2.2.1《動物細(xì)胞培養(yǎng)和干細(xì)胞》教學(xué)設(shè)計-2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課內(nèi)容選自人教版生物選擇性必修3教材第二章《動物細(xì)胞培養(yǎng)和干細(xì)胞》第一節(jié)。主要內(nèi)容包括動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本原理、過程、條件及其應(yīng)用，以及干細(xì)胞的類型、特性、應(yīng)用等。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本技術(shù)和干細(xì)胞的基本知識，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科學(xué)思維、生命觀念和科學(xué)探究能力。學(xué)生將通過動物細(xì)胞培養(yǎng)和干細(xì)胞的學(xué)習(xí)，發(fā)展對生命現(xiàn)象的觀察和分析能力，理解生物學(xué)實驗的基本原理和操作步驟，增強(qiáng)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性和創(chuàng)新性，同時樹立對生物科學(xué)技術(shù)的尊重和正確應(yīng)用生命觀念。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

①動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本原理和過程：學(xué)生需要理解細(xì)胞增殖、分化、衰老等生命活動的調(diào)控機(jī)制，以及細(xì)胞培養(yǎng)過程中的無菌操作、營養(yǎng)環(huán)境調(diào)控等關(guān)鍵步驟。

②干細(xì)胞的類型和特性：學(xué)生需要掌握胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的定義、來源、分化能力及其在醫(yī)學(xué)研究和治療中的應(yīng)用。

2.教學(xué)難點

①動物細(xì)胞培養(yǎng)的實驗操作：包括細(xì)胞分離、培養(yǎng)、傳代等過程，學(xué)生需要掌握無菌操作技術(shù)，能夠準(zhǔn)確判斷細(xì)胞生長狀態(tài)。

②干細(xì)胞應(yīng)用中的倫理問題：學(xué)生需要認(rèn)識到干細(xì)胞研究在臨床應(yīng)用中的潛在風(fēng)險，如免疫排斥、腫瘤形成等，并思考如何平衡科學(xué)研究和倫理道德。

③干細(xì)胞技術(shù)的未來發(fā)展趨勢：學(xué)生需要了解干細(xì)胞技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)、疾病治療等領(lǐng)域的最新進(jìn)展，以及對未來生物科技發(fā)展方向的思考。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習(xí)資料，包括人教版生物選擇性必修3教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以幫助學(xué)生直觀理解動物細(xì)胞培養(yǎng)和干細(xì)胞的相關(guān)知識。

3.實驗器材：如果涉及實驗，確保實驗器材的完整性和安全性，包括細(xì)胞培養(yǎng)皿、顯微鏡、無菌操作工具等。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如設(shè)置分組討論區(qū)、實驗操作臺，以方便學(xué)生進(jìn)行小組討論和實驗操作。教學(xué)過程設(shè)計導(dǎo)入環(huán)節(jié)：

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示一組干細(xì)胞治療的圖片，如燒傷患者接受皮膚移植、帕金森病患者的腦部細(xì)胞移植等，引導(dǎo)學(xué)生思考干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)治療中的應(yīng)用。

2.提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考“什么是干細(xì)胞？它們在生物體中扮演什么角色？”

3.學(xué)生分享：請學(xué)生簡要介紹他們對干細(xì)胞的已有認(rèn)識。

4.導(dǎo)入新課：總結(jié)學(xué)生回答，引出本節(jié)課的主題“動物細(xì)胞培養(yǎng)和干細(xì)胞”。

用時：5分鐘

講授新課：

1.動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本原理：

-講解細(xì)胞增殖、分化、衰老等生命活動的基本概念。

-介紹動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程：細(xì)胞分離、培養(yǎng)、傳代等。

-強(qiáng)調(diào)無菌操作、營養(yǎng)環(huán)境調(diào)控等關(guān)鍵步驟。

-通過圖片和視頻展示動物細(xì)胞培養(yǎng)的實驗過程。

2.干細(xì)胞的類型和特性：

-介紹胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的概念。

-分析各類干細(xì)胞的來源、分化能力及其應(yīng)用。

-討論干細(xì)胞技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)、疾病治療等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

用時：15分鐘

鞏固練習(xí)：

1.課堂提問：

-提問1：“動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，如何保證培養(yǎng)環(huán)境的無菌性？”

-提問2：“胚胎干細(xì)胞與成體干細(xì)胞在特性上有哪些區(qū)別？”

-提問3：“干細(xì)胞技術(shù)在醫(yī)學(xué)治療中面臨哪些倫理問題？”

-學(xué)生回答問題，教師點評和總結(jié)。

2.小組討論：

-將學(xué)生分成小組，每組選擇一個干細(xì)胞相關(guān)的應(yīng)用案例進(jìn)行討論。

-小組討論時間：5分鐘。

-小組代表分享討論成果，全班共同總結(jié)。

用時：10分鐘

師生互動環(huán)節(jié)：

1.教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注干細(xì)胞研究的倫理問題，如免疫排斥、腫瘤形成等。

2.邀請學(xué)生分享他們對干細(xì)胞研究的看法，討論如何平衡科學(xué)研究和倫理道德。

3.教師展示干細(xì)胞技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，引導(dǎo)學(xué)生思考生物科技的發(fā)展方向。

用時：5分鐘

課堂小結(jié)：

1.總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)動物細(xì)胞培養(yǎng)和干細(xì)胞的基本知識。

2.鼓勵學(xué)生在課后查閱資料，進(jìn)一步了解干細(xì)胞技術(shù)的研究進(jìn)展。

用時：3分鐘

作業(yè)布置：

1.查閱資料，了解干細(xì)胞技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)、疾病治療等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

2.思考干細(xì)胞技術(shù)在倫理道德方面的挑戰(zhàn)，撰寫一篇短文。

用時：2分鐘

總計用時：45分鐘知識點梳理1.動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本原理

-細(xì)胞增殖：細(xì)胞通過有絲分裂或無絲分裂方式增加數(shù)量。

-細(xì)胞分化：細(xì)胞在生長過程中，形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生差異。

-細(xì)胞衰老：細(xì)胞在分裂和分化過程中，逐漸失去功能。

2.動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程

-細(xì)胞分離：從生物體中提取所需細(xì)胞。

-培養(yǎng)基制備：配制適合細(xì)胞生長的營養(yǎng)液。

-細(xì)胞培養(yǎng)：將細(xì)胞接種于培養(yǎng)皿中，在適宜條件下培養(yǎng)。

-細(xì)胞傳代：將培養(yǎng)到一定時期的細(xì)胞重新接種于新的培養(yǎng)皿中，以保持細(xì)胞的生長活力。

3.動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件

-無菌操作：防止細(xì)菌、真菌等微生物污染。

-營養(yǎng)環(huán)境：提供細(xì)胞生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，如糖、氨基酸、維生素、無機(jī)鹽等。

-溫度和pH值：保持適宜的溫度和pH值，以維持細(xì)胞生長。

-氣體環(huán)境：提供足夠的氧氣和二氧化碳，以維持細(xì)胞代謝。

4.干細(xì)胞的類型和特性

-胚胎干細(xì)胞：來源于早期胚胎，具有自我更新和分化成多種細(xì)胞類型的能力。

-成體干細(xì)胞：存在于成熟組織中，具有自我更新和分化成特定細(xì)胞類型的能力。

-誘導(dǎo)多能干細(xì)胞：通過特定方法誘導(dǎo)成熟的細(xì)胞（如皮膚細(xì)胞）轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂信咛ジ杉?xì)胞特性的細(xì)胞。

5.干細(xì)胞的特性

-自我更新：干細(xì)胞可以無限分裂，保持自身的數(shù)量。

-分化能力：干細(xì)胞可以分化成多種細(xì)胞類型，參與組織修復(fù)和再生。

6.干細(xì)胞的應(yīng)用

-再生醫(yī)學(xué)：利用干細(xì)胞分化成特定細(xì)胞類型，修復(fù)受損組織或器官。

-疾病治療：利用干細(xì)胞治療遺傳性疾病、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。

-基礎(chǔ)研究：研究干細(xì)胞分化機(jī)制、組織發(fā)育等生物學(xué)問題。

7.干細(xì)胞技術(shù)的倫理問題

-倫理爭議：涉及胚胎干細(xì)胞研究、克隆技術(shù)等倫理問題。

-安全性問題：干細(xì)胞治療可能存在免疫排斥、腫瘤形成等風(fēng)險。

-道德責(zé)任：研究人員和醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的道德責(zé)任。

8.干細(xì)胞技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

-個性化治療：利用患者自身的干細(xì)胞進(jìn)行治療，減少免疫排斥。

-干細(xì)胞庫建設(shè)：建立干細(xì)胞庫，為臨床治療提供充足的干細(xì)胞資源。

-干細(xì)胞治療技術(shù)的優(yōu)化：提高干細(xì)胞治療的療效和安全性。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)：在講授干細(xì)胞應(yīng)用時，結(jié)合實際案例，如燒傷患者接受皮膚移植、帕金森病患者的腦部細(xì)胞移植等，讓學(xué)生直觀感受干細(xì)胞技術(shù)的實際應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.小組合作學(xué)習(xí)：將學(xué)生分成小組，針對干細(xì)胞技術(shù)的倫理問題進(jìn)行討論，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和團(tuán)隊合作能力。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生對干細(xì)胞技術(shù)的理解不夠深入：在教學(xué)過程中，部分學(xué)生對干細(xì)胞的基本概念、特性和應(yīng)用理解不夠，需要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的教學(xué)。

2.教學(xué)互動不足：在課堂提問環(huán)節(jié)，學(xué)生的參與度不夠高，需要改進(jìn)教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的積極性和參與感。

3.實驗操作指導(dǎo)不足：由于實驗室資源有限，部分學(xué)生缺乏實際的細(xì)胞培養(yǎng)操作經(jīng)驗，需要加強(qiáng)實驗操作的指導(dǎo)。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.深化基礎(chǔ)知識教學(xué)：針對學(xué)生對干細(xì)胞技術(shù)理解不夠深入的問題，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重基礎(chǔ)知識的教學(xué)，確保學(xué)生掌握干細(xì)胞的基本概念、特性和應(yīng)用。

2.增強(qiáng)課堂互動：通過提問、小組討論等方式，提高學(xué)生的課堂參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。

3.優(yōu)化實驗操作指導(dǎo)：利用學(xué)?，F(xiàn)有的實驗室資源，開展細(xì)胞培養(yǎng)實驗課程，讓學(xué)生親自動手操作，提高學(xué)生的實驗技能和動手能力。

4.開發(fā)多媒體教學(xué)資源：制作與干細(xì)胞技術(shù)相關(guān)的視頻、圖片等教學(xué)資源，豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。

5.加強(qiáng)校企合作：與相關(guān)企業(yè)合作，邀請專業(yè)人士來校進(jìn)行講座，讓學(xué)生了解干細(xì)胞技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài)和就業(yè)前景。

6.鼓勵學(xué)生參與科研：組織學(xué)生參加學(xué)校的科研項目，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和創(chuàng)新能力。

7.關(guān)注學(xué)生個體差異：針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和需求，制定個性化的教學(xué)方案，確保每位學(xué)生都能在課程中獲得成長和進(jìn)步。內(nèi)容邏輯關(guān)系①動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本原理

①細(xì)胞增殖：細(xì)胞通過有絲分裂或無絲分裂方式增加數(shù)量。

②細(xì)胞分化：細(xì)胞在生長過程中，形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生差異。

③細(xì)胞衰老：細(xì)胞在分裂和分化過程中，逐漸失去功能。

②動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程

①細(xì)胞分離：從生物體中提取所需細(xì)胞。

②培養(yǎng)基制備：配制適合細(xì)胞生長的營養(yǎng)液。

③細(xì)胞培養(yǎng)：將細(xì)胞接種于培養(yǎng)皿中，在適宜條件下培養(yǎng)。

④細(xì)胞傳代：將培養(yǎng)到一定時期的細(xì)胞重新接種于新的培養(yǎng)皿中，以保持細(xì)胞的生長活力。

③動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件

①無菌操作：防止細(xì)菌、真菌等微生物污染。

②營養(yǎng)環(huán)境：提供細(xì)胞生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)。

③溫度和pH值：保持適宜的溫度和pH值，以維持細(xì)胞生長。

④氣體環(huán)境：提供足夠的氧氣和二氧化碳，以維持細(xì)胞代謝。

④干細(xì)胞的類型和特性

①胚胎干細(xì)胞：來源于早期胚胎，具有自我更新和分化成多種細(xì)胞類型的能力。

②成體干細(xì)胞：存在于成熟組織中，具有自我更新和分化成特定細(xì)胞類型的能力。

③誘導(dǎo)多能干細(xì)胞：通過特定方法誘導(dǎo)成熟的細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂信咛ジ杉?xì)胞特性的細(xì)胞。

⑤干細(xì)胞的應(yīng)用

①再生醫(yī)學(xué)：利用干細(xì)胞分化成特定細(xì)胞類型，修復(fù)受損組織或器官。

②疾病治療：利用干細(xì)胞治療遺傳性疾病、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。

③基礎(chǔ)研究：研究干細(xì)胞分化機(jī)制、組織發(fā)育等生物學(xué)