1、2.1.1植物细胞工程的基本技术教学设计湖南省耒阳市第一中学周伟摘要本文总结了通过创设问题情境引导学生自主学习的方式，进行“植物细胞工程的基本技术”一节的教学过程。关键词现代生物科技专题植物细胞工程基本技术教学设计1教材分析“植物细胞工程的基本技术”是人教版高中生物学教材现代生物科技专题(选修3)专题2“细胞工程”的内容，涉及的知识点主要有细胞的全能性、植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术，其中植物组织培养的原理和过程、植物体细胞杂交的过程是教学的重点，植物组织培养的实验、植物体细胞杂交过程是教学的难点。虽然必修模块中的细胞全能性、细胞分化和单倍体育种等方面的知识已为本节课的学习奠定了一定的理
2、论基础，但是相关的实验技术难度较高、过程抽象，这就会给学生的理解带来一定的困难。教学中应结合多媒体教学手段，采用创设情境、层层设疑、小组讨论等方法，让学生完成知识的自主构建，并激发他们的科学探究意识。2教学目标21知识目标简述细胞全能性的概念含义；简述植物组织培养的过程和方法；简述植物体细胞杂交技术。22能力目标在质疑、探究的学习过程中，培养学生独立思考，推理判断和创造性思维能力；通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。23情感目标认同科学是一个不断发展的过程，激发探索生命奥秘的热情；渗透科学思想的教育，理解科学、技术与社会三者之间的关系。3教学过程31情境创设导新课播放“
3、孙悟空拔毫毛变小猢狲”的视频，让学生联想这与哪项生物技术有关联？通过热播的电视剧剧情，使学生围绕着“无性繁殖”这一主题展开想象的翅膀。接着教师继续提问：植物的一片叶子或一片花瓣能长成一株完整的植株吗？32植物细胞的全能性多媒体展示：科学家利用菊花的花瓣培育出的菊花植株，并让学生思考：为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？为什么花瓣细胞在植物体内没有表现出全能性呢？引导学生回忆全能的概念，并理解全能性的原因，同时教师补充有关细胞全能性大小比较的知识。33植物组织培养技术设问：怎样才能由一块组织通过培养得到一株完整植株，应该如何操作？自然过渡到“植物组织培养”的学习。指导学生阅读教材相关内
4、容，并思考问题：植物组织培养的理论基础是什么？最常用作外植体的一般是植物的什么部位？为什么常取这些部位呢？植物细胞表现出全能性的条件有哪些？什么是愈伤组织？它是什么颜色的？植物组织培养过程中为什么要进行一系列消毒、灭菌，并且要求无菌操作呢？概括出植物组织培养技术的流程图？针对以上问题，可以组织学生开展小组合作学习，小组成员之间就问题的答案进行讨论，并改进和完善流程图，最后各小组选派代表汇报学习成果。教师进行点评和小结，并板书正确的流程图（见图1），同时引导学生理解相关核心概念，如愈伤组织、胚状体、脱分化、再分化等。播放视频：“菊花的组织培养”，使学生对植物组织培养过程有更深刻理解。这时可引导学
5、生进一步思考：同一株植物不同部位的细胞经植物组织培养获得的植株基因型相同吗？为什么？以植物的花药来进行离体培养属于哪种育种方式的重要环节？这种育种方法的流程是怎么的？通过回顾“单倍体育种”，拓展学生的视野，并加深知识的理解。34植物体细胞杂交技术多媒体展示：番茄和马铃薯的图片，同时讲解这两种植物的特点和营养价值。设问：能否让番茄和马铃薯杂交，获得一种地上长番茄，地下结马铃薯的“超级作物”呢？学生根据物种间存在生殖隔离的知识，否决有性杂交的可能，进而大胆提出具有创新性的方案。教师对学生提出的设想进行点评，并指出科学家历尽艰辛，成功实现了两个物种间的杂交。引导学生阅读教材，并思考：植物细胞融合遇到
6、的第一个难题是什么？怎样解决？如何诱导原生质体融合？植物细胞融合的原理和完成的标志分别是什么？杂种细胞形成后需要筛选吗？植物体细胞杂交的过程可分为几个步骤，试用流程图来表示？植物体细胞杂交成功的重要意义是什么？该技术有何局限性？学生对以上问题进行分析和讨论，教师进行点评和小结。最后，通过讲解教材上的“植物体细胞杂交技术流程图”，师生共同概括更为简略的“操作流程图”（见图2）。35课堂小结与延伸学生回顾所学的知识，谈学习心得与体会，教师进一步强调本节课的重点内容。最后，多媒体展示：眼虫的图片，指出眼虫是一种含有叶绿体的原生动物，这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，让学生思考：能否让植物细胞与动物细胞进行杂交？具体实验方案是怎样的？由此，实现课内知识的迁移应用，激发学生创新的热情。4教学反思虽然本节课涉及的生物技术，在现有实验条件下无法完成，但是借助多媒体来展示图片和播放视频，也可以化抽象为直观，让学生充分感受到科学技术的魅力。另外，教师通过创设问题情境来展开教学活动，在围绕一系列问题的小组讨论中，学生通过观察、体验、推理、归纳等思维活动获取到那些“只能意会，不能言传”的知识。这样“变教为诱，变学为思”，彻底改变了过去的“灌输式”教学模式，使教学效率更高，使学生主体本身得到全面发展。
