資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
單元名稱 大概念5：基因工程賦予生物新的遺傳特性。 時間
學習者
分析 通過必修教材學習，學生對于一個物種內部“遺傳信息控制生物性狀并代代相傳”這一概念已經比較熟悉，對中心法則、基因表達的的過程有所掌握，初步知道自然界存在DNA在不同生物之間轉移的現象。在日常生活中也接觸過關于轉基因的一些新聞和報道。通過選修教材前幾章的學習，對于細胞水平的生物工程技術已經有所掌握。但是對基因工程操作的具體過程并不清楚，對其應用了解得不夠全面，還不能對媒體相關報道作出正確的判斷和決策。 學生已經具備了一定的獲取信息能力、科學探究能力、實驗分析能力、分析和解決問題能力，但是對于微觀生命現象的想象能力還有不足，準確運用科學術語表達事物的能力還有欠缺，實驗操作能力還不夠精細。 學生選科意向明確，學習生物學的動機、意志比較強烈，部分學生甚至已經樹立了就讀生物學相關專業的指向，為課堂教學互動、探究較為復雜情境中的問題提供了一定的班級氛圍。 本章中的工程技術涉及生物大分子水平的實驗操作，非常微觀，部分原理難以想象，會給學生帶來認知困難，應當結合“重組DNA分子”模擬活動以及兩個學生實驗，為學生提供更多的親自動手的機會，讓學生在做中學，更好地理解知識。 本章中涉及的轉基因動物、植物、微生物實例比較豐富，但是也會讓學生感覺信息龐雜，應當抓住所有實例的本質，即“重組DNA”這一核心，正確利用好學生原有的關于基因表達的知識和經驗，促進新的知識同化入原有命題網絡。
單元教學
設計說明 （一）重要概念描述 重要概念 5.1 “基因工程是一種重組DNA技術”是由4個次要概念建構起來的。重要概念5.2 “蛋白質工程是基因工程的延伸”包含了2個次要概念，相關概念關系如圖。 （二）核心素養的側重點 1.生命觀念 基因工程是在科學、技術發展基礎上發展而來的綜合工程技術；蛋白質工程是在基因工程基礎上的延伸，由蛋白質推導基因結構實質是基因表達過程中遺傳信息傳遞規律的逆運用。本單元能很好地滲透自然界生命的統一性、結構與功能觀、信息觀、科學技術工程與社會相互作用等觀念。生命系統是一個信息系統。遺傳信息是這個系統的重要組成部分，它既可以按照中心法則，在不同生物大分子之間傳遞，也可以在同種生物大分子，如DNA分子之間傳遞?；蚬こ叹褪峭ㄟ^人工操作讓遺傳信息在分子水平上傳遞。通過學習基因工程的基本原理和操作程序，學生可以對生命的信息觀有更深入的理解和思考。同時，他們還可以認識到遺傳信息之所以能在不同種的生物的DNA分子之間傳遞，賦予生物新的遺傳特性，這與生物界的統一性，即所有生物共用一套遺傳密碼是分不開的， 這有利于他們理解生物的多樣性和統一性的辯證關系。 2.科學探究 本章提供了“基因工程的誕生和發展”、基因工程在植物、動物、微生物等方面運用的科學史內容，有利于學生形成“科學提供對自然界的說明，技術將科學原理應用于自然、造福人類，實踐工程則綜合運用多種技術來生產人類所需要的產品，科學技術工程和社會的互動，不斷調整著人類與自然界的關系，推動著人類文明的進步”的探究意識。 教材中還有“DNA的粗提取與鑒定”、“DNA片段的擴增及電泳鑒定”的兩個探究實踐活動，可以發展學生嚴謹求是的科學精神和動手操作能力，進一步體驗實驗技術的魅力。 3.科學思維 科學思維體現在基于證據，得出結論，作出決策，體現在嚴謹縝密的思維過程，合乎邏輯的推理判斷等方面。本章涉及的科學思維主要有：模擬重組DNA過程中的模型思維、基因工程操作步驟學習中的分析思維，DNA復制和PCR知識之間的類比思維，科學、工程、技術不斷發展和改進的批判性思維。本章“到社會中去"欄目中關于棉鈴蟲是否對轉Bt基因的抗蟲棉產生抗性問題的探討，習題中讓學生對是否要推廣“黃金大米”提出自己的看法等內容，都是對學生科學思維能力的發展。 4.社會責任 與轉基因有關的話題一直以來都是社會上的熱點話題?？茖W家對基因工程技術的探究與改進過程，承載著科學家敢于質疑，追求真理大膽探索的科學精神；基因工程技術的應用促進人類提高生產和經濟效益體現了科技進步對社會發展的促進作用；基因工程技術也可能帶來負面的影響甚至倫理問題，引導學生對轉基因安全的思考，能增進學生對“科學技術可能是把雙刃劍”的認識，從而引導他們理性地參與有關話題的討論，科學地宣傳轉基因技術相關的知識。 單元核心問題 單元設計思路 本單元以轉基因抗蟲棉產生為情境緊緊抓住DNA的重組和基因的表達這一核心主線開展教學。全章沿著科技發展——生產需求——三種工具——基因工程的操作步驟——基因工程的應用——迭代升級（第二代基因工程-蛋白質工程）這樣的脈絡，每一節教材沿著“從社會中來”的情景-----知識學習----“到社會中去”的路徑建構知識，按照教材順序依次進行，將學生從困惑引入到感性認識，再上升到理性認識，逐步形成“基因工程是一種重組 DNA 技術”“蛋白質工程是基因工程的延伸”等次位概念，最終形成“基因工程賦予生物新的遺傳特性”的大概念。
單元
教學目標 1.通過科技探索之路的自主學習，概述基因工程的理論基礎及技術基礎，理解其產生和發展的學科基礎。2.能夠說出限制性內切核酸酶、DNA連接酶、載體（尤其是質粒）的作用和特點，并在模擬操作活動過程中體現這些工具的作用，體會基因工程技術設計的精妙。3.結合具體的基因工程操作的情景，闡明基因工程的基本操作步驟，知道進行相關操作的理論依據，通過模擬構建基因表達載體、比較并選擇恰當的受體細胞，選擇恰當的目的基因檢測和表達方式，發展模型與建模、類比、批判性思維等科學思維。4.通過分析基因工程的應用相關資料，概述基因工程技術在生產實踐中的應用，關注基因工程帶來的效益以及安全性，積極參與討論并能做出理性解釋和判斷，發展造福人類的態度和價值觀。5.通過蛋白質工程基本流程的介紹，概述蛋白質工程是基因工程的延伸，是生產人類需要的蛋白質的過程。 6. 體會科學、技術、工程、社會的相互作用，發展熱愛科學、改進技術的積極情感。7. 通過兩個學生實驗，體驗分子水平操作的嚴謹，樹立實事求是的科學態度。
課時 教學目標 第1節 重組DNA技術的基本工具（新授課，1課時） 1. 通過自主閱讀、分析資料、小組討論，能夠列舉基因工程誕生的理論基礎，知道基因工程是在多學科基礎上發展而來的。2 . 結合具體的基因工程操作的情景，從結構與功能相適應的角度說出限制性內切核酸酶、DNA連接酶、載體（尤其是質粒）的作用和特點。3 . 通過重組DNA分子的模擬操作活動，體會三種工具的作用，體會基因工程技術設計的精妙。 實驗：DNA的粗提取與鑒定（實驗課，1課時） 1. 闡明DNA粗提取的方法以及DNA鑒定的原理內容。2 . 動手操作，提取和鑒定DNA，體驗實驗中的嚴謹性和科學性。3 . 在問題探討、思考與討論中表達和交流，發展問題生成能力和解決問題的能力。4 . 參與科學實驗基本過程，形成嚴謹細致、實事求是的科學態度。 第2節 基因工程的基本操作程序（新授課，2課時） 1 . 舉例說明基因工程的原理和基本操作程序。2 . 針對人類生產或生活中的某一需求， 選取適當的基因工程的技術和方法，嘗試設計獲得某一轉基因產品的方案。 實驗：DNA片段的擴增及電泳鑒定（實驗課，1課時） 1. 觀看視頻及實驗操作認識PCR儀、電泳裝置，了解儀器的使用；2. 嘗試進行PCR和瓊脂糖凝膠電泳的基本操作；3. 體驗兩項常規的分子生物學實驗操作，從而理解PCR、凝膠電泳鑒定的原理；4. 根據拍攝到的電泳結果照片，進行簡單的分析，判斷實驗是否成功。 第3節基因工程的應用（新授課，１課時） 1.通過分析基因工程的應用相關資料，舉例說出基因工程在農牧業、醫藥衛生和食品工業等方面的應用，認同基因工程的應用價值。2.關注基因工程的進展，積極參與討論并能做出理性解釋和判斷，發展造福人類的態度和價值觀。 第4節 蛋白質工程（新授課，1課時） 1. 概述根據基因工程原理，進行蛋白質設計和改造，可獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質。2 . 舉例說明依據需要對原有蛋白質結構進行基因改造、生產目標蛋白的過程。
單元課時規劃
教學主題（內容） 課時（節） 學科專項學習活動
（實驗、調查等） 作業量
（次） 其他
重組DNA技術的基本工具 1課時 新授課 1
DNA的粗提取與鑒定 1課時 實驗課 1
基因工程的基本操作程序 1課時 新授課 1
DNA片段的擴增及電泳鑒定 1課時 實驗課 1
基因工程的應用 1課時 新授課 1
蛋白質工程 1課時 新授課 1
單元復習 1課時 習題講評課 1中小學教育資源及組卷應用平臺
單元名稱 大概念6：生物技術在造福人類社會的同時也可能會帶來安全與倫理問題。 時間
學習者
分析 學生在必修課程中學習了DNA分子結構、減數分裂、遺傳與變異等相關的知識，在選擇性必修課程中學習了動物體核移植技術、胚胎移植技術、基因工程等相關的知識，有了這些知識鋪墊，學生便能更好地解釋本章所涉及到的生物技術的基本原理，才能更好地辨析不同觀點背后論據的科學性。在學生生活中，通過書籍、電視和網絡等渠道可以了解到生物技術的安全與倫理問題。例如，知名人士對轉基因食品的論戰，基因編輯嬰兒事件等，這些社會熱點話題，可能也是學生關心的問題。但學生對這些認識可能是模糊不清的，難辨謠言與實事，這便激發了學生的學習興趣，通過開展辯論、角色扮演等有趣的活動，引導學生積極參與思考與討論，在討論中傳播正確的科學知識，樹立正確的倫理觀。
單元教學
設計說明 （一）重要概念描述 概念6的形成是包括三個重要概念，而重要概念又進一步分解為6個次位概念。同時，該大概念又是以概念4和概念5的學習為前提建構而成，概念之間的關系如下圖所示 （二）核心素養的側重點 1.生命觀念 通過本單元學習，學生能利用細胞工程、基因工程等生物工程及其相關的基本原理，解釋生物技術成果在人類社會中的應用，認同生物技術可以造福人類，同時也能理性的看待生物技術發展引發的安全和倫理問題，建立正確的生命倫理觀。 2.科學思維 面對日常生活或社會熱點中與生物技術有關的話題，學生能基于證據運用生物學原理進行分析論證，能運用科學思維方法展開討論、審視或論證。例如，學生對”轉基因食品是否安全？”開展辯論時，通過搜集資料，運用證據闡述個人觀點的過程中，教師要引導學生必須依靠確鑿的證據和嚴謹的邏輯進行思考和辯論，從而培養學生的科學思維。 3.科學探究 通過開展調查、尋證辯論等活動，培養學生的科學探究能力，培養學生的實踐和創新能力，同時基于理性思維、批判性思維辨析問題的過程中，幫助學生樹立正確的科學精神，崇尚科學，勇于探索。 4.社會責任 學生能主動關注與生物學相關的社會熱點話題，并基于生物學的認識，參與討論作出正確的解釋。例如，理性看待轉基因食品的安全性問題，能向公眾普及轉基因的基礎知識和國家有關的政策、法規；遵循正確的倫理道德，能對生殖性克隆人等社會議題進行科學判斷，形成禁止生殖性克隆人的態度；認同生物武器給人類特別是我國人民帶來過嚴重傷害，能夠堅決支持我國政府反對生物武器及其技術和設備的擴散。 單元核心問題 核心情景：轉基因生物、克隆人、生物武器的安全與倫理問題引入問題1：轉基因食品是否安全？核心問題1：如何看待轉基因技術發展引發的安全和倫理問題？概念形成：生物技術在造福人類社會的同時也可能會帶來安全與倫理問題。引入問題2：你支持設計試管嬰兒嗎？核心問題2：生殖性克隆人面臨哪些倫理問題？引入問題3：歷史上生物武器對人類造成了哪些嚴重威脅和傷害？核心問題3：我國對生物武器持怎樣立場？
單元設計思路
單元
教學目標 1.關注轉基因生物安全性問題，理性看待轉基因產品的安全性和轉基因技術發展對人類社會的影響。2.說出生殖性克隆人面臨的倫理問題，理解我國不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗的原因。3.舉例說明生物武器對人類造成了威脅與傷害，認同我國反對生物武器及其技術和設備的擴散。4.通過學習發展學生的生物學學科核心素養。
課時 教學目標 1.第1節 轉基因食品的安全性 （1）學生通過閱讀課本、搜集資料，舉例說出日常生活中的轉基因產品。（2）通過指導學生調查、尋證后，開展對“轉基因食品是否安全？”的辯論，幫助學生形成“轉基因產品的安全性引發社會的廣泛關注”概念，并理性的看待轉基因食品安全性的問題。 2.第2節 關注生殖性克隆人 （1）通過角色扮演，說出生殖性克隆人面臨的倫理問題。（2）資料分析我國政府不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗的原因。形成禁止生殖性克隆人的態度。 3.第3節 禁止生物武器 （1）說出生物武器的種類和特點。（2）觀看史料，舉例說明生物武器對人類造成了嚴重的威脅與傷害。（3）認同中國政府反對生物武器的立場。
單元課時規劃
教學主題（內容） 課時（節） 學科專項學習活動
（實驗、調查等） 作業量
（次） 其他
第1節轉基因食品的安全性 1課時 新授課 1
第2節關注生殖性克隆人 1課時 實驗課 1
第3節 禁止生物武器 1課時 新授課 1中小學教育資源及組卷應用平臺
單元名稱 重要概念3.1 ：獲得純凈的微生物培養物是發酵工程的基礎。 時間
學習者
分析 選擇性必修三是學生學業水平考試結束后，基于對生物的興趣和志向繼續選擇學習生物學科并作為高考成績的學習內容。所以這一部分選擇性必修教材的學業質量水平是高于水平二的，因此要充分運用學生已經形成的結構與功能觀、物質與能量觀、進化與適應觀以及系統觀等生命觀念，去思考并實踐傳統發酵技術的問題以及解決問題的方法。 但是學生對技術和工程的理解也還停留在通用技術課程中，而且學生對通用技術的掌握層次參差不齊，要想跨學科把學生在通用技術中形成的技術思維和工程思維運用到生物學中有一定的難度。 學生在初中階段已經學習了微生物的知識，嘗試了制作酸奶，觀察了發酵現象；在學習必修1有關細胞呼吸的內容時，學習過乳酸發酵、酒精發酵的反應式；在日常生活中，也會經常接觸到發酵食品。因此，他們在學習本章傳統發酵技術及其應用的內容時，具有較好的經驗與知識基礎。學生對含有檸檬酸的飲料、抗生素等發酵工程相關產品并不陌生，追問這些產品是怎樣生產的，可以自然地進入發酵工程基本環節的學習。
單元教學
設計說明 （一）重要概念描述 該重要概念需要建立在五個次位概念的基礎上形成，并作為基礎的支撐重要概念 3.2 “發酵工程為人類提供多樣的生物產品”。同時與重要概念3.2一起生成本模塊的大概念。這些概念之間的關系如圖所示。 （二）核心素養的側重點 　1.科學思維、技術思維與工程思維 本章在思維訓練方面的側重點，一是培養技術思維和工程思維，二是訓練批判性思維。第1節正文結尾指出利用傳統發酵技術生產食品存在的不足，“到社會中去”讓學生分析少量制作發醉食品與大規模生產發酵食品的不同，即分析手工經驗方法與工程技術方法的不同，都是在引導學生嘗試建立技術思維和工程思維。第2節的“從社會中來”提出發酵工程需要解決的純培養問題，讓學生分析應該怎樣解決這一問題，也需要用到技術思維和工程思維。第2節、第3節后的拓展應用題，都是較典型的運用技術思維和工程思維解決實踐問題的練習題。學生在解決這些問題的過程中，可以感悟到技術、工程與科學的不同，科學以“發現”為核心，技術以“發明”為核心，工程以“建造”和“產品”為核心；科學理論必須通過發明環節才能轉化為技術；有了技術之后還要通過設計等環節的轉化才能將其應用到工程中。第2節安排的“思維訓練”通過引導學生結合微生物發酵的有關知識和實踐，評估“酵素”是否具有多種“神奇的功效”來訓練基于論據進行批判性思維的技能。 2.探究實踐 本章安排了3個“探究·實踐”活動，總體上都屬于生物技術操作和應用方面的實踐。這些活動都能有效提升學生的實踐操作技能。 3.社會責任 本單元涉及傳統發酵技術和現代發酵工程與人們生活的關系，有助于學生深刻理解生物科學、技術與社會的關系，關注發酵原理如何轉化為生產實踐，關注發酵技術和發酵工程如何為美好生活添彩。本章還引導學生動手實踐，嘗試應用發酵原理和發酵技術來解決實踐中的問題。本章教材在介紹傳統發酵技術及其應用時，注意體現我國的傳統文化。例如，漢代磚上雕刻的釀酒場景，唐詩中的葡萄美酒，以及文字介紹追溯到900年前我國先民就已經會釀酒，這些都反映了中華悠久的酒文化；介紹北魏古籍中就有記載的腐乳生產工藝，先民們發明的醬、醬油、醋、豆豉等的生產技術，千百年來一直在傳承并融入我們的日常生活中，這體現了傳統發酵技術的應用蘊含著我國傳統文化的認同與傳承。 單元核心問題 （四）單元設計思路
單元
教學目標 （一）單元總目標設計 1. 闡明使用無菌技術可獲得純凈的微生物培養物。 2. 概述分離和純化微生物的平板劃線法和稀釋涂布平板法。 3. 舉例說明通過調整培養基的配方，可有目的地培養某種微生物。 4. 概述測定微生物數量的稀釋涂布平板法和顯微鏡計數法。 （二）課時目標設計 1. 微生物的基本培養技術（2課時） （1）概述培養基的營養構成、配制方法和無菌技術的原理、常用設備和方法； （2）嘗試配制培養基進行酵母菌的純培養，說明微生物純培養的基本操作要求，初步掌握無菌操作、倒平板和平板劃線的基本技能。 2. 微生物的選擇培養和計數（2課時） （1）闡明微生物選擇培養的原理。 （2）能利用平板劃線法和稀釋涂布平板法分離和純化微生物。 （3）能利用稀釋涂布平板法、顯微鏡計數法測定微生物數量。 （4）能舉例說明通過調整培養基的配方，有目的地培養目標微生物，并嘗試設計方案分離和計數能分解尿素的微生物。
課時 教學目標 1. 微生物的基本培養技術（2課時） （1）概述培養基的營養構成、配制方法和無菌技術的原理、常用設備和方法；（2）嘗試配制培養基進行酵母菌的純培養，說明微生物純培養的基本操作要求，初步掌握無菌操作、倒平板和平板劃線的基本技能。 2. 微生物的選擇培養和計數（2課時） （1）闡明微生物選擇培養的原理。（2）能利用平板劃線法和稀釋涂布平板法分離和純化微生物。（3）能利用稀釋涂布平板法、顯微鏡計數法測定微生物數量。（4）能舉例說明通過調整培養基的配方，有目的地培養目標微生物，并嘗試設計方案分離和計數能分解尿素的微生物。
單元課時規劃
教學主題（內容） 課時（節） 學科專項學習活動
（實驗、調查等） 作業量
（次） 其他
第2節，微生物的基本培養技術 2課時 新授課 2
第2節，微生物的選擇培養和計數 2課時 新授課 2中小學教育資源及組卷應用平臺
單元名稱 重要概念3.2：發酵工程為人類提供多樣的生物產品。 時間
學習者
分析 傳統發酵技術的應用一節介紹各種傳統發酵技術的應用,這節的內容中提到的腐乳、泡菜、果酒果醋與學生的生活經驗有一定的聯系，學生在必修1教材中學過有關細胞呼吸的原理，對乳酸菌、酵母菌發酵的相關原理已了解，已經形成了物質與能量觀的生命觀念，已有的知識經驗為有關內容的學習打下了很好的基礎，因此教學相對比較容易，例如，制作醋需要醋酸菌，雖然學生以前沒有學過相關的內容，但醋酸菌細胞呼吸原理與乳酸菌、酵母菌大同小異，因此制作傳統發酵食品所需要的生物學背景知識就具備了。所以需要教師緊密聯系學生實際而展開教學，激發學生的興趣。 在學習本節內容前，學生可能對腐乳、泡菜、果酒果醋的制作有了一定的了解；特別是泡菜、腐乳的制作，在日常生活中也能經常見到；這些所有的生活經驗，都可以作為學生學習本節內容的基礎和切入點。 相比傳統發酵技術的應用，發酵工程的知識內容離學生的生活太遠，發酵工程中的各種設備及使用原理對學生來說都顯得枯燥乏味，因此內容不宜講得太細，原理不宜講得太深，容易讓學生失去學習的興趣。
單元教學
設計說明 （一）重要概念描述 該重要概念是在次位概念“舉例說明日常生活中的某些食品是原因傳統發酵技術生產的”、“闡明發酵工程利用現代工程技術及微生物的特定功能，工業化生產人類所需產品”、“舉例說明發酵工程在醫藥、食品及其他工農業生產上有重要的應用價值”的基礎上形成的。支撐大概念“發酵工程利用微生物的特定功能規?；a對人類有用的產品”。 本單元的大概念是在重要概念“細胞的功能絕大多數基于化學反應，這些化學反應發生在細胞的特定區域”、“不同種群的生物在長期適應環境和彼此相互適應的過程中形成動態的生物群落”的基礎上形成的，并可支撐“細胞工程通過細胞水平上的操作，獲得有用的生物體或其他產品”等大概念的學習。這些概念之間的關系如圖所示： （二）核心素養的側重點 　1.生命觀念 通過實踐活動體驗“在制作泡菜時要用水密封泡菜壇”、“在制作果酒和果醋時要設置不同的溫度”等，認識到人為創造適合特定微生物生長的條件，只有這樣，微生物的生命活動才能正常進行，從而發展生命的發展觀——生命體的發展變化是有規律的，因此人們對生物的利用和改造要合規律。 通過對“在用微生物發酵生產燃料乙醇時，會增加糧食短缺的風險嗎 ”的思考，認識到生命的系統觀——生命系統是復雜的巨系統，人類對它的認識十分有限，因此改造生命體要格外慎重，要權衡其效益和風險，使其合目的。合目的就是能為人類造福，不僅要合乎眼前的利益，還要考慮長遠的福祉。 通過對發酵工程的基本環節分析時，通過對“排除的氣體和廢棄培養液能直接排放到外界環境中嗎？為什么？”的思考和辨析，形成生命的倫理觀。 2.科學思維 通過“評估生產燃料乙醇增加糧食短缺的風險”形成發展評判質疑思維。通過分析發酵工程的基本環節，形成并發展技術思維和工程思維。通過“對比在產物分離和提純方面，發酵工程與傳統發酵技術相比有哪些改進之處 ”“我們如何辯證地看待大規模生產與小規模制作 ”等的思考、回答過程中體會技術思維與工程思維的區別與聯系。 3.科學探究 本單元通過實踐操作“制作傳統發酵食品”，發展實際操作能力及實驗分析能力。 4.社會責任 通過對我國傳統發酵技術和現代發酵工程的對比分析，讓學生產生民族自豪感，從而激發學生熱愛祖國、樹立為民族振興和社會進步作出貢獻的遠大志向；通過探究“泡菜食用最適時間”，引導認同健康飲食對生命的重要性。 單元核心問題 單元設計思路 以真實情境引入（從傳統的自家釀制葡萄酒的過程→國酒茅臺釀制過程）播放視頻——釀酒的發展階段（引出傳統發酵技術與現代發酵技術）——傳統發酵技術的應用——學生實踐傳統發酵技術的應用——梳理傳統發酵技術優缺點——接著介紹現代發酵技術。緊抓釀酒工藝的發展過程這條主線索，每個環節設計問題串環環相扣，把整個3.2概念下的內容串到一起形成單元整體，真正做到單元設計的目的。具體見圖：
單元
教學目標 （一）單元總目標設計 1.通過實踐活動“制作傳統發酵食品”，發展實際操作能力及實驗分析能力，并在此過程中認識到人為創造適合特定微生物生長的條件，只有這樣，微生物的生命活動才能正常進行，從而發展生命的發展觀——生命體的發展變化是有規律的，因此人們對生物的利用和改造要合規律。 2.通過分析分析發酵工程的基本環節，評估生產燃料乙醇增加糧食短缺的風險，形成評判質疑思維，發展技術思維和工程思維。 3.通過對我國傳統發酵技術和現代發酵工程的對比分析，讓學生產生民族自豪感，從而激發學生熱愛祖國、樹立為民族振興和社會進步作出貢獻的遠大志向；通過探究“泡菜食用最適時間”，引導認同健康飲食對生命的重要性。 （二）課時目標設計 1.第一節《傳統發酵技術的應用》3課時 通過“從傳統發酵技術到發酵工程”的科學探索歷程等事實依據，辨析傳統發酵技術與現代發酵工程的異同，認同事物是不斷發展進步的，形成生命的發展 通過實踐操作“制作泡菜并探究泡菜食用最佳時間”、“制作果酒和果醋并對結果進行分析和評價”，解釋傳統發酵技術的原理，發展實際操作能力及實驗分析能力。 通過“對比在產物分離和提純方面，發酵工程與傳統發酵技術相比有哪些改進之處 ”“我們如何辯證地看待大規模生產與小規模制作 ”等的思考、回答過程中體會技術思維與工程思維的區別與聯系。 2.第三節《發酵工程及應用》2課時 概述發酵工程及其基本環節。 舉例說明發酵工程在生產上有重要的應用價值。
單元重點
分析 微生物發酵的基本原理； 2、制作泡菜、果酒和果醋； 3、微生物純培養的基本操作要求，微生物選擇培養的原理； 4、酵母菌的純培養； 5、土壤中分解尿素的細菌的分離和計數； 6、發酵工程的基本環節、發酵工程的應用。
單元難點
分析 制作泡菜、果酒和果醋； 2、酵母菌的純培養； 3、土壤中分解尿素的細菌的分離和計數；4、發酵工程的基本環節。
單元課時規劃
教學主題（內容） 課時（節） 學科專項學習活動
（實驗、調查等） 作業量
（次） 其他
第1節，傳統發酵技術的應用，含探究與實踐 3課時 新授課 3
第3節，發酵工程及其應用 2課時 新授課 2中小學教育資源及組卷應用平臺
單元名稱 重要概念4.1：植物細胞工程包括組織培養和體細胞雜交等技術。 時間
學習者
分析 學生已經在選擇性必修三的教材中已經學過植物的激素調節、無菌操作等，有了一定的知識基礎，為本單元的學習提供理論和一部分技術支撐。生活中、學習中或多或少了解一部分這里的學習內容。但植物組織培養的探究與實踐對大部分的學生而言是沒有操作過的，特別是植物體細胞雜交的難度更大，這成了本單元學習的難點。可在這個部分增加一些直觀的圖片和視頻輔助教學，從而降低學生學習的難度，促進教學效率的提升，減輕學生的學習負擔。
單元教學
設計說明 （一）重要概念描述 此重要概念是在三個次位概念的基礎上形成的，并支撐大概念4“細胞工程通過細胞水平上的操作，獲得有用的生物體或其產品”。這些概念之間的關系如圖所示。 （二）核心素養的側重點 1.生命觀念 植物組織培養和植物體細胞雜交，具體內容涉及植物細胞的結構、營養物質的需要、基因的選擇性表達等，可以幫助學生進一步發展結構與功能觀、物質觀、信息觀等。 2.科學思維 從蘭花的價值與繁殖問題出發，制造矛盾沖突，激發學生思考，怎樣解決實際生活中的問題，形成發現問題、分析問題、解決問題的邏輯思維方式。 3.科學探究 通過菊花的組織培養的探究與實踐，培養學生基于理論的學習與應用，在探究與實踐中不斷發現問題和解決問題，提升問題解決能力，實現知識的遷移應用，培養探究精神和樂趣。 4.社會責任 從解決蘭花的繁殖問題切入，擴大到解決植物的繁殖問題，再到大規模生產，利用植物組織對瀕危植物進行快速繁殖，對瀕危植物進行有效的保護；植物脫毒、單倍體植物的培育、利用細胞培養生產藥物等給人類的生活帶來幸福、健康帶來保障。 單元核心問題 單元設計思路 以真實情境引入（蘭花的繁殖問題、白菜—甘藍植株的產生）→引入問題（怎樣快速繁殖？白菜—甘藍植株是怎樣產生的？）→引入植物組織培養和植物體細胞雜交技術→植物細胞工程的應用及取得的成果→單元綜合作業評價目標達成。通過單元情境，緊緊抓住存在的問題、尋求解決問題的方法和技術、技術的應用這條主線索，讓這個單元的內容緊密結合在一起，形成一個結構清晰的有機整體，真正落實單元設計的結構性和整體性目的。
單元
教學目標 1.通過植物組織培養、植物體細胞雜交等內容的學習，學生對結構與功能觀、物質觀、信息觀等得到進一步發展。2.通過蘭花的價值與繁殖問題，形成矛盾沖突，形成發現問題、分析問題、尋找解決問題的方案的邏輯思維方式。3.通過對菊花的組織培養的探究與實踐，在探究與實踐中不斷發現問題和解決問題，提升問題解決能力，實現對知識的遷移應用，形成樂于探究的精神。4.通過解決植物的快速繁殖問題，對瀕危植物進行有效的保護；利用植物脫毒、單倍體植物的培育、細胞培養生產藥物等給人類的生活和健康帶來幸福和保障。
課時 教學目標 1. 植物細胞工程的基本技術，1課時。 （1）通過對植物組織培養技術的學習，闡明植物組織培養的原理。（2）通過對植物體細胞的雜交的學習，闡明植物體細胞雜交的原理。（3）通過對菊花的組織培養的學習，能夠設計菊花的組織培養方案（具備條件的學校開設菊花組織培養的技術操作）。 2. 植物細胞工程的應用，1課時。 （1）通過對植物細胞工程應用實例的資料收集與分析，說明這些應用涉及的原理、技術流程和優勢。（2）認同植物細胞工程的應用價值，能夠在生產實踐中主動運用所學知識解決生產、生活中的問題。
單元課時規劃
教學主題（內容） 課時（節） 學科專項學習活動
（實驗、調查等） 作業量
（次） 其他
植物細胞工程的基本技術術 1課時 新授課 1
植物細胞工程的應用 1課時 新授課 1中小學教育資源及組卷應用平臺
單元名稱 重要概念4.2 ：動物細胞工程包括細胞培養、核移植、細胞融合和干細胞的應用等技術。 時間
學習者
分析 選擇性必修三是學生學業水平考試結束后，基于對生物的興趣和志向繼續選擇學習生物學科并作為高考成績。所以這一部分學生得必修教材學業質量水平是高于水平二的，所以要充分運用學生已經形成的結構與功能觀，物質與能量觀以及系統觀等生命觀念，去思考通過細胞工程的技術，很多之前認為不可能實現的設想，如不同物種間的雜交、克隆動物等都變成現實，細胞工程技術是如何實現這些不可能？ 在學習本章內容之前，學生在必修一模塊，學習過細胞的組成成分、結構和功能，細胞的分化和全能性；在必修二中，學習了哺乳動物的受精、精子和卵細胞發生過程中有關減數分裂的內容。學習另外，學生通過報紙、電視等多媒體對“克隆動物”“干細胞治療”等相關名稱有所了解，與學生生活相聯系。
單元教學
設計說明 （一）重要概念描述 該重要概念是在五個次位概念的基礎上形成的，并支撐大概念“細胞工程通過細胞水平的操作，獲得有用的生物體或其產品”。 本單元的重要概念是在“細胞培養、核移植、細胞融合三種技術原理與過程”和“動物細胞工程的應用”“細胞培養技術”“細胞融合技術”“核移植技術”三種技術的基礎上形成的，并且將其遷移應用“干細胞在醫學工程上的應用和前景”“單克隆抗體制備”以及“體細胞核移植技術”等重要概念的學習。這些概念之間的關系如下圖所示。 （二）核心素養的側重點 1.生命觀念 本單元教材內容側重于引導學生能結合生命觀念，聯系生活經驗、生產實踐，舉例說出動物細胞工程及其相關的基本原理。能以系統思想、穩態與平衡觀、結構與功能適應觀、物質與能量觀以及生物與環境統一觀等生命觀念為指導，綜合運用科學、技術、工程和數學，設計方案，解決特定問題。諸如:介紹動物細胞培養的條件時指出，動物機體提供了充足的營養、穩定的內環境等適宜條件，才能使體內的細胞維持正常的生命活動，體現出穩態與平衡觀；動物體細胞核移植技術的原理體現了細胞的結構對其功能的影響；學生能運用科學、技術、工程學原理和數學方法，結合特定情境應用動物細胞工程培養某優良品種等問題，提出簡單的解決思路。 2.科學思維 本單元主要通過“思考與討論”活動訓練學生科學思維，使得學生面對日常生活或社會熱點話題中與動物細胞工程有關的話題，基于證據運用生物學基本概念和原理進行分析論證，舉例說明動物細胞工程的原理及其與社會之間關系，針對生物學相關問題，能運用科學思維方法展開討論、審視或論證。諸如:能分析論證細胞培養技術是動物細胞工程的基礎；關于克隆羊早衰問題的探討，引導學生認識到科學結論的得出基于事實、證據、科學推理和論證；能對具體動物細胞工程的原理、技術、目的等開展分析、討論和評價：能認識動物細胞工程對農牧、食品及醫藥等行業的影響；能對轉基因產品是否安全，如何保證安全，如何避免生物技術和工程的濫用等熱點議題展開討論等等。 3.科學探究 針對人類生產或生活的某一需求，在動物細胞工程中選取恰當的技術和方法，嘗試提出初步的工程構想，并進行簡單的設計和制作，能主動合作，推進探究方案或工程實踐的實施，并運用科學術語報告實驗結果。諸如iPS細胞的應用研究。 4.社會責任 本單元介紹較多的動物細胞工程實例，學生能面對日常生活或社會執占話題中與生物技術與工程的安全與倫理問題表明自己的觀點并展開討論，形成敬畏生命的觀念，遵循正確的倫理道德，能對生殖性克降人等社會議題進行科學判斷等。諸如:關注動物細胞工程研究進展及在實踐中的應用;關注與生物技術相關的諸如治療性克降與克降人、試管嬰兒、基因檢測、轉基因食品及轉基因技術應用對環境、生物多樣性等影響的討論。 單元核心問題 單元設計思路 核心素養學習目標核心 問題學習任務學習活動評價方式課時 安排課題課時 生命觀 念 科學思 維 科學探 究 闡明動物細胞培養的條件和過程 動物細胞培養需要哪些基本條件？基本操作過程是什么？ 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。動物細胞培養是動物細胞工程的基礎結合情境，關注醫生如何通過細胞培養技術挽救嚴重燙傷病人的生命。 課堂提問 課堂作業 動物細胞培養 第1課時動物細胞培養是動物細胞工程的基礎課堂提問 課堂作業 生命觀 念 社會責 任 簡述干細胞的應用，通過探討干細胞在臨床簡述干細胞在生物醫學工程中有廣泛的應用價值 閱讀“iPS細胞應用”相關資料，怎樣客觀分析干細胞在臨床上的應用所產生的效益與風險 課后習題 課時作業細胞的培養及其應用 第2課時生命觀 念 科學思 維 社會責 任（1）通過設計單克隆抗體制備的流程，落實“系統觀”的培育和學生“系統思維”和“工程思維”的訓練。 (2)能描述單克隆抗體制備和動物細胞融合的過程，能比較動物細胞融合和植物體細胞雜交的異同。 (3)能舉例說出單克隆抗體應用的實例，認同生物工程和技術可以解決實際問題，為社會發展和科學進步提供新的技術支持 單克隆抗體是如何制備的 依賴什么技術？ 闡明動物細胞融合的概念結合情境，關注米爾斯坦和科勒兩位科學家是如何利用細胞融合技術制備單克隆抗體的，構建單克隆抗體制備過程概念圖。 提問 課堂觀察 課后習題 動物細胞融合技術 第3課時 概述細胞融合技術是單克隆抗體制備技術的重要技術 結合“思考·討論”單克隆抗體的應用資料，探討單克隆抗體的制備方法及特點。 提問 課堂觀察 練習題 單克隆抗體及其應用 第4課時 生命觀念 科學思維 社會責任 (1)闡明動物細胞核移植技術的概念與原理。 (2)通過合作探究、交流探討，分析克隆高產奶牛的過程，理解動物體細胞核移植技術的過程、條件、應用，提高學生的語言表達能力和思維的嚴密性。 (3)通過生產醫用蛋白、器官移植和拯救瀕危動物實例，認同體細胞核移植技術的應用前景和存在的問題，同時使學生意識到健康的重要性，崇尚健康文明的生活方式，成為健康中國的促進者和實踐者。 (1)什么是動物細胞核移植技術？ (2)動物體細胞核移植的基本過程是什么？ (3)動物體細胞核移植技術的應用前景與存在的問題？ 闡明動物細胞核移植一般是將體細胞核移入一個去核的卵母細胞中，并使重組細胞發育成新胚胎，繼而發育成動物個體的過程 結合圖片，科學家是如何培養出“多莉”的，構建核移植技術概念圖。 課堂提問 小組交流 練習題 動物細胞核移植技術和克隆動物 第5課時 結合我國克隆高產奶牛、克隆猴等領域的科研成就，探討體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題。 小組討論交流
單元
教學目標 （1）通過對生活情境、科學事實、教材相關流程示意圖等資料的分析，闡明動物細胞培養、動物細胞融合技術、動物體細胞核移植技術的概念，并進一步分析各種動物細胞工程技術的原理、及基本操作流程。（2）通過構建動物細胞培養、單克隆抗體制備、動物體細胞核移植技術三種技術的具體流程圖，明確各技術所需條件及過程，能比較動物細胞融合和植物體細胞雜交的異同。（3）通過對動物細胞工程技術具體應用實例的分析，認同干細胞、單克隆抗體、體細胞核移植技術等在醫學工程、臨床等方面的廣泛應用，并客觀分析生物技術的效益及存在問題，增強社會責任感。
課時 教學目標 第1課時 動物細胞培養 （1）通過觀看視頻、構建動物細胞培養過程的流程圖、閱讀資料等活動，能簡述動物細胞培養的過程和條件，并理解動物細胞貼壁生長和接觸抑制現象。（2）通過閱讀資料分析，嘗試構建動物細胞培養的基本流程，培養學生知識運用的能力、知識遷移的能力，提高學生科學探究能力。（3）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。 第2課時 動物細胞融合技術和單克隆抗體 (1)通過設計單克隆抗體制備的流程，落實“系統觀”的培育和學生“系統思維”和“工程思維”的訓練。(2)能描述單克隆抗體制備和動物細胞融合的過程，能比較動物細胞融合和植物體細胞雜交的異同。(3)能舉例說出單克隆抗體應用的實例，認同生物工程和技術可以解決實際問題，為社會發展和科學進步提供新的技術支持。 第3課時 動物體細胞核移植技術和克隆動物 (1)闡明動物細胞核移植技術的概念與原理。(2)通過合作探究、交流探討，分析克隆高產奶牛的過程，理解動物體細胞核移植技術的過程、條件、應用，提高學生的語言表達能力和思維的嚴密性。(3)通過生產醫用蛋白、器官移植和拯救瀕危動物實例，認同體細胞核移植技術的應用前景和存在的問題，同時使學生意識到健康的重要性，崇尚健康文明的生活方式，成為健康中國的促進者和實踐者。
單元課時規劃
教學主題（內容） 課時（節） 學科專項學習活動
（實驗、調查等） 作業量
（次） 其他
動物細胞培養 1課時 新授課 1
動物細胞融合技術和單克隆抗體 1課時 新授課 1
動物體細胞核移植技術和克隆動物 1課時 新授課 1中小學教育資源及組卷應用平臺
單元名稱 重要概念4.3：對動物早期胚胎或配子進行顯微操作和處理以獲得目標個體。 時間
學習者
分析 在學習本模塊時，學生已儲備了一定的知識能力，具備了一定學科素養，在教學工程中教師應分運用學生已經形成的知識體系和學科素養去開展教學。
單元教學
設計說明 （一）重要概念描述 本單元聚焦重要概念“對動物早期胚胎或配子進行顯微操作和處理以獲得目標個體”。該重要概念是在“簡述胚胎形成經過了受精及早期發育等過程”、“簡述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術”兩個次位概念的基礎上形成的，并且4.2的重要概念“動物細胞工程包括細胞培養、核移植、細胞融合和干細胞的應用等技術”需經過本節重要概念才能實現大概念“細胞工程通過細胞水平上的操作，獲得有用的生物體或其產品”。這些概念之間的關系如下圖所示。 （二）核心素養的側重點 “受精作用”讓學生意識到結構和功能是相適應的，并是長期進化的結果；“早期胚胎的培養”讓學生認識早期胚胎發育不僅需要充足的營養，還需穩定內環境等適宜條件，幫助學生建立結構和功能相適應的觀念，穩態與平衡觀、生物進化的觀念，并能用這些觀念分析和解釋簡單的情景中的生命現象。本單元學生要發展“比較與分類”、“抽象與概括”、“分析與綜合”等科學思維，逐步形成實驗設計的思維和方法，解決生產或生活中的實際問題，同時關注大熊貓的最新研究進展，在力所能及的范圍內參與到世界和平的建設中去。 單元核心問題 單元設計思路 以真實情境引入（大熊貓的培育）播放視頻——討論利用克隆技術繁育大熊貓——“克隆”作為無性繁殖，存在的缺點——有性生殖有一定的優勢，從而引入受精——精卵各自的準備——受精過程——受精后胚胎的發育情況，歸納總結各時期的特點。利用上一節的受精相關知識能否在體外實現精卵的結合，引入體外受精——如何將受精后的胚胎培育成個體，進入胚胎移植學習——胚胎移植時對供受體的選擇以及相關的處理——為了在短時間內培育出大量的大熊貓個體，即是如何提高胚胎的利用率，從而進入胚胎分割的學習——通過設計具體的實驗方案快速培育大量的大熊貓個體，將兩課時的內容進行串聯，既加深學生對該節重要概念的理解，同時也提升學生應用知識的能力。
單元
教學目標 1. 簡述受精和胚胎早期發育的基本過程。2. 簡述體外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步驟和應用價值。3. 運用胚胎工程的基本概念和原理，對生產生活中的相關問題進行分析與判斷。4 . 認同胚胎工程技術的發展和應用體現了科學、技術、社會的關系。
課時 教學目標 1. 第三節《胚胎工程》（一），胚胎工程的理論基礎，第1課時 （1） 能夠簡單描述受精作用前精子和卵細胞的準備過程以及受精作用的過程；（2） 能夠簡單描述胚胎早期發育的過程及其主要特點。 2. 第三節《胚胎工程》（二），胚胎工程技術及其應用，第2課時 （1） 能夠簡單描述體外受精的主要操作步驟；（2） 能夠簡單描述胚胎移植和胚胎分割的基本原理、基本流程和應用價值。
單元課時規劃
教學主題（內容） 課時（節） 學科專項學習活動
（實驗、調查等） 作業量
（次） 其他
胚胎工程的理論基礎 1課時 新授課 1
胚胎工程技術及其應用 1課時 新授課 1

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