資源簡介

教學設計
課題：選擇性必修3 2.2.1動物細胞培養
科目：生物 教學對象：高二（1）班學生 課時：1課時
授課者：
一、教學內容分析
“動物細胞培養”是人教版高中生物教材選擇性必修3《生物技術與工程》專題2“動物細胞工程”第一節的內容，與本節內容對應的課程標準“內容要求”是：1、闡明動物細胞培養是從動物體獲得相關組織，分散成單個細胞后，在適宜的培養條件下讓細胞生長和增殖的過程；2、動物細胞培養是動物細胞工程的基礎；3、簡述干細胞在生物醫學工程中有廣泛的應用價值。 教材先提出了在實踐中遇到的問題——怎樣獲得大量的自體健康皮膚以滿足治療大面積燒傷的需求；再引導學生認識到可以由科學技術去解決——通過動物細胞培養構建人造皮膚；進而介紹該技術及其應用——講述動物細胞培養的條件和過程，及干細胞的培養和應用。希望學生能認同現實生活中許多問題需要科學技術去解決，體驗科學、技術、社會三者間的關系。教材采用了文字敘述和示意圖展示相結合的形式，讓學生便于理解和掌握相對抽象的動物細胞培養的過程。
二、教學目標
認同動物細胞培養是模擬體內生理條件在體外進行的培養，由此分析和推理出培養動物細胞需要滿足的條件； 嘗試構建動物細胞培養的基本流程； 能復述動物細胞培養的具體過程，以及理解過程中每一步操作的設計用意； 能找出動物細胞培養與植物組織培養的區別； 闡述干細胞的應用；通過探討干細胞在臨床上的應用所產生的效益與風險，理性看待生物技術的應用，增強社會責任感。
三、學情分析
1、學習興趣：學生目前在學習選擇性必修3《生物技術與工程》，該教材里介紹的技術很多都是學生從未了解過的，但是卻又與社會發展、科技發展以及生活息息相關，學生剛學完植物細胞工程，認識到科技對社會發展的重要性，對動物細胞工程的技術有一定的學習興趣： 2、學習能力：學生具有一定的對比反思、分析歸納的學習能力，能夠根據老師給出的問題和任務、通過閱讀教材、自主思考和小組討論得到相關回答。
四、教學策略選擇與設計
1、 緊扣動物細胞培養的條件、過程和應用，在新授課時不著急深挖細枝末節，讓學生形成一條清晰的主線； 2、 通過閱讀思考、知識遷移的基礎上進行動物細胞培養技術原理、條件的學習； 3、 通過任務驅動和多種互動形式進行動物細胞培養技術流程的學習； 4、 建立生命科學理論與技術的聯系，增強科技意識和社會責任意識。
五、教學重點及難點
教學重點 動物細胞培養的條件和過程 教學難點 動物細胞培養的過程
六、教學思路
七、教學過程
教師活動 學生活動 設計意圖
導入 【創設情境】以教材“從社會中來”中的情景導入，提出小面積燒傷的病人可以通過切除、植皮后恢復，但是大面積燒傷病人在進行自體健康皮膚移植時面臨皮膚來源不足的問題。 【提出問題】怎樣才能獲得大量的自體健康皮膚？ 從而得到答案：可以通過動物細胞培養技術構建人造皮膚。 運用已學過的生物學知識，思考問題并得出可以構建人造皮膚來彌補皮膚來源不足的問題。 通過真實情境導入，讓學生認識到動物細胞培養技術與生活的聯系。
動物細胞培養的概念 【分析思考】 讓學生閱讀教材關于動物細胞培養技術的概念，從概念中找出動物細胞培養技術的原理及初步構建動物細胞培養技術的流程。 學生閱讀教材中關于動物細胞培養技術的概念，總結得到該技術的原理和初步構建出流程： 動物組織→分散成單個細胞→培養 讓學生自主發現原理以及構建初步流程，讓學生對該技術有初步的了解。
動物細胞培養的條件 【知識遷移】通過圖片及文字，讓學生通過回顧“內環境”的相關知識，引導學生思考如果在體外模擬體內的環境進行動物細胞培養，從培養基性質、成分以及培養環境中分別要具備什么條件，并讓學生帶著問題在閱讀教材找出答案。 學生回顧選擇性必修1中內環境的相關內容，并通過閱讀教材對新舊知識進行對比和歸納，得到體外進行動物細胞培養的條件，并深刻感知動物細胞培養技術其實就是在體外模擬體內的環境培養動物細胞的過程。 引導學生運動舊知識探究新知識，從而促進他們對新知識的理解。
動物細胞培養的基本流程 【流程建構】1、讓學生通過自行閱讀教材，再進行小組討論，組織語言復述動物細胞培養的過程。最后通過其他同學對回答的補充完善所構建的過程。 2、在完善的流程上提出相關問題，讓學生通過思考、回答，加深對流程的印象。 （1）為什么選幼齡動物（或胚胎）的組織器官？ （2）培養前為什么分散程單個細胞？如何分散？ （3）選擇哪種酶分散細胞？為什么？ （淀粉酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶……） 為什么需分瓶進行傳代培養？ 如何分瓶？ 學生通過閱讀教材、小組討論，能夠復述動物細胞培養技術的全套流程，再通過其他同學的補充，讓流程更加完整。 通過問題的思考與回答，對流程更加了解。 讓學生在自主建構的前提下逐步完善流程，并進一步分析相關的問題對每一步的設計有了更深刻的了解和印象，學生對知識的內容不斷深化，思維不斷發展。
比較動物細胞培養與植物組織培養 【發散思維】引導學生發散思維，小組討論，將剛學完的動物細胞培養與植物細胞培養從培養原理、過程、結果等多方面進行比較。 通過小組討論與發散思維，回答動物細胞培養與植物組織培養不同的方面。 進一步加深和鞏固本節課所學的內容。
干細胞的培養及其應用 【指導閱讀】讓學生帶著問題通過閱讀教材總結干細胞的種類、作用特點和局限性；教師再根據干細胞的局限性引入ips細胞，并分析其優點和iPS細胞用于治療人類疾病示意圖。最后學生通過相關視頻再次了解干細胞的相關知識。 【播放視頻】通過播放《干細胞》紀錄片相關的視頻再次了解干細胞的相關知識。 學生回顧必修1模塊中的相關內容，說出干細胞的概念。并通過閱讀教材，歸納出干細胞的類型、特點和應用；說出iPS細胞的特點，認同iPS細胞的應用前景。 通過觀看視頻，感受不同類型的干細胞所具有的的廣闊的應用前景。 增加學生對干細胞的類型及應用的理解，并且學會比較三種干細胞應用的特點，增強社會責任意識。
八、板書設計
2.2.1 動物細胞培養 一、概念 原理：細胞增殖 流程：取出組織→分散成單個細胞→培養 條件 營養，無菌無毒的環境，溫度、pH、滲透壓，氣體環境 過程 取組織→分散成單個細胞→制成細胞懸液→原代培養→分瓶→傳代培養 動物細胞培養與植物組織培養 原理、過程、培養基性質、結果等 干細胞培養及應用 胚胎干細胞 全能性 成體干細胞 組織特異性 iPS細胞 全能性
九．教學反思
新授課應注意邏輯清晰、主線明朗 新授課的內容如果知識點繁瑣、內容繁多，如果全盤講授學生容易覺得困惑。為了降低學生的學習難度、提高學生的學習興趣，在備課時要確定本節課的重難點，主線明確，邏輯清晰，環環相扣，讓學生緊跟著教師的思路來學習。不要在新授課的課堂上深挖旁枝末節，容易導致主次不清。 創設真實的教學情境，充分調動學生的積極性 課堂以“燒傷病人的治療”為例子，從輕度燒傷病人的治療方案入手，引導學生從輕度燒傷治療方案的角度去分析大面積燒傷病人的治療方案，從而聯想到可以構建人造皮膚。這時便可很自然的過渡到動物細胞培養可以解決這個醫療上的需求，從而指明了本節課的學習方向，讓學生產生對動物細胞培養技術學習的興趣。 在學習干細胞的培養與應用時，當學生初步掌握人體干細胞的類型以及特點后，再通過觀看《干細胞》的視頻加深對不同類型干細胞的應用的認知，并且更能理解動物細胞培養是動物細胞工程的基礎這一知識點。但是在本節授課中，干細胞的紀錄片所節選的內容僅僅是停留在介紹細胞分化的實質以及兩種干細胞的特征和應用，并沒有進一步的挖掘不同干細胞的優點和局限性，使得學生拓展視野的角度受限。另外，在介紹iPS細胞的應用時，使用了教材的“iPS細胞用于治療人類疾病的示意圖”，并沒有詳細的使用一些科學家真正操作的例子，也同樣使得學生的認知停留在了理論的層面上，今后也需在備課上再下功夫。 知識遷移助力知識網絡的構建 為了讓學生更能理解動物細胞培養其實就是在體外通過模擬體內細胞生活的營養和其他環境來進行動物細胞的培養，并使其存活和大量繁殖的技術。在教學設計中回顧了選擇性必修1內環境的相關知識內容，讓學生順利進行知識遷移。另外在學習干細胞培養及其應用時，通過回憶必修1中干細胞的概念，幫助學生學會借助舊知識領會新知識的學習方法，促進對新知識的理解和掌握，更有利于學生建立知識網絡，提高綜合運用所學的知識的能力。 多層次的學習有助于突破教學重難點 動物細胞培養技術的過程是本節課的重難點，為了讓學生更加深刻的理解該技術每一個步驟的含義，在教學上依次采用了學生通過閱讀概念初步構建該技術的流程；通過新舊知識遷移、讓學生閱讀教材思考培養的條件，在教師講解相關條件的知識點時也注重與舊知識的對比分析，從而加深學生對新學知識的掌握；通過帶著問題串閱讀教材、小組討論組織語言、小組互評等方式，讓學生把初步構建的簡易流程進行詳細的補充，并通過對問題串的思考增加對每一步操作的理解。由淺至深，由簡至繁，層層推進，環環相扣，學生在一個又一個環節中，不知不覺間就將知識強化了四次，實現了對知識的掌握。 多形式的互動提高學生課堂參與度和學習興趣 在授課的過程中，多形式的學生活動可以提高學生對課堂的參與度，也能讓學生持續保持對新學知識的求知欲和興趣，從而進行深度學習。如果課堂中只有師生互動，且師生互動的形式也比較單一的話，課堂氛圍會沉悶，如果只有生生互動，不能及時得到老師的引導和反饋，則容易在討論的過程中迷失方向。因此，在本節授課中，進行了多形式的師生互動和生生互動，師生互動包括了任務式閱讀、講授、提問與及時點評、觀看視頻等，生生互動包括分小組討論、生生互評等，通過以上活動提升學生課堂參與度與學習興趣。值得繼續思考的地方在于，學生普遍積極回答面向群體的問題，而需要個體表達觀點的問題上，積極主動回答的還是較少，如何提高學生在課堂中勇于表達自己觀點這一個行為需要在日常授課的過程中，對勇于表達的學生給予及時的反饋、肯定和鼓勵，還需要教師及時發現有自己想法的學生的眼神和舉止，并對其進行提問，從而逐步提高學生課堂上表達的積極性。 教師語言需精簡、板書設計需更合理 本節課需要繼續提升的包括語言還是不夠精煉；板書設計時沒有合理安排，導致最后一點的內容寫得位置比較靠下，學生不容易看清楚。 缺少堂練習題，不能及時反饋 本節課由于時間關系，在教師進行課堂小結后便結束了課堂，課后的習題沒有來得及及時讓學生在課堂上完成。雖然學生在課堂過程中，對老師提出的問題、同學的回答進行了及時的思考與反饋，也得到了老師相關的評價，但是所學的知識最終還需要落到筆頭練習上，而本節課由于時間關系，并沒有安排到堂上練習，缺少了及時的反饋。今后會更加注意對時間的把控，把課后練習融入到課堂教學的過程中，讓學生學完一個知識時能通過練習一兩道相對全面的題目來進一步鞏固這節課的學習。

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