摘 要：植物細胞工程包括植物細胞工程的基本技術和實際應用。教師在復習時，通過重新整合課程教學順序，以植物組織培養(yǎng)技術的科學發(fā)展史為主線，融合教材，引導學生體驗科學實驗的過程，理解科學的本質，提升學生理性思維和科學探究的能力。

關鍵詞：植物體細胞雜交;植物組織培養(yǎng);科學史;科學探究

1.設計理念

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》中明確指出：科學是一個發(fā)展的過程。學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和科學研究的思路和方法，學習科學家獻身科學的精神。本節(jié)教學設計的理念是重新整合教材內容，引導學生通過自主學習探究植物細胞工程的科學發(fā)展史，讓學生更清楚地理解植物組織培養(yǎng)技術和植物體細胞雜交技術。并以科學史為基礎，經過教師和學生的收集整理，將其中蘊涵的科學實驗和科學方法轉換成學生的思考方向，以思考題的方式呈現，通過學生的討論、探究，進一步體驗科學實驗的過程，了解科學實驗的方法，提高科學探究的能力。

2.教材分析

“植物細胞工程”選自人教版高中《生物選修3·現代生物科技專題》專題2第1節(jié)，包括植物細胞工程的基本技術和實際應用兩小節(jié)。本節(jié)教學過程中重新整合了教材內容，先通過白菜—甘藍案例引出植物體細胞雜交技術，借助科學史材料的分析，剖析了去除細胞壁的方法和原生質體的融合問題;然后以植物組織培養(yǎng)技術的發(fā)展史的資料為藍本，將脫分化、再分化、愈傷組織、細胞全能性等專業(yè)詞匯的概念逐層解析，為植物細胞工程的實際應用的分析作鋪墊。

3.學生分析

作為高三學生，高中生物基礎知識網絡已經形成，熟悉細胞的結構與功能，了解細胞分化和細胞全能性，也學習過植物組織培養(yǎng)技術和植物體細胞雜交技術的基本過程和原理，對更深的知識有探索欲望。因此，這節(jié)課主要是對知識的重拾和重整，重新整理相關內容。

4教學目標

4.1能概述植物體細胞雜交技術的過程，即將不同種植物體細胞在一定條件融合成雜合細胞，再培育成新植株的技術。

4.2能闡明植物組織培養(yǎng)的過程，即在一定條件下，將離體的植物組織、器官和細胞在適宜培養(yǎng)條件下誘導形成愈傷組織，并經再分化，形成完整植株的過程。

4.3能舉例說明植物細胞工程的實際應用價值，即利用快速繁殖、脫毒、代謝產物細胞化生產、育種等方式有效提高了生產效率。

5.教學過程

5.1創(chuàng)設情境，激發(fā)學生學習興趣

教師活動：展示番茄—馬鈴薯、白菜—甘藍等植物圖片，引入植物體細胞雜交技術課題。同時提供相關資料，讓學生了解植物體細胞雜交技術的發(fā)展。

學生活動：觀察圖片，閱讀資料，獲取信息，了解植物體細胞雜交技術的發(fā)展。

設計意圖：植物組織培養(yǎng)技術和植物體細胞雜交技術是密切相關的，打破教材原有的順序，讓學生先從番茄馬鈴薯的雜合植株入手，引入植物體細胞雜交技術，了解它的發(fā)展背景，以激發(fā)學生學習的興趣，導入新課。

5.2基于科學史，通過問題層層剖析

教師活動：植物細胞有特殊的結構——細胞壁，它有支持和保護的作用，主要由纖維素和果膠組成。植物體細胞雜交必須先突破細胞壁，然后才能將去除細胞壁的原生質體融合在一起。在這一環(huán)節(jié)，可以通過問題串的形式將學生引入到科學家的研究史中，了解他們的研究背景，引導學生閱讀資料分析信息，再引導學生建構植物體細胞雜交技術過程圖。（如圖1）

學生活動：分析資料，利用資料，回顧已學知識，回答相關問題，并嘗試建構植物體細胞雜交技術過程圖。

設計意圖：以科學史為背景，讓學生了解植物體細胞雜交技術的發(fā)展背景，理解科學家的成果是得來不易的，同時提升學生分析信息解決問題的能力，并提高學生建構過程圖的能力。同時引導學生對融合結果的開放性思考。

教師活動：植物體細胞雜交技術的原理有植物細胞的全能性和細胞膜的流動性，利用了植物組織培養(yǎng)技術。從而引入植物組織培養(yǎng)技術的科學探究史。以時間軸展示科學史，再一次讓學生領略科學家的科學探究過程，提升分析資料提取信息的能力。并引導學生重新建構細胞全能性、脫分化、再分化、愈傷組織等相關概念，并構建植物組織培養(yǎng)過程圖。（如圖2）

學生活動：分析資料，構建概念，回答問題。有部分學生提出一些問題，比如植物激素添加的種類和比例對植物組織培養(yǎng)的影響是什么？植物組織培養(yǎng)過程中對光有什么要求？

通過教師引導和學生之間的討論，問題得以解決，構建了生長素和細胞分裂素在植物組織培養(yǎng)過程中的影響的表格。（如表1）

設計意圖：基于科學史的證據，引導學生重整細胞全能性、脫分化、再分化、愈傷組織等概念，復習植物組織培養(yǎng)技術的過程，引導學生分析討論培養(yǎng)過程中生長素和細胞分裂素添加的比值和效果，以及脫分化和再分化對光的需求，強調小組合作，提高分析問題解決問題的能力。

5.3交流合作，構建知識網絡

教師活動：與普通白菜相比，“白菜—甘藍”雜種植株，生長期短、耐熱性強、易于貯存。但白菜—甘藍是幾倍體？可育嗎？如果是通過有性雜交產生的白菜—甘藍雜種可育嗎？

學生活動：通過分析白菜、甘藍、白菜—甘藍的染色體數、染色體組數及可育問題，提出相應主張。

設計意圖：通過案例分析，利用學生已有的知識儲備，將前后內容融會貫通，建立知識網絡，為理解植物細胞工程的應用做鋪墊。

教師活動：從人工種子出發(fā)，分析植物細胞工程的應用。通過資料，了解單倍體育種、制備人工種子、作物脫毒等技術的發(fā)展。

學生活動：分析資料，結合染色體變異等知識，分析植物組織培養(yǎng)技術的應用，如微型繁殖、作物脫毒人工種子、細胞產物工廠化等方面，重點鞏固單倍體育種的過程。

設計意圖：了解植物組織培養(yǎng)技術和植物體細胞雜交技術是關鍵，但掌握技術是為了應用，從而升華到植物細胞工程的應用的分析。借助科學史，了解植物細胞工程技術和應用的發(fā)展史，感悟科學家的魅力，感悟科學發(fā)展的突飛猛進。還有新舊知識的結合，達到了知識網絡的構建。

6.教學反思

6.1重整教材內容，復雜問題簡單化

根據學生已經掌握的知識理論，適時重新調整教材內容。先從植物體細胞雜交技術引入，去除細胞壁獲得原生質體，經過原生質體融合到再生細胞壁成為雜種細胞，雜種細胞再經組織培養(yǎng)獲得雜種植株，分析植物組織培養(yǎng)技術過程和條件，再縱觀聯系植物細胞工程的實際應用。把植物細胞從外向內層層剖析，環(huán)環(huán)相扣，緊密相連，融會貫通，就像一幅幅形象的畫面呈現在眼前，非常流暢。

6.2善于利用科學史，抽象問題直觀化

將科學史引入生物課堂教學過程中，并不單純是簡單的歷史重現，教師可以根據課堂需求，補充科學史實，借助多媒體重現科學探究過程，將抽象問題直觀化，拓寬學生視野，培養(yǎng)學生閱讀分析能力、實驗探究能力等，讓學生體會科學知識和理論體系的演變和形成過程，感悟科學家的科學探究的態(tài)度和精神，培養(yǎng)學生科學探究意識和科學思維等。

參考文獻

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[3]畢詩秀.充分挖掘科學史教育價值，提高學生生物科學素養(yǎng).生物學通報，2015（8）：28-32

作者簡介：鄧小玲，1982.9，女，漢族，江蘇省姜堰市，本科，中學一級，研究方向：生物教育