討論交流等方式，引導學生深入理解細胞工程的基本原理和應用價值，培養(yǎng)學生的生物學學科核心素養(yǎng)。具體來說，本單元將圍繞“細胞工程的應用與價值”這一主題展開教學。通過植物細胞工程的學習，引導學生了解組織培養(yǎng)和體細胞雜交技術的基本原理和應用；通過動物細胞工程的學習，引導學生了解動物細胞培養(yǎng)、融合和核移植技術的基本原理和應用；然后，通過核移植與干細胞技術的學習，引導學生了解干細胞的基本特征和分類，以及核移植技術在醫(yī)學研究和治療中的潛力；通過胚胎工程的學習，引導學生了解胚胎工程的基本原理和應用價值。在教學過程中，注重培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。通過組織學生進行植物組織培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)等實踐活動，提高學生的實驗操作技能和科學探究能力。鼓勵學生積極參與課堂討論和交流活動，培養(yǎng)學生的合作意識和表達能力。二、《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》分解高中生物學學科核心素養(yǎng)根據(jù)《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，本次大單元教學設計將圍繞生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個維度展開教學，培養(yǎng)學生的生物學學科核心素養(yǎng)。（一）生命觀念生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關系或特性進行解釋后的抽象，是人們經過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學相關事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法。在本次大單元教學中，將引導學生形成以下生命觀念：結構與功能觀：通過植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)等實踐活動，引導學生理解細胞結構與其功能之間的密切關系。例如，通過觀察植物愈傷組織的形成和再分化過程，理解細胞分化與功能特化的關系；通過觀察動物細胞在培養(yǎng)過程中的形態(tài)變化，理解細胞生長與分裂的規(guī)律。進化與適應觀：通過體細胞雜交技術和胚胎工程等內容的學習，引導學生理解生物進化的過程和機制。例如，通過分析體細胞雜交技術在植物育種中的應用案例，理解基因重組在生物進化中的作用；通過討論胚胎工程在畜牧業(yè)生產中的應用價值，理解自然選擇和人工選擇對生物進化的影響。穩(wěn)態(tài)與平衡觀：通過動物細胞培養(yǎng)和核移植技術等內容的學習，引導學生理解生物體內部環(huán)境的穩(wěn)態(tài)和平衡機制。例如，通過分析動物細胞在培養(yǎng)過程中的生長曲線和代謝特點，理解細胞內外環(huán)境的相互作用和平衡關系；通過討論核移植技術在醫(yī)學研究和治療中的應用潛力，理解生物體內部環(huán)境的穩(wěn)態(tài)對生命活動的重要性。物質與能量觀：通過植物細胞工程和動物細胞工程等內容的學習，引導學生理解生物體內的物質代謝和能量轉換過程。例如，通過分析植物組織培養(yǎng)過程中營養(yǎng)物質的吸收和利用情況，理解植物細胞內的物質代謝過程；通過分析動物細胞在培養(yǎng)過程中的能量代謝特點，理解動物細胞內的能量轉換過程。（二）科學思維科學思維是指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴謹和務實的求知態(tài)度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。在本次大單元教學中，將培養(yǎng)學生的科學思維能力，具體包括：歸納與概括：通過植物細胞工程和動物細胞工程等內容的學習，引導學生對觀察到的生命現(xiàn)象進行歸納和概括，形成生物學概念。例如，通過觀察植物愈傷組織的形態(tài)結構特點，歸納出愈傷組織的定義和特征；通過觀察動物細胞在培養(yǎng)過程中的形態(tài)變化特點，概括出動物細胞生長和分裂的規(guī)律。演繹與推理：通過體細胞雜交技術和胚胎工程等內容的學習，引導學生運用已學的生物學概念進行演繹和推理，解決實際問題。例如，通過分析體細胞雜交技術在植物育種中的應用案例，推導出基因重組在生物進化中的作用機制；通過討論胚胎工程在畜牧業(yè)生產中的應用價值，推導出胚胎移植技術在提高畜牧業(yè)生產效率方面的潛力。模型與建模：通過植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)等實踐活動，引導學生運用模型與建模的方法研究生物學問題。例如，通過建立植物組織培養(yǎng)過程的數(shù)學模型，模擬不同培養(yǎng)條件下植物愈傷組織的生長情況；通過建立動物細胞培養(yǎng)過程的物理模型，模擬不同培養(yǎng)條件下動物細胞的生長和分裂情況。批判性思維：通過討論和交流活動，引導學生對生物學問題進行批判性思考，形成獨立的見解和觀點。例如，在討論植物細胞工程的應用價值時，引導學生分析不同技術路線的優(yōu)缺點和適用范圍；在討論動物細胞工程的應用前景時，引導學生思考技術倫理和社會責任等問題。（三）科學探究科學探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現(xiàn)象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流與討論的能力。在本次大單元教學中，將培養(yǎng)學生的科學探究能力，具體包括：問題發(fā)現(xiàn)與提出：通過引導學生觀察和分析現(xiàn)實世界中的生物學現(xiàn)象，鼓勵學生提出具有探究價值的問題。例如，在觀察植物組織培養(yǎng)過程時，引導學生提出關于愈傷組織形成機制的問題；在觀察動物細胞培養(yǎng)過程時，引導學生提出關于細胞生長和分裂規(guī)律的問題。實驗設計與實施：通過組織學生進行植物組織培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)等實踐活動，培養(yǎng)學生的實驗設計和實施能力。例如，在設計植物組織培養(yǎng)實驗方案時，引導學生考慮外植體的選擇、消毒、接種和培養(yǎng)條件等因素；在設計動物細胞培養(yǎng)實驗方案時，引導學生考慮細胞來源、培養(yǎng)基配方和培養(yǎng)條件等因素。證據(jù)收集與分析：通過引導學生收集和分析實驗數(shù)據(jù)和其他相關資料，培養(yǎng)學生的證據(jù)收集和分析能力。例如，在收集植物組織培養(yǎng)實驗數(shù)據(jù)時，引導學生記錄愈傷組織的生長情況和形態(tài)特征；在收集動物細胞培養(yǎng)實驗數(shù)據(jù)時，引導學生記錄細胞的生長曲線和代謝特點。結果交流與討論：通過組織學生進行課堂討論和交流活動，培養(yǎng)學生的結果交流與討論能力。例如，在討論植物細胞工程的應用價值時，引導學生分享自己的實驗數(shù)據(jù)和觀察結果；在討論動物細胞工程的應用前景時，引導學生交流自己的觀點和看法。（四）社會責任社會責任是指基于生物學的認識，參與個人與社會事務的討論，作出理性解釋和判斷，解決生產生活問題的擔當和能力。在本次大單元教學中，將培養(yǎng)學生的社會責任意識，具體包括：關注社會議題：通過引導學生關注與生物學相關的社會議題，培養(yǎng)學生的社會責任感和使命感。例如，在討論轉基因生物的安全性問題時，引導學生思考轉基因技術對農業(yè)生產和社會經濟發(fā)展的影響；在討論胚胎工程的應用前景時，引導學生思考胚胎移植技術在人類輔助生殖技術中的應用和倫理問題。參與科學實踐：通過組織學生進行植物組織培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)等實踐活動，引導學生將所學知識應用于解決實際問題。例如，在參與植物組織培養(yǎng)實踐活動時，引導學生將所學知識應用于名貴花卉和中藥材的快速繁殖；在參與動物細胞培養(yǎng)實踐活動時，引導學生將所學知識應用于生物制品的生產和細胞治療等領域。宣傳科學知識：通過組織學生進行科普宣傳和教育活動，培養(yǎng)學生的科學傳播能力和社會責任感。例如，在參與科普宣傳活動時，引導學生向公眾普及生物技術和工程的基本知識和應用價值；在參與教育活動時，引導學生向青少年傳播生物學的科學思想和方法。遵守法律法規(guī)：通過引導學生了解與生物學相關的法律法規(guī)和政策文件，培養(yǎng)學生的法律意識和規(guī)則意識。例如，在討論生物技術的倫理問題時，引導學生了解我國關于轉基因生物安全管理和人類輔助生殖技術等方面的法律法規(guī)；在討論胚胎工程的應用前景時，引導學生思考胚胎移植技術在人類輔助生殖技術中的合法性和倫理性問題。學情分析（一）已知內容分析在進入高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》第二章《細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品》的學習之前，學生已經具備了一定的生物學基礎知識，這為理解細胞工程的相關內容奠定了重要基礎。細胞基礎知識：在必修模塊《分子與細胞》的學習中，學生已經掌握了細胞的基本結構、功能以及細胞分裂、分化、衰老和死亡等基本過程。這些知識為學生理解細胞工程中的組織培養(yǎng)、細胞融合等技術提供了必要的背景信息。遺傳與進化知識：在必修模塊《遺傳與進化》中，學生學習了遺傳信息的傳遞規(guī)律、基因表達調控以及生物進化的基本原理。這些知識有助于學生理解細胞工程中涉及的遺傳物質操作，如基因編輯、轉基因技術等。穩(wěn)態(tài)與調節(jié)知識：在選擇性必修模塊《穩(wěn)態(tài)與調節(jié)》中，學生了解了生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)維持機制，包括內環(huán)境穩(wěn)態(tài)、神經調節(jié)、體液調節(jié)和免疫調節(jié)等。這些知識為理解細胞工程中的細胞培養(yǎng)條件控制、細胞應激反應等提供了理論支持。實驗技能基礎：通過之前的學習，學生已經掌握了一定的生物學實驗技能，如顯微鏡的使用、無菌操作技術、實驗數(shù)據(jù)的記錄和分析等。這些技能對于進行細胞工程相關的實驗操作至關重要。（二）新知內容分析本章《細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品》涉及的內容較為專業(yè)和深入，是學生之前未曾系統(tǒng)接觸過的領域。主要新知內容包括：植物細胞工程：組織培養(yǎng)技術：學生將學習如何將離體的植物器官、組織和細胞在適宜的培養(yǎng)條件下誘導形成愈傷組織，并進一步分化形成完整植株的過程。這要求學生理解細胞脫分化、再分化的機制以及培養(yǎng)基的配制和無菌操作技術。體細胞雜交技術：學生將了解如何通過原生質體融合將兩種不同植物的體細胞融合成一個雜合細胞，并培育成新植株的過程。這涉及細胞融合的原理、方法以及雜合細胞的篩選和植物組織培養(yǎng)技術。植物細胞工程的應用：學生將了解植物細胞工程在快速繁殖、脫毒、次生代謝產物生產和育種等方面的應用，以及這些應用如何提高生產效率。動物細胞工程：動物細胞培養(yǎng)：學生將學習如何從動物體獲取組織或細胞，進行原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)，使細胞在體外生長和增殖的過程。這要求學生理解細胞培養(yǎng)的條件控制、細胞生長曲線以及細胞的凍存和復蘇技術。動物細胞融合技術：學生將了解如何通過物理、化學或生物學手段使兩個或多個動物細胞融合成一個細胞的過程，以及這種技術在單克隆抗體制備中的應用。核移植和干細胞技術：學生將了解核移植技術如何實現(xiàn)動物體細胞核的全能性，以及干細胞技術在生物醫(yī)學工程中的廣泛應用。胚胎工程：胚胎形成過程：學生將了解胚胎從受精到早期發(fā)育的各個階段，包括桑葚胚、囊胚和原腸胚的形成過程。胚胎工程技術：學生將學習體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術，以及這些技術在畜牧業(yè)生產、良種動物快速繁殖等方面的應用。（三）學生學習能力分析高中學生在生物學學習方面已經具備了一定的自主學習能力和合作探究能力。他們能夠獨立閱讀教材、查閱資料，理解基本概念和原理，并能夠進行簡單的實驗操作和數(shù)據(jù)分析。在面對細胞工程這一專業(yè)性強、內容復雜的學習領域時，學生可能會遇到一些挑戰(zhàn)。理論理解能力：學生需要具備較強的理論理解能力，能夠深入理解細胞工程中的復雜概念和原理，如細胞脫分化、再分化、細胞融合、核移植等。實驗操作能力：細胞工程涉及大量的實驗操作，如無菌操作、細胞培養(yǎng)、細胞融合等。學生需要具備扎實的實驗操作技能，能夠準確地進行實驗步驟，并有效地記錄和分析實驗數(shù)據(jù)。問題解決能力：在學習過程中，學生可能會遇到一些實際問題，如細胞培養(yǎng)條件控制不當導致細胞死亡、細胞融合效率低等。他們需要具備較強的問題解決能力，能夠分析問題的原因，并嘗試提出解決方案。合作探究能力：細胞工程的學習往往需要學生進行合作探究，共同解決復雜問題。學生需要具備良好的團隊合作精神和溝通能力，能夠與同學共同完成任務并分享學習成果。（四）學習障礙突破策略為了幫助學生克服在細胞工程學習過程中可能遇到的學習障礙，提高學習效果，可以采取以下策略：加強理論講解與演示：針對細胞工程中的復雜概念和原理，教師可以通過生動的講解和直觀的演示來幫助學生理解。例如，利用動畫或視頻展示細胞脫分化、再分化的過程，以及細胞融合的原理和方法。教師可以結合具體案例來講解細胞工程的應用和優(yōu)勢，使學生能夠更加直觀地感受到細胞工程的重要性和實用性。強化實驗操作訓練：針對細胞工程中的實驗操作，教師可以安排足夠的實驗課時，讓學生反復練習無菌操作、細胞培養(yǎng)、細胞融合等基本技能。在實驗過程中，教師要密切關注學生的操作情況，及時糾正錯誤并指導正確的操作方法。鼓勵學生之間相互幫助和交流經驗，共同提高實驗操作水平。引導問題解決與反思：在學習過程中，教師可以設置一些具有挑戰(zhàn)性的問題或任務，引導學生主動思考和探究解決方案。例如，在細胞培養(yǎng)過程中遇到細胞死亡問題時，教師可以引導學生分析可能的原因并提出改進方案。實驗結束后，教師要組織學生進行反思和總結，分析實驗過程中的成功經驗和不足之處，并提出改進措施。通過不斷的反思和總結，學生可以逐漸提高自己的問題解決能力和實驗操作技能。促進合作探究與交流：教師可以組織學生進行小組合作探究活動，共同解決復雜問題或完成實驗任務。在合作探究過程中，學生可以相互學習和借鑒經驗，共同提高學習效果。教師要鼓勵學生積極參與課堂討論和交流活動，分享自己的學習成果和經驗。通過交流和互動，學生可以拓寬自己的視野和思路，激發(fā)學習興趣和動力。利用信息技術輔助教學：教師可以充分利用信息技術手段來輔助教學，如利用多媒體課件、在線學習資源、虛擬實驗室等。這些技術手段可以提供更加豐富和直觀的學習材料，幫助學生更好地理解細胞工程的相關內容。教師還可以利用信息技術手段來跟蹤學生的學習進度和效果，及時調整教學策略和方法，提高教學效果和學生的學習成績。通過以上策略的實施，可以有效地幫助學生克服在細胞工程學習過程中可能遇到的學習障礙，提高學習效果和成績。這些策略也可以培養(yǎng)學生的自主學習能力、合作探究能力和問題解決能力，為他們的未來發(fā)展奠定堅實的基礎。四、大主題或大概念設計本單元的大主題設計為“細胞工程的奧秘與應用：探索生命科學的微觀世界”。這一大主題旨在通過探究細胞工程的基本原理、技術方法及其廣泛應用，引導學生深入理解細胞作為生命活動基本單位的重要性，以及細胞工程在現(xiàn)代生物技術領域中的核心地位。圍繞這一主題，我們將深入探討植物細胞工程、動物細胞工程、核移植與干細胞技術，以及胚胎工程等多個子課題，幫助學生構建系統(tǒng)的細胞工程知識體系，培養(yǎng)科學探究能力和社會責任感。五、大單元目標敘寫高中生物學學科核心素養(yǎng)：（一）生命觀念結構與功能觀：學生能夠理解細胞結構與其功能之間的緊密聯(lián)系，認識到細胞工程通過改變細胞結構或功能可以實現(xiàn)特定的生物學目標。進化與適應觀：學生將了解細胞工程技術在推動生物進化、提高生物適應性方面的應用，如通過基因編輯技術改良作物品種，增強其抗逆性。穩(wěn)態(tài)與平衡觀：探討細胞工程在維持生物體內環(huán)境穩(wěn)態(tài)和生態(tài)平衡中的作用，如利用干細胞技術修復受損組織，恢復機體功能。物質與能量觀：分析細胞工程過程中物質和能量的轉化規(guī)律，理解細胞培養(yǎng)、發(fā)酵工程等技術背后的能量代謝機制。（二）科學思維歸納與概括：學生能夠通過對細胞工程案例的分析，歸納出細胞工程技術的一般原理和方法。演繹與推理：運用所學的細胞生物學知識，推理出細胞工程技術在其他領域可能的應用前景。模型與建模：通過構建細胞工程過程的模型，幫助學生更好地理解復雜的生物學現(xiàn)象。批判性思維：培養(yǎng)學生的批判性思維能力，使他們能夠客觀評價細胞工程技術的優(yōu)缺點，提出改進建議。創(chuàng)造性思維：鼓勵學生提出創(chuàng)新的細胞工程技術方案，解決實際問題。（三）科學探究問題發(fā)現(xiàn)：引導學生從生活實際出發(fā)，發(fā)現(xiàn)與細胞工程相關的問題，如如何通過細胞工程技術提高農作物產量。實驗設計：培養(yǎng)學生設計科學實驗的能力，如設計實驗探究不同培養(yǎng)基對細胞生長的影響。數(shù)據(jù)收集與分析：教會學生如何收集、整理和分析實驗數(shù)據(jù)，得出科學結論。交流與討論：組織學生進行小組討論和班級匯報，分享實驗成果和心得體會。（四）社會責任環(huán)境保護：讓學生了解細胞工程技術在環(huán)境保護方面的應用，如利用植物細胞工程技術培育抗污染植物。食品安全：探討細胞工程技術在食品安全領域的應用和挑戰(zhàn)，如轉基因食品的安全性問題。倫理道德：引導學生思考細胞工程技術涉及的倫理道德問題，如人類胚胎干細胞研究的倫理爭議?？破招麄鳎汗膭顚W生將所學的細胞工程知識應用于科普宣傳，提高公眾對生物技術的認識和理解。六、大單元教學重點植物細胞工程：重點講解植物組織培養(yǎng)技術和體細胞雜交技術的原理、方法和應用。通過實驗觀察多肉植物的葉插繁殖過程，讓學生直觀感受植物細胞的全能性。動物細胞工程：詳細介紹動物細胞培養(yǎng)技術、細胞融合技術和單克隆抗體制備技術。通過實驗演示動物細胞的原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)過程，加深學生對動物細胞生長特性的理解。核移植與干細胞技術：闡述核移植技術的原理和應用前景，以及干細胞技術的分類、特性和應用。通過案例分析，讓學生了解干細胞在再生醫(yī)學領域的重要作用。胚胎工程：講解胚胎形成的過程和胚胎工程的基本技術，如體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。通過討論胚胎工程在畜牧業(yè)和醫(yī)學領域的應用，引導學生思考胚胎工程的倫理和社會問題。七、大單元教學難點細胞工程技術的復雜性：細胞工程技術涉及多學科交叉知識，包括細胞生物學、遺傳學、分子生物學等，對學生的綜合知識要求較高。在教學過程中需要注重知識的整合和拓展，幫助學生構建系統(tǒng)的知識體系。實驗操作的精細性：細胞工程技術實驗對操作精度要求較高，如細胞培養(yǎng)過程中的無菌操作、細胞融合技術的參數(shù)控制等。為了克服這一難點，需要加強實驗教學的指導和管理，確保學生能夠熟練掌握實驗技能。倫理道德問題的敏感性：細胞工程技術涉及的倫理道德問題較為敏感，如人類胚胎干細胞研究的倫理爭議、轉基因食品的安全性等。在教學過程中需要引導學生樹立正確的倫理觀和價值觀，培養(yǎng)他們的社會責任感。知識的更新與應用：細胞工程技術發(fā)展迅速，新的技術和方法不斷涌現(xiàn)。為了保持教學內容的先進性和實用性，需要不斷更新教學內容和教學方法，加強與科研機構和企業(yè)的合作與交流，將最新的科研成果引入課堂教學。具體教學難點分析：植物細胞工程中的體細胞雜交技術：體細胞雜交技術涉及不同物種細胞之間的融合和篩選過程，實驗操作復雜且成功率較低。為了突破這一難點，可以通過模擬實驗和案例分析的方式加深學生對體細胞雜交技術的理解?？梢匝埾嚓P領域的專家進行講座或指導實驗操作，提高學生的實驗技能。動物細胞培養(yǎng)中的細胞融合技術：細胞融合技術需要精確控制實驗條件（如pH值、溫度、離子濃度等）以實現(xiàn)高效的細胞融合。為了幫助學生掌握這一技術，可以通過設計分組實驗的方式讓學生在實踐中摸索最佳的實驗條件。加強對實驗數(shù)據(jù)的分析和討論，引導學生總結實驗經驗和教訓。核移植與干細胞技術中的倫理問題：核移植技術和干細胞技術涉及的倫理問題較為復雜且敏感。為了引導學生正確看待這些問題，可以通過小組討論和辯論的方式激發(fā)學生的思考和討論。邀請倫理學專家進行講座或提供閱讀材料以拓寬學生的視野和思路。胚胎工程中的胚胎移植技術：胚胎移植技術涉及胚胎的發(fā)育階段選擇、移植手術操作等多個環(huán)節(jié)且成功率受多種因素影響（如受體動物的健康狀況、移植時間等）。為了幫助學生掌握這一技術并理解其背后的生物學原理，可以通過模擬實驗和案例分析的方式加深學生的理解和記憶。加強對實驗數(shù)據(jù)的分析和討論以提高學生的科學素養(yǎng)和實踐能力。通過以上教學難點的分析和解決策略的制定，可以幫助學生更好地掌握細胞工程技術的原理和方法并提高他們的科學素養(yǎng)和實踐能力。同時也有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和社會責任感以適應未來社會發(fā)展的需要。八、大單元整體教學思路一、教學目標設定在高中生物學教學中，大單元整體教學思路的核心在于設定清晰、具體且符合課程標準要求的教學目標。針對《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》以及滬科教版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》第二章《細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品》的教學內容，本單元的教學目標將從生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個方面進行設定。（一）生命觀念理解細胞全能性：學生能夠通過實例（如植物組織培養(yǎng)、動物細胞核移植等）理解細胞具有全能性的概念，認識到細胞是生物體結構與生命活動的基本單位，每個細胞都蘊藏著發(fā)育成完整個體的潛能。認識生命活動的有序性：通過觀察多肉植物的葉插繁殖過程、動物細胞培養(yǎng)等實驗活動，學生能夠認識到生命活動是有序的，遵循一定的規(guī)律和機制，如細胞分裂、分化、凋亡等。理解生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)和能量流動：通過討論植物細胞工程在生產次生代謝產物中的應用，學生能夠理解在生態(tài)系統(tǒng)中，物質是循環(huán)的，能量是流動的，這些過程對于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物的生存至關重要。（二）科學思維運用歸納與概括方法：學生能夠通過對植物組織培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)等實驗過程的觀察和分析，歸納出細胞培養(yǎng)的一般條件和步驟，概括出細胞工程在農業(yè)、醫(yī)藥等領域的應用前景。運用模型與建模方法：學生能夠利用數(shù)學模型（如種群增長模型）解釋細胞培養(yǎng)過程中細胞數(shù)量的變化，或者利用概念圖、流程圖等工具構建細胞工程的操作流程模型。批判性思維：學生能夠批判性地分析細胞工程技術在實際應用中的利弊，如轉基因食品的安全性、克隆技術的倫理問題等，提出自己的見解和解決方案。創(chuàng)造性思維：鼓勵學生運用創(chuàng)造性思維，探索細胞工程技術在解決實際問題中的新應用，如利用植物細胞工程培育新品種、利用動物細胞工程生產新型生物制品等。（三）科學探究提出問題：學生能夠根據(jù)實驗現(xiàn)象或生活實例，提出與細胞工程技術相關的問題，如“如何提高植物組織培養(yǎng)的成功率？”“動物細胞培養(yǎng)過程中細胞為什么會發(fā)生接觸抑制？”等。設計并實施探究方案：學生能夠設計并實施探究方案，如設計實驗探究不同環(huán)境因素對多肉植物葉插繁殖成功率的影響，或者探究不同生長因子對動物細胞生長速率的影響。收集和分析數(shù)據(jù)：學生能夠運用科學的方法收集實驗數(shù)據(jù)，并運用統(tǒng)計軟件或圖表對數(shù)據(jù)進行分析，得出實驗結論。交流與合作：學生能夠與同學、教師或專家進行交流與合作，分享自己的實驗成果和探究心得，共同探討細胞工程技術的發(fā)展和應用。（四）社會責任關注生物技術的社會議題：學生能夠關注生物技術的社會議題，如轉基因食品的安全性、克隆技術的倫理問題等，形成正確的價值觀和道德觀。參與科學實踐：學生能夠積極參與科學實踐活動，如參與學?；蛏鐓^(qū)的生物技術科普宣傳活動，提高公眾對生物技術的認識和接受度。培養(yǎng)環(huán)保意識：通過討論植物細胞工程在環(huán)境保護中的應用（如利用植物吸收空氣中的污染物），學生能夠認識到生物技術在環(huán)境保護中的重要作用，培養(yǎng)環(huán)保意識。促進可持續(xù)發(fā)展：學生能夠理解細胞工程技術在促進可持續(xù)發(fā)展中的作用，如利用植物細胞工程培育抗逆性強的作物品種，提高農業(yè)生產的可持續(xù)性。二、教學內容整合本單元的教學內容涵蓋了植物細胞工程和動物細胞工程兩個主要方面，具體包括植物組織培養(yǎng)技術、體細胞雜交技術、動物細胞培養(yǎng)技術、細胞融合技術、核移植技術和干細胞技術等多個子課題。為了實現(xiàn)教學目標，需要對這些教學內容進行整合和優(yōu)化。（一）植物細胞工程植物組織培養(yǎng)技術：通過介紹植物組織培養(yǎng)的基本原理、步驟和應用，讓學生理解細胞全能性的概念，并掌握植物組織培養(yǎng)的基本技能。通過實驗活動（如多肉植物的葉插繁殖實驗），讓學生親身體驗植物組織培養(yǎng)的過程和樂趣。體細胞雜交技術：通過介紹體細胞雜交技術的基本原理、步驟和應用，讓學生了解遠緣雜交不親和的障礙以及體細胞雜交技術如何克服這一障礙。通過實驗活動（如利用植物體細胞雜交技術培育新品種），讓學生感受體細胞雜交技術的魅力和潛力。植物細胞工程的應用：通過討論植物細胞工程在農業(yè)生產、醫(yī)藥制造、環(huán)境保護等領域的應用，讓學生認識到植物細胞工程技術的廣泛前景和重要意義。（二）動物細胞工程動物細胞培養(yǎng)技術：通過介紹動物細胞培養(yǎng)的基本原理、步驟和應用，讓學生了解動物細胞培養(yǎng)的基本技能和應用價值。通過實驗活動（如動物細胞的原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)），讓學生親身體驗動物細胞培養(yǎng)的過程和難度。細胞融合技術：通過介紹細胞融合技術的基本原理、步驟和應用，讓學生了解細胞融合技術在單克隆抗體制備、細胞遺傳學、腫瘤研究等領域的重要性。通過實驗活動（如利用細胞融合技術制備單克隆抗體），讓學生感受細胞融合技術的實際應用價值。核移植技術和干細胞技術：通過介紹核移植技術和干細胞技術的基本原理、步驟和應用，讓學生了解這兩項技術在克隆動物、再生醫(yī)學等領域的前沿進展。通過實驗活動（如利用核移植技術克隆動物模型），讓學生體驗核移植技術的神奇和潛力。（三）胚胎工程胚胎形成與早期發(fā)育：通過介紹胚胎形成與早期發(fā)育的基本過程，讓學生了解受精卵的形成、卵裂、囊胚形成和原腸胚形成等關鍵步驟。通過實驗活動（如觀察小鼠早期胚胎的發(fā)育過程），讓學生直觀感受胚胎形成的奇妙和復雜。胚胎工程的應用：通過討論胚胎工程在輔助生殖技術、畜牧業(yè)生產、生物制藥等領域的應用，讓學生了解胚胎工程技術的廣泛前景和重要意義。通過實驗活動（如利用胚胎移植技術改良家畜品種），讓學生體驗胚胎工程技術的實際應用價值。三、教學方法與策略為了實現(xiàn)教學目標和整合教學內容，需要采用多種教學方法和策略，以提高學生的學習興趣和參與度。（一）情境教學通過創(chuàng)設與細胞工程技術相關的情境，如模擬生物技術實驗室、參觀生物技術企業(yè)等，讓學生身臨其境地感受生物技術的魅力和潛力。在情境教學中，教師可以引導學生提出問題、設計方案、收集數(shù)據(jù)、分析結果并得出結論，從而培養(yǎng)學生的科學探究能力和科學思維能力。（二）實驗教學實驗教學是生物學教學的重要組成部分，也是培養(yǎng)學生科學探究能力和科學思維能力的有效途徑。在本單元的教學中，教師應充分利用實驗室資源，設計一系列與細胞工程技術相關的實驗活動，如植物組織培養(yǎng)實驗、動物細胞培養(yǎng)實驗、細胞融合實驗等。通過實驗活動，學生可以親身體驗細胞工程技術的過程和樂趣，加深對細胞工程技術原理和應用的理解。（三）探究式教學探究式教學是一種以學生為主體、以教師為主導的教學模式，它強調學生在教師的引導下自主發(fā)現(xiàn)問題、探究問題和解決問題。在本單元的教學中，教師可以采用探究式教學模式，引導學生圍繞細胞工程技術提出問題、設計探究方案、收集和分析數(shù)據(jù)并得出結論。通過探究式教學，學生可以培養(yǎng)科學探究能力和科學思維能力，同時也可以加深對細胞工程技術原理和應用的理解。（四）合作學習合作學習是一種以小組為單位進行的學習方式，它強調學生之間的合作與交流。在本單元的教學中，教師可以采用合作學習模式，將學生分成若干小組，每個小組負責一個子課題的研究。通過合作學習，學生可以培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力，同時也可以加深對細胞工程技術原理和應用的理解。（五）信息技術應用隨著信息技術的快速發(fā)展，越來越多的教學工具和平臺被應用于生物學教學中。在本單元的教學中，教師可以充分利用信息技術手段，如多媒體教學軟件、在線學習平臺、虛擬實驗室等，提高教學效果和學生的學習興趣。通過信息技術應用，教師可以向學生展示更加生動、直觀的教學內容，同時也可以方便學生隨時隨地進行學習和交流。四、學業(yè)評價學業(yè)評價是檢驗教學效果和學生學習成果的重要手段。在本單元的教學中，教師應采用多種評價方式相結合的方法，對學生的學業(yè)表現(xiàn)進行全面、客觀的評價。（一）過程性評價過程性評價是指在教學過程中對學生的學習表現(xiàn)進行及時、全面的評價。在本單元的教學中，教師可以通過觀察學生的實驗操作、課堂討論、小組合作等表現(xiàn)，及時了解學生的學習情況和進步情況，并給予相應的指導和反饋。過程性評價有助于教師及時調整教學策略和方法，提高教學效果和學生的學習興趣。（二）終結性評價終結性評價是指在教學結束后對學生的學習成果進行全面的評價。在本單元的教學中，教師可以通過考試、作業(yè)、實驗報告等方式對學生的學業(yè)表現(xiàn)進行終結性評價。終結性評價有助于教師了解學生對細胞工程技術原理和應用的理解程度以及科學探究能力和科學思維能力的發(fā)展情況。（三）表現(xiàn)性評價表現(xiàn)性評價是指通過學生完成實際任務或項目來評價其學習成果和能力水平。在本單元的教學中，教師可以設計一系列與細胞工程技術相關的任務或項目（如利用植物組織培養(yǎng)技術培育新品種、利用動物細胞培養(yǎng)技術生產生物制品等），要求學生獨立或合作完成，并根據(jù)學生的完成情況進行評價。表現(xiàn)性評價有助于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，同時也可以更加全面、客觀地評價學生的學習成果和能力水平。五、教學實施與反思（一）教學實施在教學實施過程中，教師應根據(jù)教學目標和教學內容的要求，靈活運用多種教學方法和策略，提高教學效果和學生的學習興趣。教師還應關注學生的學習情況和進步情況，及時調整教學策略和方法，確保教學目標的順利實現(xiàn)。課前準備：教師應認真?zhèn)湔n，熟悉教學內容和教學要求，準備相關的教學材料和工具。教師還應了解學生的學習情況和興趣點，以便更好地引導學生參與課堂學習和討論。課堂實施：在課堂教學中，教師應注重啟發(fā)式教學和探究式教學，引導學生積極參與課堂學習和討論。教師還應關注學生的學習反饋和表現(xiàn)情況，及時給予相應的指導和反饋。在實驗教學中，教師應注重培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科學探究能力，確保實驗活動的順利進行和實驗結果的準確性。課后輔導：在課后輔導中，教師應關注學生的學習情況和進步情況，及時給予相應的指導和幫助。教師還應鼓勵學生積極參與課外實踐活動和科技創(chuàng)新活動，提高其實踐能力和創(chuàng)新能力。（二）教學反思在教學實施過程中，教師應不斷進行教學反思和總結，以便及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，提高教學效果和學生的學習興趣。反思教學內容：教師應反思教學內容的科學性和合理性，是否符合課程標準的要求和學生的學習需求。教師還應關注教學內容的前沿性和時代性，及時更新和補充相關的教學內容。反思教學方法：教師應反思教學方法的有效性和適用性，是否能夠激發(fā)學生的學習興趣和參與度。教師還應關注教學方法的創(chuàng)新性和靈活性，不斷探索和嘗試新的教學方法和手段。反思教學評價：教師應反思教學評價的科學性和公正性，是否能夠全面、客觀地評價學生的學習成果和能力水平。教師還應關注教學評價的多樣性和個性化，注重評價學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。反思師生關系：教師應反思師生關系的和諧性和互動性，是否能夠建立良好的師生關系和課堂氛圍。教師還應關注學生的個體差異和需求差異，注重因材施教和個性化教學。通過以上教學實施與反思的過程，教師可以不斷完善自己的教學設計和教學方法，提高教學效果和學生的學習興趣。教師還可以不斷提升自己的專業(yè)素養(yǎng)和教學能力，為學生的全面發(fā)展和終身發(fā)展奠定堅實的基礎。九、學業(yè)評價在《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》的指導下，針對2019版滬科教版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》第二章《細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品》的教學內容，本學業(yè)評價旨在全面評估學生在生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個維度上的核心素養(yǎng)達成情況。以下是對教學目標、學習目標及評價目標的詳細設定。一、教學目標設定（一）生命觀念理解細胞工程的基本概念與原理：學生能夠理解細胞工程是通過細胞水平的操作來獲得有用生物產品或創(chuàng)造新生物品種的技術，包括植物細胞工程和動物細胞工程。認識細胞的全能性：學生能夠理解并解釋植物細胞具有全能性，即高度分化的植物細胞在適宜條件下仍能發(fā)育成完整植株的原理。了解胚胎發(fā)育的過程：學生能夠概述從受精作用到早期胚胎發(fā)育的基本過程，包括桑葚胚、囊胚和原腸胚的形成及其特點。（二）科學思維運用歸納與概括的方法：學生能夠基于細胞工程的具體案例，歸納出細胞工程的基本操作步驟和關鍵技術，如植物組織培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)、細胞融合和核移植等。運用批判性思維分析細胞工程的應用：學生能夠批判性地分析細胞工程在農業(yè)、醫(yī)藥等領域的應用，評估其優(yōu)缺點及潛在風險。利用模型與建模的方法解釋生命現(xiàn)象：學生能夠構建細胞分裂、胚胎發(fā)育等過程的模型，通過模型來解釋和預測生命現(xiàn)象。（三）科學探究設計并實施探究實驗：學生能夠設計并實施關于植物組織培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)或細胞融合等細胞工程技術的探究實驗，掌握基本的實驗操作技能。收集和分析實驗數(shù)據(jù)：學生能夠運用科學方法收集實驗數(shù)據(jù)，并運用統(tǒng)計學知識對數(shù)據(jù)進行分析，得出科學結論。撰寫實驗報告并交流討論：學生能夠規(guī)范地撰寫實驗報告，清晰地呈現(xiàn)實驗目的、方法、結果和結論，并積極參與小組討論，交流實驗心得。（四）社會責任關注生物技術的社會影響：學生能夠關注細胞工程等生物技術的發(fā)展對社會、經濟和環(huán)境的影響，形成正確的科技觀和價值觀。參與生物技術的倫理討論：學生能夠參與關于生物技術倫理問題的討論，如轉基因食品的安全性、克隆技術的倫理爭議等，形成理性的判斷和立場。宣傳生物技術的科學知識：學生能夠運用所學知識向他人宣傳生物技術的科學知識，提高公眾對生物技術的認識和接受度。二、學習目標設定（一）生命觀念理解細胞工程的核心概念：學生應能夠準確闡述細胞工程的定義、分類及其在生物產業(yè)中的應用。掌握植物細胞全能性的實驗證據(jù)：學生應能夠列舉并解釋植物細胞全能性的實驗證據(jù)，如胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株的實驗。了解胚胎發(fā)育的階段性特征：學生應能夠詳細描述胚胎發(fā)育的各個階段及其特征，包括受精作用、卵裂、囊胚形成和原腸胚形成等。（二）科學思維歸納細胞工程的關鍵技術：學生應能夠通過案例分析，歸納出細胞工程的關鍵技術，如植物組織培養(yǎng)中的脫分化和再分化過程、動物細胞培養(yǎng)中的原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)等。批判性分析細胞工程的應用案例：學生應能夠選取一兩個細胞工程的應用案例，批判性地分析其優(yōu)缺點、潛在風險及社會效益。構建生命現(xiàn)象模型：學生應能夠選取一個生命現(xiàn)象（如細胞分裂、胚胎發(fā)育等），構建相應的模型，并通過模型來解釋和預測該生命現(xiàn)象。（三）科學探究設計細胞工程探究實驗：學生應能夠根據(jù)探究目的，設計合理的實驗方案，包括實驗材料的選擇、實驗步驟的設計、實驗數(shù)據(jù)的收集方法等。準確記錄和分析實驗數(shù)據(jù)：學生應能夠運用科學方法準確記錄實驗數(shù)據(jù)，并運用統(tǒng)計學知識對數(shù)據(jù)進行分析，得出科學結論。撰寫并交流實驗報告：學生應能夠規(guī)范地撰寫實驗報告，清晰地呈現(xiàn)實驗目的、方法、結果和結論，并積極參與小組討論，交流實驗心得和體會。（四）社會責任關注生物技術的最新進展：學生應能夠關注生物技術的最新進展，了解細胞工程等前沿技術在農業(yè)、醫(yī)藥等領域的應用前景。參與生物技術倫理討論：學生應能夠積極參與關于生物技術倫理問題的討論，形成自己的判斷和立場，并能夠運用所學知識進行辯證分析。宣傳生物技術知識：學生應能夠運用所學知識向他人宣傳生物技術的科學知識，提高公眾對生物技術的認識和接受度，為生物技術的健康發(fā)展貢獻自己的力量。三、評價目標設定（一）生命觀念評價學生對細胞工程基本概念的理解程度：通過課堂提問、作業(yè)和測驗等方式，評價學生是否能夠準確闡述細胞工程的定義、分類及其在生物產業(yè)中的應用。評價學生對植物細胞全能性的掌握情況：通過實驗觀察、案例分析等方式，評價學生是否能夠列舉并解釋植物細胞全能性的實驗證據(jù)，理解其生物學意義。評價學生對胚胎發(fā)育過程的了解程度：通過圖片識別、概念圖繪制等方式，評價學生是否能夠詳細描述胚胎發(fā)育的各個階段及其特征。（二）科學思維評價學生的歸納與概括能力：通過案例分析、小組討論等方式，評價學生是否能夠基于細胞工程的具體案例，歸納出細胞工程的基本操作步驟和關鍵技術。評價學生的批判性思維能力：通過辯論賽、撰寫評論文章等方式，評價學生是否能夠批判性地分析細胞工程的應用案例，評估其優(yōu)缺點及潛在風險。評價學生的模型與建模能力：通過模型制作、展示交流等方式，評價學生是否能夠構建生命現(xiàn)象模型，并通過模型來解釋和預測該生命現(xiàn)象。（三）科學探究評價學生的實驗設計能力：通過實驗方案設計、教師點評等方式，評價學生是否能夠根據(jù)探究目的，設計合理的實驗方案。評價學生的實驗操作能力：通過實驗觀察、實驗操作考核等方式，評價學生是否能夠準確、規(guī)范地進行實驗操作，掌握基本的實驗技能。評價學生的實驗報告撰寫與交流能力：通過實驗報告撰寫、小組匯報等方式，評價學生是否能夠規(guī)范地撰寫實驗報告，清晰地呈現(xiàn)實驗目的、方法、結果和結論，并積極參與小組討論和交流。（四）社會責任評價學生對生物技術社會影響的關注程度：通過問卷調查、訪談等方式，評價學生是否能夠關注生物技術的社會影響，形成正確的科技觀和價值觀。評價學生參與生物技術倫理討論的積極性與深度：通過辯論賽、小組討論等方式，評價學生是否能夠積極參與關于生物技術倫理問題的討論，形成自己的判斷和立場，并能夠運用所學知識進行辯證分析。評價學生宣傳生物技術知識的效果：通過科普講座、海報制作等方式，評價學生是否能夠運用所學知識向他人宣傳生物技術的科學知識，提高公眾對生物技術的認識和接受度。四、評價方法與工具（一）評價方法觀察法：通過觀察學生在課堂上的表現(xiàn)，如參與討論的積極性、實驗操作的規(guī)范性等，評價學生的學業(yè)成就。測驗法：通過定期的課堂測驗、期中考試和期末考試等方式，評價學生對生物學知識的掌握程度和應用能力。作品評價法：通過評價學生的實驗報告、模型制作、海報制作等作品，評價學生的創(chuàng)新思維和實踐能力。表現(xiàn)性評價法：通過評價學生在小組討論、辯論賽、科普講座等活動中的表現(xiàn)，評價學生的溝通能力、團隊協(xié)作能力和社會責任感。（二）評價工具課堂觀察記錄表：用于記錄學生在課堂上的表現(xiàn)，包括參與討論的積極性、實驗操作的規(guī)范性等。測驗試卷：用于評價學生對生物學知識的掌握程度和應用能力，包括選擇題、填空題、簡答題和實驗設計題等。作品評價量表：用于評價學生的實驗報告、模型制作、海報制作等作品，包括內容的準確性、創(chuàng)新性、實用性等方面。表現(xiàn)性評價標準：用于評價學生在小組討論、辯論賽、科普講座等活動中的表現(xiàn)，包括溝通能力、團隊協(xié)作能力、社會責任感等方面。五、評價結果反饋與改進（一）評價結果反饋及時反饋：教師應及時將評價結果反饋給學生，讓學生了解自己的學業(yè)成就和不足之處。個性化反饋：教師應根據(jù)學生的個體差異，提供個性化的反饋和建議，幫助學生制定針對性的改進計劃。建設性反饋：教師應以建設性的方式提供反饋，鼓勵學生積極面對挑戰(zhàn)，不斷進步。（二）評價改進持續(xù)改進評價體系：教師應根據(jù)教學實踐和學生反饋，持續(xù)改進評價體系，確保其科學性和有效性。加強評價技術培訓：教師應積極參加評價技術培訓，提高自己的評價能力和水平。促進學生自評與互評：教師應鼓勵學生進行自評和互評，培養(yǎng)學生的自我反思能力和團隊協(xié)作能力。針對2019版滬科教版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》第二章《細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品》的教學內容，本學業(yè)評價旨在全面評估學生在生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個維度上的核心素養(yǎng)達成情況。通過明確的教學目標、學習目標和評價目標設定，以及科學的評價方法和工具選擇，旨在為學生的學習提供有效的反饋和指導，促進學生的全面發(fā)展。十、大單元實施思路及教學結構圖一、大單元實施思路針對2019版滬科教版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》中的第二章《細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品》，本大單元的實施思路將圍繞細胞工程的核心內容，通過一系列的教學活動，旨在幫助學生深入理解細胞工程的基本原理、技術方法及其在生產實踐中的應用，同時培養(yǎng)學生的生物學學科核心素養(yǎng)。具體實施思路如下：整體把握，構建知識體系：通過引入細胞工程的概念和發(fā)展歷程，幫助學生建立對細胞工程整體的認識。按照教材章節(jié)順序，逐步展開對植物細胞工程、動物細胞工程、核移植與干細胞技術、胚胎工程等內容的講解，構建完整的知識體系。理論與實踐相結合：在教學過程中，注重理論與實踐的結合。通過課堂講授、實驗操作、案例分析等多種教學方式，使學生不僅掌握細胞工程的基本理論，還能通過實驗操作和案例分析，加深對細胞工程技術方法的理解和應用。強化科學探究能力：鼓勵學生通過實驗設計、數(shù)據(jù)收集與分析等科學探究活動，培養(yǎng)觀察、提問、假設、實驗、結論等科學探究能力。引導學生關注科學研究的最新進展，激發(fā)其對生物科學的興趣和熱愛。培養(yǎng)生物學學科核心素養(yǎng)：將生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等生物學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)貫穿于整個教學過程中。通過具體的教學活動，幫助學生形成正確的生命觀念，培養(yǎng)科學思維，提高科學探究能力，增強社會責任感。評價反饋，持續(xù)改進：通過課堂觀察、作業(yè)檢查、實驗操作、測試等多種評價方式，及時了解學生的學習情況，發(fā)現(xiàn)問題并給予針對性的指導。根據(jù)學生的學習反饋，對教學內容和方法進行持續(xù)改進，以提高教學效果。二、教學目標設定（一）生命觀念理解細胞工程的基本原理：學生能夠理解細胞工程是通過細胞水平的操作獲得產品的技術，包括植物細胞工程、動物細胞工程、核移植與干細胞技術、胚胎工程等。形成結構與功能相適應的生命觀念：通過觀察和分析細胞工程中的實驗現(xiàn)象，學生能夠理解細胞的結構與其功能之間的密切關系，形成結構與功能相適應的生命觀念。認識生命的多樣性和統(tǒng)一性：通過了解細胞工程在不同生物種類中的應用，學生能夠認識生命的多樣性和統(tǒng)一性，理解生物體之間的內在聯(lián)系。（二）科學思維培養(yǎng)歸納與概括的能力：學生能夠通過對細胞工程實驗現(xiàn)象的觀察和分析，歸納出細胞工程的基本原理和技術方法，提高歸納與概括的能力。運用批判性思維審視科學問題：學生能夠運用批判性思維審視細胞工程中的科學問題，對實驗結果進行合理解釋和推斷，提高分析問題和解決問題的能力。建立模型與建模的能力：通過細胞工程實驗的設計和操作，學生能夠建立數(shù)學模型或實物模型，對細胞工程的過程和結果進行模擬和預測，提高建模能力。（三）科學探究掌握科學探究的基本方法：學生能夠掌握科學探究的基本方法，包括觀察、提問、假設、實驗、結論等步驟，能夠獨立完成細胞工程相關的科學探究活動。提高實驗操作技能：通過細胞工程實驗的操作，學生能夠掌握基本的實驗操作技能，包括無菌操作、細胞培養(yǎng)、顯微鏡觀察等，提高實驗操作的準確性和熟練度。培養(yǎng)團隊合作精神：在科學探究活動中，學生能夠與他人合作，共同完成任務，培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力。（四）社會責任關注生物技術的倫理問題：學生能夠關注生物技術的倫理問題，理解細胞工程在醫(yī)學、農業(yè)等領域的應用可能帶來的倫理挑戰(zhàn)，形成正確的倫理觀念。參與社會議題的討論：學生能夠積極參與社會議題的討論，運用生物學知識對生物技術相關的社會問題進行分析和評論，增強社會責任感。促進生物技術的可持續(xù)發(fā)展：學生能夠理解生物技術在促進可持續(xù)發(fā)展方面的重要作用，關注生物技術的最新進展，為生物技術的可持續(xù)發(fā)展貢獻自己的力量。三、教學結構圖中心主題：細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品一、植物細胞工程1.組織培養(yǎng)技術-外植體的選擇與處理-培養(yǎng)基的配制與滅菌-愈傷組織的誘導與分化-試管苗的馴化與移栽2.體細胞雜交技術-原生質體的制備-原生質體的融合-雜合細胞的篩選與培養(yǎng)3.植物細胞工程的應用-快速繁殖-種苗脫毒-次生代謝產物生產-育種二、動物細胞工程1.動物細胞培養(yǎng)-原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)-細胞培養(yǎng)的條件與調控2.動物細胞融合技術-細胞融合的原理與方法-單克隆抗體的制備3.核移植與干細胞技術-核移植技術的原理與應用-干細胞技術的原理與應用三、胚胎工程1.胚胎的形成與發(fā)育-受精作用與早期胚胎發(fā)育2.胚胎工程的應用-體外受精與胚胎移植-胚胎分割與嵌合體技術四、生物學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)1.生命觀念-細胞工程的基本原理-結構與功能相適應的生命觀念-生命的多樣性和統(tǒng)一性2.科學思維-歸納與概括的能力-批判性思維-模型與建模的能力3.科學探究-科學探究的基本方法-實驗操作技能-團隊合作精神4.社會責任-生物技術的倫理問題-社會議題的討論-生物技術的可持續(xù)發(fā)展四、具體教學實施步驟第一課時：植物細胞工程概述引入新課：通過展示植物組織培養(yǎng)的實際應用案例（如快速繁殖名貴花卉、種苗脫毒等），激發(fā)學生的學習興趣，引入植物細胞工程的概念。講授新課：組織培養(yǎng)技術：講解外植體的選擇與處理、培養(yǎng)基的配制與滅菌、愈傷組織的誘導與分化、試管苗的馴化與移栽等過程。體細胞雜交技術：介紹原生質體的制備、原生質體的融合、雜合細胞的篩選與培養(yǎng)等技術方法。植物細胞工程的應用：通過案例分析，講解植物細胞工程在快速繁殖、種苗脫毒、次生代謝產物生產、育種等方面的應用。課堂互動：組織學生討論植物細胞工程的應用前景和潛在問題，培養(yǎng)學生的批判性思維和表達能力。作業(yè)布置：要求學生查閱相關資料，了解植物細胞工程在農業(yè)生產中的具體應用案例，并準備在課堂上進行分享。第二課時：植物細胞工程實驗——多肉植物的葉插繁殖實驗準備：提前準備好多肉植物葉片、培養(yǎng)基、無菌操作臺等實驗材料。實驗講解：講解多肉植物葉插繁殖的基本原理和實驗步驟。強調無菌操作的重要性，演示無菌操作的基本方法。實驗操作：學生分組進行實驗操作，包括葉片的選擇與處理、培養(yǎng)基的配制與滅菌、葉片的接種與培養(yǎng)等步驟。教師在實驗過程中巡回指導，解答學生的疑問。實驗觀察與記錄：要求學生定期觀察并記錄葉片的生長情況，包括愈傷組織的形成、芽的分化、根的生成等過程。引導學生分析實驗現(xiàn)象，歸納出多肉植物葉插繁殖的基本規(guī)律。實驗總結與討論：組織學生進行實驗總結，分享實驗經驗和體會。引導學生討論實驗過程中遇到的問題和解決方案，培養(yǎng)學生的問題解決能力。第三課時：動物細胞工程概述引入新課：通過展示動物細胞培養(yǎng)的實際應用案例（如疫苗生產、藥物篩選等），激發(fā)學生的學習興趣，引入動物細胞工程的概念。講授新課：動物細胞培養(yǎng)：講解原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的區(qū)別與聯(lián)系、細胞培養(yǎng)的條件與調控等。動物細胞融合技術：介紹細胞融合的原理與方法、單克隆抗體的制備過程等。核移植與干細胞技術：講解核移植技術的原理與應用、干細胞技術的原理與應用等。課堂互動：組織學生討論動物細胞工程在醫(yī)學、農業(yè)等領域的應用前景和潛在問題，培養(yǎng)學生的批判性思維和表達能力。作業(yè)布置：要求學生查閱相關資料，了解動物細胞工程在生物制藥中的應用案例，并準備在課堂上進行分享。第四課時：動物細胞培養(yǎng)實驗實驗準備：提前準備好動物細胞系、培養(yǎng)基、無菌操作臺等實驗材料。實驗講解：講解動物細胞培養(yǎng)的基本原理和實驗步驟。強調無菌操作的重要性，演示無菌操作的基本方法。實驗操作：學生分組進行實驗操作，包括細胞的培養(yǎng)與傳代、細胞的凍存與復蘇等步驟。教師在實驗過程中巡回指導，解答學生的疑問。實驗觀察與記錄：要求學生定期觀察并記錄細胞的生長情況，包括細胞的形態(tài)、密度、生長速度等。引導學生分析實驗現(xiàn)象，歸納出動物細胞培養(yǎng)的基本規(guī)律。實驗總結與討論：組織學生進行實驗總結，分享實驗經驗和體會。引導學生討論實驗過程中遇到的問題和解決方案，培養(yǎng)學生的問題解決能力。第五課時：胚胎工程概述引入新課：通過展示胚胎工程的實際應用案例（如試管嬰兒、胚胎移植等），激發(fā)學生的學習興趣，引入胚胎工程的概念。講授新課：胚胎的形成與發(fā)育：講解受精作用與早期胚胎發(fā)育的過程。胚胎工程的應用：介紹體外受精與胚胎移植、胚胎分割與嵌合體技術等。課堂互動：組織學生討論胚胎工程在醫(yī)學、畜牧業(yè)等領域的應用前景和潛在問題，培養(yǎng)學生的批判性思維和表達能力。作業(yè)布置：要求學生查閱相關資料，了解胚胎工程在輔助生殖技術中的應用案例，并準備在課堂上進行分享。第六課時：細胞工程技術的倫理與社會責任引入新課：通過討論生物技術的倫理問題，引入細胞工程技術的倫理與社會責任。講授新課：生物技術的倫理問題：講解細胞工程技術在醫(yī)學、農業(yè)等領域的應用可能帶來的倫理挑戰(zhàn)，如基因編輯嬰兒的倫理爭議等。社會責任：強調科學家和社會公眾在生物技術發(fā)展中應承擔的社會責任，如遵守科研倫理、關注社會議題等。課堂討論：組織學生就生物技術的倫理問題進行分組討論，形成自己的觀點和立場。案例分析：通過具體案例分析，引導學生運用生物學知識對生物技術相關的社會問題進行分析和評論，增強社會責任感?？偨Y與反思：組織學生進行總結與反思，思考如何在生物技術發(fā)展中平衡科技進步與倫理道德的關系。第七課時：細胞工程技術的綜合應用與前景展望綜合應用：通過案例分析，講解細胞工程技術在醫(yī)藥、農業(yè)、環(huán)境保護等領域的綜合應用。前景展望：展望細胞工程技術未來的發(fā)展趨勢和應用前景，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新思維。創(chuàng)新實踐：鼓勵學生結合所學知識，提出細胞工程技術在未來可能的應用方向和創(chuàng)新點，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力?？偨Y與評估：對本單元的學習內容進行總結與評估，檢查學生的學習成果和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)情況。通過以上教學實施步驟，本大單元旨在幫助學生深入理解細胞工程的基本原理、技術方法及其在生產實踐中的應用，同時培養(yǎng)學生的生物學學科核心素養(yǎng)，為未來的學習和生活打下堅實的基礎。十一、大情境、大任務創(chuàng)設一、教學目標設定根據(jù)《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合2019版滬科教版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》中第二章《細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品》的教學內容，本單元的教學目標設定如下，旨在全面培養(yǎng)學生的生物學學科核心素養(yǎng)。（一）生命觀念理解細胞工程的基本原理：學生能夠理解細胞工程是通過細胞水平的操作獲得產品的技術，包括植物細胞工程和動物細胞工程的基本原理。通過組織培養(yǎng)、體細胞雜交、動物細胞培養(yǎng)、細胞融合、核移植和胚胎工程等具體實例，學生能夠形成結構與功能相適應的生命觀念。認識細胞的全能性：通過核移植技術的學習，學生能夠認識到動物體細胞核具有全能性，理解細胞在特定條件下可以發(fā)育成完整個體的生命現(xiàn)象。理解生命的多樣性和統(tǒng)一性：通過植物細胞工程和動物細胞工程的學習，學生能夠認識到不同生物體細胞在結構和功能上的多樣性和統(tǒng)一性，理解生命活動的本質和規(guī)律。（二）科學思維培養(yǎng)歸納與概括的能力：學生能夠通過對細胞工程實驗現(xiàn)象的觀察和分析，歸納出細胞工程的基本原理和技術方法。例如，通過觀察多肉植物的葉插繁殖過程，學生能夠概括出植物組織培養(yǎng)的基本步驟和條件。運用批判性思維審視科學問題：學生能夠運用批判性思維審視細胞工程中的科學問題，對實驗結果進行合理解釋和推斷。例如，對于細胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的問題，學生能夠分析原因并提出解決方案。建立模型與建模的能力：學生能夠通過細胞工程實驗的設計和操作，建立數(shù)學模型或實物模型，對細胞工程的過程和結果進行模擬和預測。例如，通過模擬細胞融合實驗，學生能夠建立細胞融合過程的模型，預測融合細胞的可能特性。（三）科學探究掌握科學探究的基本方法：學生能夠掌握科學探究的基本方法，包括觀察、提問、假設、實驗、結論等步驟。通過設計并實施細胞工程相關的科學探究活動，學生能夠獨立完成科學探究任務。提高實驗操作技能：通過細胞工程實驗的操作，學生能夠掌握無菌操作、細胞培養(yǎng)、細胞融合等實驗技能，提高實驗操作的準確性和熟練度。培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實踐能力：在科學探究過程中，學生能夠結合所學知識，提出創(chuàng)新性的實驗設計和研究思路，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實踐能力。（四）社會責任關注生物技術的倫理問題：學生能夠關注生物技術的倫理問題，理解細胞工程在醫(yī)學、農業(yè)等領域的應用可能帶來的倫理挑戰(zhàn)。例如，對于克隆動物和干細胞技術的應用，學生能夠形成正確的倫理觀念，討論其可能帶來的社會影響。參與社會議題的討論：學生能夠積極參與社會議題的討論，運用生物學知識對生物技術相關的社會問題進行分析和評論。例如，對于轉基因食品的安全性問題，學生能夠運用生物學知識進行分析和討論，提出自己的觀點和看法。促進生物技術的可持續(xù)發(fā)展：學生能夠理解生物技術在促進可持續(xù)發(fā)展方面的重要作用，關注生物技術的最新進展，為生物技術的可持續(xù)發(fā)展貢獻自己的力量。例如，通過了解植物細胞工程在農業(yè)生產中的應用，學生能夠認識到生物技術對于提高農業(yè)生產效率、保護環(huán)境等方面的重要作用。二、大情境、大任務創(chuàng)設（一）大情境創(chuàng)設本單元的教學以“細胞工程的奇妙世界”為大情境，通過引導學生探索細胞工程的基本原理、技術方法及其在生產實踐中的應用，讓學生感受細胞工程的魅力和價值。在這個大情境下，學生可以身臨其境地體驗細胞工程的奧秘，激發(fā)學習興趣和探究欲望。情境導入：通過展示細胞工程的實際應用案例，如植物組織培養(yǎng)快速繁殖名貴花卉、動物細胞培養(yǎng)生產疫苗等，引導學生進入細胞工程的學習情境。介紹細胞工程在醫(yī)學、農業(yè)、環(huán)境保護等領域的重要應用，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。情境展開：按照教材章節(jié)順序，逐步展開對植物細胞工程、動物細胞工程、核移植與干細胞技術、胚胎工程等內容的講解。通過課堂講授、實驗操作、案例分析等多種教學方式，讓學生深入理解細胞工程的基本原理和技術方法。情境深化：引導學生通過實驗設計、數(shù)據(jù)收集與分析等科學探究活動，加深對細胞工程技術方法的理解和應用。結合生物學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，設計相關的教學活動，如模型構建、討論交流等，提高學生的科學思維能力和社會責任感。（二）大任務創(chuàng)設本單元的大任務為“探究細胞工程在生產實踐中的應用”，通過引導學生完成一系列具體的探究任務，全面培養(yǎng)學生的生物學學科核心素養(yǎng)。任務一：觀察多肉植物的葉插繁殖過程任務目標：通過觀察多肉植物的葉插繁殖過程，了解植物組織培養(yǎng)的基本步驟和條件。任務內容：準備實驗材料：多肉植物的葉片、培養(yǎng)基、無菌操作工具等。進行無菌操作：學習并掌握無菌操作的基本方法，如消毒、滅菌等。實施葉插繁殖：將多肉植物的葉片插入培養(yǎng)基中，觀察并記錄葉片的生長情況。分析實驗結果：歸納多肉植物葉插繁殖的基本規(guī)律，探討影響葉插繁殖成功率的環(huán)境因素。任務評價：通過觀察記錄、實驗報告、討論交流等方式評價學生的任務完成情況。引導學生反思實驗過程中的問題和不足，提出改進方案。任務二：探究動物細胞培養(yǎng)的條件任務目標：通過探究動物細胞培養(yǎng)的條件，了解動物細胞培養(yǎng)的基本原理和技術方法。任務內容：準備實驗材料：動物細胞系、培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、顯微鏡等。設計實驗方案：根據(jù)動物細胞培養(yǎng)的原理和要求，設計實驗方案并確定實驗步驟。實施細胞培養(yǎng)：按照實驗方案進行動物細胞的培養(yǎng)，觀察并記錄細胞的生長情況。分析實驗結果：探討影響動物細胞培養(yǎng)的因素，如溫度、pH值、營養(yǎng)成分等，并提出優(yōu)化方案。任務評價：通過實驗報告、數(shù)據(jù)分析、討論交流等方式評價學生的任務完成情況。引導學生反思實驗過程中的問題和不足，提出改進方案。任務三：制備單克隆抗體任務目標：通過制備單克隆抗體，了解細胞融合技術和單克隆抗體制備的基本原理和技術方法。任務內容：準備實驗材料：小鼠脾細胞、骨髓瘤細胞、融合劑、培養(yǎng)基等。進行細胞融合：運用物理或化學方法將小鼠脾細胞和骨髓瘤細胞進行融合，形成雜交瘤細胞。篩選雜交瘤細胞：通過選擇性培養(yǎng)基等方法篩選出能產生特異性抗體的雜交瘤細胞。制備單克隆抗體：將篩選出的雜交瘤細胞進行擴大培養(yǎng)，制備單克隆抗體并進行純度檢測和活性鑒定。任務評價：通過實驗報告、數(shù)據(jù)分析、抗體純度檢測和活性鑒定等方式評價學生的任務完成情況。引導學生反思實驗過程中的問題和不足，提出改進方案。任務四：探討核移植技術的應用前景任務目標：通過探討核移植技術的應用前景，了解核移植技術的基本原理和應用價值。任務內容：收集資料：查閱相關文獻和資料，了解核移植技術的發(fā)展歷程和應用現(xiàn)狀。分析案例：分析核移植技術在動物克隆、基因治療等領域的應用案例，探討其優(yōu)勢和局限性。提出觀點：結合所學知識和社會需求，提出核移植技術在未來可能的應用方向和發(fā)展趨勢。討論交流：與同學和老師進行討論交流，分享自己的觀點和看法，形成共識。任務評價：通過資料收集、案例分析、觀點提出和討論交流等方式評價學生的任務完成情況。引導學生反思自己的思考過程和表達方式，提高批判性思維和口頭表達能力。任務五：展望胚胎工程的發(fā)展前景任務目標：通過展望胚胎工程的發(fā)展前景，了解胚胎工程的基本原理和應用價值。任務內容：收集資料：查閱相關文獻和資料，了解胚胎工程的發(fā)展歷程和應用現(xiàn)狀。分析技術：分析胚胎工程中的關鍵技術，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割等，探討其技術原理和應用效果。探討應用：結合所學知識和社會需求，探討胚胎工程在農業(yè)生產、醫(yī)學研究等領域的應用前景和挑戰(zhàn)。制定計劃：制定個人或小組的研究計劃，選擇感興趣的胚胎工程技術進行深入研究和實踐。任務評價：通過資料收集、技術分析、應用探討和計劃制定等方式評價學生的任務完成情況。引導學生反思自己的研究思路和實踐過程，提高科學探究能力和實踐能力。通過以上大任務的創(chuàng)設和實施，學生可以全面深入地了解細胞工程的基本原理、技術方法及其在生產實踐中的應用。通過科學探究活動的參與和實踐能力的培養(yǎng)，學生可以形成正確的生命觀念、科學思維和社會責任感等生物學學科核心素養(yǎng)。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品課時設計：第一課時：植物細胞工程概述第二課時：植物細胞工程實驗——多肉植物的葉插繁殖第三課時：動物細胞工程概述第四課時：動物細胞培養(yǎng)實驗第五課時：胚胎工程概述第六課時：細胞工程技術的倫理與社會責任第七課時：細胞工程技術的綜合應用與前景展望（二）學習目標教學目標設定根據(jù)《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合2019版滬科教版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》第二章《細胞工程通過細胞水平的操作獲得產品》的教學內容，設定以下教學目標，涵蓋高中生物學學科核心素養(yǎng)的四個維度：生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。（一）生命觀念理解細胞工程的基本原理：學生能夠理解細胞工程是通過細胞水平的操作獲得產品的技術，包括植物細胞工程和動物細胞工程的基本原理和技術方法。形成結構與功能相適應的生命觀念：通過觀察和分析細胞工程中的實驗現(xiàn)象，學生能夠理解細胞的結構與其功能之間的密切關系，形成結構與功能相適應的生命觀念。認識生命的多樣性和統(tǒng)一性：通過了解細胞工程在不同生物種類中的應用，學生能夠認識生命的多樣性和統(tǒng)一性，理解生物體之間的內在聯(lián)系。（二）科學思維培養(yǎng)歸納與概括的能力：學生能夠通過對細胞工程實驗現(xiàn)象的觀察和分析，歸納出細胞工程的基本原理和技術方法，提高歸納與概括的能力。運用批判性思維審視科學問題：學生能夠運用批判性思維審視細胞工程中的科學問題，對實驗結果進行合理解釋和推斷，提高分析問題和解決問題的能力。建立模型與建模的能力：通過細胞工程實驗的設計和操作，學生能夠建立數(shù)學模型或實物模型，對細胞工程的過程和結果進行模擬和預測，提高建模能力。（三）科學探究掌握科學探究的基本方法：學生能夠掌握科學探究的基本方法，包括觀察、提問、假設、實驗、結論等步驟，能夠獨立完成細胞工程相關的科學探究活動。提高實驗操作技能：通過細胞工程實驗的操作，學生能夠掌握基本的實驗操作技能，如無菌操作、細胞培養(yǎng)、細胞融合等。培養(yǎng)團隊合作精神：在科學探究活動中，學生能夠與他人合作，共同設計實驗方案、收集和分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)團隊合作精神。（四）社會責任關注生物技術的倫理問題：學生能夠關注生物技術的倫理問題，理解細胞工程在醫(yī)學、農業(yè)等領域的應用可能帶來的倫理挑戰(zhàn)，形成正確的倫理觀念。參與社會議題的討論：學生能夠積極參與社會議題的討論，運用生物學知識對生物技術相關的社會問題進行分析和評論，增強社會責任感。促進生物技術的可持續(xù)發(fā)展：學生能夠理解生物技術在促進可持續(xù)發(fā)展方面的重要作用，關注生物技術的最新進展，為生物技術的可持續(xù)發(fā)展貢獻自己的力量。（三）評價任務課堂觀察：通過觀察學生在課堂上的表現(xiàn)，評價學生是否積極參與討論、提問和回答問題，以及是否認真觀察實驗現(xiàn)象并做好記錄。作業(yè)檢查：檢查學生完成的作業(yè)，包括實驗報告、案例分析、小組討論記錄等，評價學生是否掌握了細胞工程的基本原理和技術方法，以及是否具備科學思維和科學探究能力。實驗操作：觀察學生在實驗過程中的操作是否規(guī)范、準確，以及是否能夠獨立完成實驗并得出正確的結論。測試與測驗：通過單元測試、期中考試和期末考試等方式，評價學生對細胞工程知識的掌握程度和應用能力。（四）學習過程第一課時：植物細胞工程概述引入新課：通過展示植物組織培養(yǎng)的實際應用案例（如快速繁殖名貴花卉、種苗脫毒等），激發(fā)學生的學習興趣，引入植物細胞工程的概念。講授新課：組織培養(yǎng)技術：講解外植體的選擇與處理、培養(yǎng)基的配制與滅菌、愈傷組織的誘導與分化、試管苗的馴化與移栽等過程。體細胞雜交技術：介紹原生質體的制備、原生質體的融合、雜合細胞的篩選與培養(yǎng)等技術方法。植物細胞工程的應用：通過案例分析，講解植物細胞工程在快速繁殖、種苗脫毒、次生代謝產物生產、育種等方面的應用。課堂互動：組織學生討論植物細胞工程的應用前景和潛在問題，培養(yǎng)學生的批判性思維和表達能力。作業(yè)布置：要求學生查閱相關資料，了解植物細胞工程在農業(yè)生產中的具體應用案例，并準備在課堂上進行分享。第二課時：植物細胞工程實驗——多肉植物的葉插繁殖實驗準備：提前準備好多肉植物葉片、培養(yǎng)基、無菌操作臺等實驗材料。實驗講解：講解多肉植物葉插繁殖的基本原理和實驗步驟，強調無菌操作的重要性，演示無菌操作的基本方法。實驗操作：學生分組進行實驗操作，包括葉片的選擇與處理、培養(yǎng)基的配制與滅菌、葉片的接種與培養(yǎng)等步驟。教師在實驗過程中巡回指導，解答學生的疑問。實驗觀察與記錄：要求學生定期觀察并記錄葉片的生長情況，包括愈傷組織的形成、芽的分化、根的生成等過程。引導學生分析實驗現(xiàn)象，歸納出多肉植物葉插繁殖的基本規(guī)律。實驗總結與討論：組織學生進行實驗總結，分享實驗經驗和體會。引導學生討論實驗過程中遇到的問題和解決方案，培養(yǎng)學生的問題解決能力。第三課時：動物細胞工程概述引入新課：通過展示動物細胞培養(yǎng)的實際應用案例（如疫苗生產、藥物篩選等），激發(fā)學生的學習興趣，引入動物細胞工程的概念。講授新課：動物細胞培養(yǎng)：講解原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)、細胞培養(yǎng)的條件與調控等技術方法。動物細胞融合技術：介紹細胞融合的原理與方法、單克隆抗體的制備等技術方法。核移植與干細胞技術：講解核移植技術的原理與應用、干細胞技術的原理與應用等。課堂互動：組織學生討論動物細胞工程在醫(yī)學、農業(yè)等領域的應用前景和潛在問題，培養(yǎng)學生的批判性思維和表達能力。作業(yè)布置：要求學生查閱相關資料，了解動物細胞工程在生物制藥中的應用案例，并準備在課堂上進行分享。第四課時：動物細胞培養(yǎng)實驗實驗準備：提前準備好動物細胞系、培養(yǎng)基、無菌操作臺等實驗材料。實驗講解：講解動物細胞培養(yǎng)的基本原理和實驗步驟，強調無菌操作的重要性，演示無菌操作的基本方法。實驗操