2024-2025學(xué)年高中生物 第一單元 生物技術(shù)與生物工程 第2章 第4節(jié) 干細(xì)胞工程教學(xué)實(shí)錄 中圖版選修3

2024-2025學(xué)年高中生物第一單元生物技術(shù)與生物工程第2章第4節(jié)干細(xì)胞工程教學(xué)實(shí)錄中圖版選修3課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為干細(xì)胞工程，涉及干細(xì)胞的基本概念、分類、來源、應(yīng)用等方面。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課與上一節(jié)課“細(xì)胞工程概述”相銜接，通過回顧細(xì)胞工程的基本概念，進(jìn)一步探討干細(xì)胞工程的具體應(yīng)用和前景。同時(shí)，結(jié)合學(xué)生已學(xué)的細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)，幫助學(xué)生更好地理解干細(xì)胞工程的相關(guān)原理。教材章節(jié)為《生物技術(shù)與生物工程》第2章第4節(jié)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，通過分析干細(xì)胞工程的應(yīng)用，提高學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法解決問題的能力。

2.強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對(duì)生命科學(xué)的興趣。

3.增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在干細(xì)胞工程領(lǐng)域進(jìn)行探索，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。三、學(xué)情分析1.學(xué)生層次：本節(jié)課針對(duì)高中生物選修3的學(xué)生，他們已經(jīng)具備一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能有一定的了解，但對(duì)干細(xì)胞工程這一前沿領(lǐng)域可能了解不多。

2.知識(shí)方面：學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)、細(xì)胞分裂、遺傳等知識(shí)，這些知識(shí)為理解干細(xì)胞工程提供了基礎(chǔ)。然而，他們對(duì)干細(xì)胞的具體應(yīng)用和倫理問題可能缺乏深入認(rèn)識(shí)。

3.能力方面：學(xué)生在分析問題和解決問題方面有一定的基礎(chǔ)，但面對(duì)復(fù)雜的生物技術(shù)問題時(shí)，他們的分析能力和邏輯推理能力可能需要進(jìn)一步提升。

4.素質(zhì)方面：學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作、溝通表達(dá)等方面表現(xiàn)良好，但在面對(duì)倫理和道德問題時(shí)，可能存在一定的困惑和猶豫。

5.行為習(xí)慣：學(xué)生在課堂上普遍能夠遵守紀(jì)律，積極參與討論，但部分學(xué)生可能在自主學(xué)習(xí)方面存在依賴心理。

6.對(duì)課程學(xué)習(xí)的影響：由于學(xué)生對(duì)干細(xì)胞工程較為陌生，可能會(huì)對(duì)課程內(nèi)容產(chǎn)生好奇和興趣，但也可能因?yàn)橹R(shí)的難度和復(fù)雜性而產(chǎn)生畏難情緒。因此，教師需注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)提供必要的支持和引導(dǎo)，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的困難。四、教學(xué)資源-軟硬件資源：多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）、生物實(shí)驗(yàn)器材（顯微鏡、培養(yǎng)皿等）

-課程平臺(tái)：學(xué)校生物教學(xué)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源：干細(xì)胞工程相關(guān)的科普視頻、學(xué)術(shù)論文摘要、在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件

-教學(xué)手段：PPT演示文稿、案例分析、小組討論、實(shí)驗(yàn)演示五、教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞干細(xì)胞工程的基本概念和分類，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“干細(xì)胞有哪些類型？它們在醫(yī)學(xué)治療中有什么作用？”

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解干細(xì)胞的基本概念和分類。

思考預(yù)習(xí)問題：針對(duì)預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解干細(xì)胞工程的基本知識(shí)，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過視頻展示干細(xì)胞治療案例，引出干細(xì)胞工程課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解干細(xì)胞工程的基本原理、應(yīng)用領(lǐng)域和倫理問題，結(jié)合實(shí)例如“干細(xì)胞移植治療血液病”。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生探討干細(xì)胞工程在臨床應(yīng)用中的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。

解答疑問：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，如“干細(xì)胞治療的安全性問題”，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，分享自己的觀點(diǎn)和預(yù)習(xí)成果。

提問與討論：針對(duì)不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解干細(xì)胞工程的核心概念。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過小組討論，讓學(xué)生在實(shí)踐中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解干細(xì)胞工程的知識(shí)點(diǎn)，掌握其在醫(yī)學(xué)治療中的應(yīng)用。

通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和問題解決能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置關(guān)于干細(xì)胞工程倫理問題的論文閱讀和討論作業(yè)。

提供拓展資源：提供干細(xì)胞工程相關(guān)的書籍、網(wǎng)站和學(xué)術(shù)論文，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的作業(yè)，思考干細(xì)胞工程的倫理問題。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和研究。

反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的干細(xì)胞工程知識(shí)點(diǎn)和技能。

通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-干細(xì)胞研究進(jìn)展：介紹干細(xì)胞領(lǐng)域的最新研究動(dòng)態(tài)，包括干細(xì)胞治療的應(yīng)用案例、干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展等。

-干細(xì)胞倫理問題：探討干細(xì)胞研究中的倫理問題，如胚胎干細(xì)胞的使用、基因編輯技術(shù)的倫理考量等。

-干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)：介紹干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，如組織工程、器官移植等。

-干細(xì)胞與疾病治療：分析干細(xì)胞在治療各種疾病中的應(yīng)用，如癌癥、神經(jīng)退行性疾病、血液疾病等。

-干細(xì)胞與生物技術(shù)：探討干細(xì)胞與生物技術(shù)的關(guān)系，如基因治療、細(xì)胞治療等。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：《干細(xì)胞：生命的奇跡》、《干細(xì)胞治療：從實(shí)驗(yàn)室到臨床》等，深入了解干細(xì)胞領(lǐng)域的知識(shí)。

-觀看科普視頻：通過觀看科普視頻，如《干細(xì)胞：生命的種子》、《干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)》等，直觀了解干細(xì)胞的應(yīng)用和前景。

-參與線上課程：利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，如Coursera、edX等，報(bào)名參加干細(xì)胞相關(guān)的在線課程，系統(tǒng)學(xué)習(xí)干細(xì)胞知識(shí)。

-參加學(xué)術(shù)講座：關(guān)注國內(nèi)外干細(xì)胞領(lǐng)域的學(xué)術(shù)講座，如干細(xì)胞研究論壇、再生醫(yī)學(xué)研討會(huì)等，與專家學(xué)者交流。

-實(shí)驗(yàn)室參觀：參觀生物實(shí)驗(yàn)室，如干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室、細(xì)胞培養(yǎng)室等，親身體驗(yàn)干細(xì)胞研究的過程。

-小組討論：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享各自對(duì)干細(xì)胞工程的看法和見解，激發(fā)思維碰撞。

-撰寫研究報(bào)告：鼓勵(lì)學(xué)生撰寫關(guān)于干細(xì)胞工程的研究報(bào)告，鍛煉學(xué)生的科研能力和寫作能力。

-參與科研項(xiàng)目：如果條件允許，鼓勵(lì)學(xué)生參與干細(xì)胞相關(guān)的科研項(xiàng)目，將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。

-關(guān)注媒體報(bào)道：關(guān)注干細(xì)胞領(lǐng)域的新聞報(bào)道，了解干細(xì)胞研究的社會(huì)影響和公眾關(guān)注點(diǎn)。

-參與志愿服務(wù)：鼓勵(lì)學(xué)生參與與干細(xì)胞相關(guān)的志愿服務(wù)活動(dòng)，如關(guān)愛癌癥患者、宣傳干細(xì)胞知識(shí)等，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。七、典型例題講解1.例題：某研究者從人體組織中分離得到一種干細(xì)胞，經(jīng)過體外培養(yǎng)和誘導(dǎo)分化，成功將其轉(zhuǎn)化為心臟細(xì)胞。請分析該研究過程中可能涉及的關(guān)鍵步驟和原理。

答案：該研究過程中可能涉及的關(guān)鍵步驟和原理包括：

-干細(xì)胞的分離與純化：通過特定的細(xì)胞分離技術(shù)，如流式細(xì)胞術(shù)或磁珠分離技術(shù)，從人體組織中分離得到干細(xì)胞。

-干細(xì)胞的體外培養(yǎng)：在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件下，如適宜的培養(yǎng)基、溫度、pH值等，對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，維持其生長和分化潛能。

-干細(xì)胞的誘導(dǎo)分化：通過添加特定的誘導(dǎo)因子，如生長因子、化學(xué)物質(zhì)或基因工程技術(shù)，誘導(dǎo)干細(xì)胞向特定細(xì)胞類型分化，如心臟細(xì)胞。

2.例題：胚胎干細(xì)胞具有多能性，可以分化為各種細(xì)胞類型。請舉例說明胚胎干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)治療中的應(yīng)用。

答案：胚胎干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)治療中的應(yīng)用舉例：

-胚胎干細(xì)胞移植：將胚胎干細(xì)胞移植到受損的組織或器官中，促進(jìn)其再生和修復(fù)。

-胚胎干細(xì)胞治療神經(jīng)退行性疾?。喝缗两鹕?、阿爾茨海默病等，通過移植胚胎干細(xì)胞來修復(fù)受損的神經(jīng)元。

-胚胎干細(xì)胞治療血液疾病：如白血病、地中海貧血等，通過移植胚胎干細(xì)胞來重建正常的造血功能。

3.例題：干細(xì)胞研究在倫理上存在爭議，請列舉至少兩種倫理問題，并簡要說明。

答案：干細(xì)胞研究在倫理上存在的兩種問題包括：

-胚胎干細(xì)胞的使用：胚胎干細(xì)胞的獲取涉及倫理問題，包括胚胎的來源、胚胎的使用目的和胚胎的命運(yùn)等。

-干細(xì)胞研究的道德責(zé)任：干細(xì)胞研究可能引發(fā)道德爭議，如基因編輯技術(shù)的應(yīng)用、干細(xì)胞治療的風(fēng)險(xiǎn)和效果等。

4.例題：請簡述干細(xì)胞治療在再生醫(yī)學(xué)中的優(yōu)勢。

答案：干細(xì)胞治療在再生醫(yī)學(xué)中的優(yōu)勢包括：

-修復(fù)受損組織：干細(xì)胞具有自我更新和分化的能力，可以修復(fù)受損的組織和器官。

-治療多種疾?。焊杉?xì)胞治療可以應(yīng)用于治療多種疾病，如心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、血液疾病等。

-提高治療效果：干細(xì)胞治療可以提供更接近正常組織或器官的治療效果。

5.例題：請舉例說明干細(xì)胞研究在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。

答案：干細(xì)胞研究在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用舉例：

-基因治療：利用干細(xì)胞作為載體，將基因?qū)胧軗p細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)基因治療。

-組織工程：利用干細(xì)胞構(gòu)建組織工程模型，用于研究疾病機(jī)制或開發(fā)新型治療策略。

-細(xì)胞治療：利用干細(xì)胞分化為特定細(xì)胞類型，用于治療疾病或修復(fù)受損組織。八、作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.閱讀教材相關(guān)章節(jié)，總結(jié)干細(xì)胞工程的基本概念、分類和應(yīng)用領(lǐng)域。

2.撰寫一篇關(guān)于干細(xì)胞治療某一種疾病的簡要報(bào)告，包括疾病介紹、干細(xì)胞治療原理、治療效果和潛在風(fēng)險(xiǎn)。

3.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，探討干細(xì)胞在特定條件下的分化能力，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、材料、方法、預(yù)期結(jié)果和討論。

4.分析一篇關(guān)于干細(xì)胞研究的學(xué)術(shù)論文，總結(jié)其研究方法、主要發(fā)現(xiàn)和結(jié)論，并討論其潛在應(yīng)用價(jià)值。

5.結(jié)合課堂討論，撰寫一篇關(guān)于干細(xì)胞工程倫理問題的短文，表達(dá)自己的觀點(diǎn)并提出建議。

作業(yè)反饋：

1.對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改，確保每個(gè)學(xué)生都能得到個(gè)性化的反饋。

2.檢查學(xué)生對(duì)干細(xì)胞工程基本概念的理解程度，確保他們能夠準(zhǔn)確描述干細(xì)胞的定義、分類和應(yīng)用。

3.評(píng)估學(xué)生對(duì)特定疾病干細(xì)胞治療報(bào)告的撰寫能力，包括內(nèi)容的完整性、邏輯性和準(zhǔn)確性。

4.審查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是否合理，方法是否可行，預(yù)期結(jié)果是否明確，討論部分是否深入。

5.評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)論文分析的質(zhì)量，包括對(duì)研究方法的識(shí)別、主要發(fā)現(xiàn)的總結(jié)和結(jié)論的評(píng)價(jià)。

6.針對(duì)倫理問題短文，評(píng)估學(xué)生的觀點(diǎn)是否明確，建議是否具有建設(shè)性，以及是否能夠結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行討論。

7.對(duì)作業(yè)中存在的問題進(jìn)行詳細(xì)反饋，指出學(xué)生在概念理解、邏輯推理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、論文分析等方面的不足。

8.提供具體的改進(jìn)建議，如推薦閱讀材料、提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、建議進(jìn)一步研究的問題等。

9.鼓勵(lì)學(xué)生在反饋的基礎(chǔ)上進(jìn)行自我修正和改進(jìn)，提高作業(yè)質(zhì)量。

10.定期與學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面或在線交流，討論作業(yè)中的難點(diǎn)和困惑，提供額外的幫助和指導(dǎo)。

11.在下一節(jié)課的開始，對(duì)作業(yè)中的典型問題進(jìn)行講解和討論，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)并提高能力。

12.鼓勵(lì)學(xué)生互相學(xué)習(xí)和借鑒，通過小組討論和合作，共同提高對(duì)干細(xì)胞工程的理解和應(yīng)用能力。板書設(shè)計(jì)①干細(xì)胞工程概述

-干細(xì)胞定義

-干細(xì)胞的分類（胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞）

-干細(xì)胞的特點(diǎn)（自我更新、多能性）

②干細(xì)胞的來源

-胚胎干細(xì)胞來源

-成體干細(xì)胞來源

-誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源（如：重編程技術(shù)）

③干細(xì)胞的培養(yǎng)與鑒定

-培養(yǎng)條件（培養(yǎng)基、溫度、pH值等）

-干細(xì)胞的鑒定方法（如：形態(tài)學(xué)觀察、表面標(biāo)記物檢測）

④干細(xì)胞的誘導(dǎo)分化

-誘導(dǎo)分化原理

-常見誘導(dǎo)因子（如：生長因子、化學(xué)物質(zhì)、基因工程技術(shù)）

-分化方向的選擇與應(yīng)用

⑤干細(xì)胞治療的倫理問題

-胚胎干細(xì)胞使用的倫理爭議

-干細(xì)胞研究的道德責(zé)任

-干細(xì)胞治療的風(fēng)險(xiǎn)與效果評(píng)估

⑥干細(xì)胞工程的應(yīng)用

-再生醫(yī)學(xué)（如：組織工程、器官移植）

-治療多種疾病（如：心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、血液疾?。?/p>

-基因治療與細(xì)胞治療

⑦干細(xì)胞工程的發(fā)展趨勢

-新技術(shù)的應(yīng)用（如：基因編輯、干細(xì)胞庫建設(shè)）

-干細(xì)胞治療的安全性評(píng)估與監(jiān)管

-干細(xì)胞工程的社會(huì)影響與倫理挑戰(zhàn)反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.案例教學(xué)：在講解干細(xì)胞工程的應(yīng)用時(shí)，引入實(shí)際案例，如干細(xì)胞治療血液病的成功案例，讓學(xué)生更直觀地理解理論知識(shí)的應(yīng)用。

2.互動(dòng)式教學(xué)：通過小組討論、角色扮演等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度和思考能力。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.教學(xué)深度不足：在講解干細(xì)胞工程的復(fù)雜原理時(shí)，可能過于簡單化，未能深入挖掘知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵。

2.學(xué)生參與度不高：部分學(xué)生在課堂上的參與度不高，可能是因?yàn)閷?duì)干細(xì)胞工程的理解不夠深入，或者對(duì)課程內(nèi)容缺乏興趣。

3.實(shí)踐環(huán)節(jié)不足：由于實(shí)驗(yàn)條件限制，學(xué)生缺乏實(shí)際操作的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.深化教學(xué)內(nèi)容：在講解干細(xì)胞工程時(shí)，增加對(duì)復(fù)雜原理的深入剖析，如干細(xì)胞分化的分子機(jī)制、干細(xì)胞治療的倫理問題等，以提高學(xué)生的知識(shí)深度。

2.提高學(xué)生參與度：通過設(shè)計(jì)更具吸引力的教學(xué)活動(dòng)，如組織學(xué)生參與干細(xì)胞工程相關(guān)的科研項(xiàng)目、參觀實(shí)驗(yàn)室