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高中生物课程纲要 选修3

《课程纲要-----高中生物选修3现代生物科技专题》
课程名称:选修3现代生物科技专题
课程类型:选修课程
教学教材:人民教育出版社2007年第二版高中生物选修3现代生物科技专题
授课时间:36课时
授课教师:
授课对象:班
课程实施
“现代生物科技专题”是高中生物学课程的选修模块。

本模块的内容包括:基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程5部分。

1 学生学习本模块的目的及意义
1.1 开拓视野,为进一步学习现代生物科学奠定基础 20世纪是生物科学发展史上最为辉煌的时代,特别是20世纪50年代以来,随着数理科学的广泛而深刻地渗人到生物科学领域以及一些先进的仪器设备和研究技术的问世,生物科学已进入从分子水平研究生命活动过程及其规律以及生命体与环境相互作用规律的生命科学的新时代。

通过“生物科技专题”的学习,将涉及到许多现代生物科学的理论研究成果,特别是与生物技术发展相关的理论基础。

例如,基因工程操作必须理解DNA的理化性质、DNA在体内复制和体外扩增原理、基因重组、遗传信息的流动和基因表达的机制;克隆技术会涉及细胞的全能性、细胞的分化和脱分化机制、细胞的核、质相互作用等原理;胚胎工程会涉及精子和卵细胞发生过程及其激素调节、受精作用机制及胚胎发育过程。

生态工程所涉及的相关原理更多,其中有系统论、生物间的共生、抗生理论、生物多样性及食物链理论,等等。

这些原理的学习,不仅丰富了必修模块所学的知识,还可以让学生进一步了解现代生物科学技术一些重要领域的研究热点和发展趋势,开拓学生视野,为以后进一步学习现代生物学奠定基础。

1.2 增强科技意识,激发热爱生物科学的情感随着生命科学基础研究的深入,必然与应用科学相结合。

因为生命科学本身就与医学农学、环境科学有着不可分割的联系,它既是应用科学的基础,也能从应用学科中获取基础研究的源头活水,为理论研究提出重大的研究课题。

例如,“人类基因组计划”的实施和深入发展,将有可能从更深层次上了解人体生长、发育、正常生理活动以及各种疾病的病因和发病机理,并为医学提供防治策略、途径和方法。

“水稻基因组计划”的顺利开展,对ZI世纪农业的发展,解决粮食问题,将产生巨大的影响。

当今人类面临的人口、食品、健康、环境、资源等重大问题都同生命科学有密切关系。

由此看出,科学的目的在于认识世界,技术的目的在于利用、改造和保护自然,造福人类。

生命科学要为人类造福转化为生产力,必然与技术相结合,才能在生产上发挥巨大作用。

于是在20世纪70年代,随着生命科学理论的不断发展,与丁程技术相结合,开辟了生物技术(也叫生物工程)新领域。

通过“生物科技专题”的学习,学生将进一步认识科学与技术之间的关系,了解研究生物科学的重大意义,激发探索生命奥秘和热爱生物科学的情感,为规划人生提供帮助。

2 本模块的特点
2.1 以专题的形式呈现本模块不同于必修模块,是以专题的形式呈现,各专题之间无内在联系,但专题的排序是按从微观到宏观安排的。

由于基因工程是现代生物技术的核心内容,所以《课程标准》首先介绍基因工程的原理及其应用,先从基因水平介绍生物工程;然后再从细胞水平和组织水平介绍体细胞克隆技术和胚胎移植与分割技术,讲述细胞工程和胚胎工程的原理、方法和应用前景;最后从生态水平介绍生态工程。

2.2 注意技术的原理与应用的结合本模块是以生物技术中的四大工程为主体,本应以介绍生物技术的操作方法为重点,但是由于本模块是生物学教材,不是生物技术读本,所以在讲述各种生物技术时侧重于技术的生物学原理,从中贯穿一些生物学的基本知识。

例如,在胚胎工程中要求简述动物胚胎发育的基本过程和胚胎工程的理论基础,在基因工程和生态工程中都要求介绍该工程的基本原理。

关于各工程的具体操作技术可以从简,不做重点,只让学生作为一
般性的了解。

2.3 以讲述为主,活动为辅
本模块是属于高科技的内容,实验操作技术复杂,要求实验设备、精密仪器和药品较多,限于目前学校的设备条件和资金的限制,《课程标准》没有安排实验的内容,在“活动建议”中只安排了一些搜集和分析有关资料,交流或讨论有关生物技术中的热点问题等可行的活动内容。

不过,对于一些设备条件比较好的学校,也可以自行安排一些实验活动,或与科研单位、大专院校协作开展有关基因重组、质粒提取、组织培养等实验活动,丰富本模块的教学内容。

2.4 注意培养批判性思维能力科学技术的发展是人类文明的重要标志。

新的科学技术成果在社会生活中的推广应用往往具有“双重”作用。

任何新的技术都是一把“双刃剑”,生物技术也不例外,有利也有弊。

无论是转基因技术还是克隆技术都有安全性问题,同时会带来一系列的伦理道德等问题。

由此,在《课程标准》中除了重点介绍生物技术在推进社会发展中的积极作用以外,还要说明可能带来的负面影响。

为了进一步说明这个问题单列一章“生物技术的安全性和伦理问题”,其目的在于培养学生明辨是非,对事物具有分析、判断、决策的批判性思维能力,提高他们的生物科学素养。

3 本模块的内容要求本模块选择的学习内容,由于学时的限制只确定了当今人们普遍关注的生物技术中的4项工程技术。

这4项技术都是与当今农业、工业以及医疗事业紧密相关的生物技术。

目前一些转基因作物已广泛应用于农业生产;一些基因工程药物已开始投放市场;生态工程的崛起,正在改善着人类生产和生活环境;植物的组织培养已开始实现工厂化栽培;动物体细胞克隆技术逐渐成熟……所有这些技术成果正在改变着人们的生产和生活面貌。

由此,人们普遍关注的热点问题:转基因产品和克隆动物的安全性、克隆人的危害。

胚胎干细胞的移植、生物武器对人类的威胁等等,都列入了《课程标准》的学习内容。

由于本模块安排的学习内容都是高新技术内容,在高中学习阶段,不是专业技术人员的培训,因此涉及的学习内容,在理论原理上不应讲解过深,在操作技术上不应介绍过细,只要求学生一般性了解即可。

本模块设计的目的不在于让学生掌握多少专业知识,而重在开拓学生视野,理解科学技术与社会发展的关系,增强科技意识,激发学生热爱生物科学技术的情感,为进一步学习奠定基础。

4 本模块的教学建议 4.1 本模块的教学以专题讲座和学生讨论为主要教学形式。

在专题讲座过程中仍要注意启发式教学,激发学生积极思考,善于动脑,主动探索有关问题,注意提高他们的批判性思维能力。

4.2 由于本模块所涉及的领域进展迅速,教师不仅在教学主要不断更新教学内容,补充新的研究成果和进展,也可以增设新的专题内容。

在教学中要积极引导和组织学生查阅有关资料,让学生练习撰写专题综述报告,并组织开展口头交流、辩论等活动,4.3 充分利用课程资源。

有条件的学校可组织学生到有关研究单位或工厂参观现代生物技术研究实验室或生产车间;请有关生物技术研究专家做专题报告;有条件的学校还可以组织学生到种植转基因作物或养殖转基因动物的农场进行访问、调研等活动,以开拓学生眼界,拓宽知识领域。

课程课时
专题1
1.1DNA重组技术的基本工具 2课时
1.2 基因工程的基本操作程序 3课时
1.3 基因工程的应用 1课时
1.4 蛋白质工程的崛起 1课时
专题2
2.1.1植物细胞工程的基本技术 2课时
2.1.2植物细胞工程的实际应用 1课时
2.2.1动物细胞培养和核移植技术 2课时
2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体 2课时
专题3
3.1 体内受精和早期胚胎发育 2课时
3.2 体外受精和早期胚胎发育 2课时
3.3 胚胎工程的应用及前景 2课时
专题4
4.1 转基因生物的安全性 1课时
4.2 关注生物技术的伦理问题 1课时
4.3禁止生物武器 1课时
专题5
5.1 生态工程的基本原理 2课时
5.1 生态工程的基本原理 1课时
课程评价
1、学习过程的评价
(1)学生的出勤情况。

(2)学生各次学业考试的成绩及分析报告。

(3)学生的课堂表现。

(4)学生在小组合作学习中的表现。

(5)学生完成书面作业的情况。

(6)学生在实验课表现的评价,实验报告的完成情况。

(7)学生在模型建构、资料搜集和分析、技能训练、参与课外实践中的表现。

2、小组合作学习的评价
(1)评价内容:小组活动目标;分工协作情况;资源共享情况;互动情况;小组的学习报告。

(2)评价方式:小组成员的最后成绩= 小组整体评价成绩×加权系数+ 小组成员个人评价成绩×加权系数(加权系数由师生共同讨论决定)
3、知识性目标的评价
(1)评价方式:纸笔测试。

(2)评价内容:
①测试题的主要内容是:学科的核心内容,具有良好结构的知识,生物学概念、原理的理解和应用,对分析、综合等思维能力的考查。

②测试反思报告:学习态度和方法的反思,错误的反思(建立错题库)。

(3)评价次数:七次。

其中单元测试五次,期中和期末测试各一次。

4、技能性目标的评价
(1)评价工具及目的:①实验操作检核表(主要评价实验操作技能)。

②建模能力考核表
5、情感态度与价值观的评价
(1)评价途径:教师观察,调查问卷,家校访谈,学生自评,同学互评。

(2)评价对象:学生个人或学习集体。

(3)评价结果:采用等级评定或文字的客观描述。

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