包逸龍，陳梓軒，楊禮香

（廣州大學(xué) 廣東 廣州 510006）

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版2020 年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱新課標(biāo)）建議從“現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)用”“職業(yè)規(guī)劃前瞻”“學(xué)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)”三個(gè)方向發(fā)揮學(xué)校和教師的積極性及創(chuàng)造性，開設(shè)具有地方特色或?qū)W校特色的選修課程，其主要目的是幫助學(xué)生更好地生活、就業(yè)以及滿足一部分學(xué)生選擇從事科學(xué)研究的需求[1]。隨著經(jīng)濟(jì)、科技、文化的不斷發(fā)展，社會(huì)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代，新時(shí)代對(duì)人才有了新的要求，教師應(yīng)以核心素養(yǎng)指導(dǎo)生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源的開發(fā)和教學(xué)策略方法的選擇，并以核心素養(yǎng)指導(dǎo)生物學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)[2]。新課標(biāo)中提到要跟隨科技發(fā)展的步伐，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，注重課程的時(shí)代性和科學(xué)性，讓學(xué)生在教學(xué)過程中發(fā)展核心素養(yǎng)。而干細(xì)胞研究作為生物學(xué)的前沿領(lǐng)域，包含最新的生物知識(shí)、技術(shù)手段，代表科研的熱點(diǎn)和方向，具有時(shí)代前沿性，同時(shí)也是科學(xué)家通過不斷研究探索，重復(fù)驗(yàn)證得出的，具有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性，十分適合作為選修課程學(xué)習(xí)的主題。

1 課程簡(jiǎn)介

本課程基于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，依據(jù)新課標(biāo)中對(duì)選修課程“干細(xì)胞與應(yīng)用”的開設(shè)建議，圍繞干細(xì)胞這一主線，分別從理論知識(shí)，前沿技術(shù)以及實(shí)際應(yīng)用三個(gè)主題角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。主題一從干細(xì)胞的基本知識(shí)出發(fā)，意求學(xué)生了解干細(xì)胞的相關(guān)基本概念，特征及分類。主題二為干細(xì)胞的主要獲取技術(shù)手段介紹，讓學(xué)生對(duì)目前常用的干細(xì)胞制備技術(shù)有一定了解。主題三圍繞干細(xì)胞應(yīng)用，以干細(xì)胞治療和再生醫(yī)學(xué)為主要介紹對(duì)象，讓學(xué)生充分了解目前干細(xì)胞在醫(yī)療領(lǐng)域的重要價(jià)值。本課程可以開拓學(xué)生的視野，讓學(xué)生認(rèn)可生物學(xué)的價(jià)值，提高學(xué)生對(duì)生命科學(xué)的興趣。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)家不斷探索未知生命過程的同時(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生的問題意識(shí)和創(chuàng)新思維；在分析案例，歸納總結(jié)時(shí)，學(xué)會(huì)利用所學(xué)知識(shí)解決問題，對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)事件進(jìn)行理性思考和判斷，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)[3]。

2 課程目標(biāo)

新課標(biāo)在“干細(xì)胞與應(yīng)用”模塊開設(shè)建議中指出：對(duì)本模塊的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生了解和認(rèn)識(shí)干細(xì)胞的基本概念，干細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的機(jī)制，干細(xì)胞目前的研究進(jìn)展，干細(xì)胞的臨床應(yīng)用及相關(guān)疾病治療。因此，本課程方案的課程目標(biāo)將從生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)出發(fā)，參照新課標(biāo)相關(guān)內(nèi)容的指導(dǎo)，力求在提高學(xué)生文化知識(shí)的同時(shí)，使其具備優(yōu)秀的素質(zhì)。具體課程目標(biāo)設(shè)計(jì)如表1。

表1 “走進(jìn)神奇干細(xì)胞”課程目標(biāo)

3 課程內(nèi)容

課程內(nèi)容以發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為宗旨，旨在滿足學(xué)生的多樣化興趣和發(fā)展需要，幫助學(xué)生更好地生活、就業(yè)，以及滿足一部分學(xué)生選擇從事科學(xué)研究的需求。本課程基于課程目標(biāo)，選取干細(xì)胞相關(guān)的具有代表性的知識(shí)，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況和需求分析后，整理形成了符合高中生認(rèn)知水平的課程內(nèi)容。本課程擬定為干細(xì)胞概論、干細(xì)胞前沿技術(shù)、干細(xì)胞治療與再生醫(yī)學(xué)三個(gè)主題，每個(gè)主題兩個(gè)課時(shí)，共計(jì)6 個(gè)課時(shí)。三個(gè)主題的具體內(nèi)容如表2 所示。

表2 “走進(jìn)神奇干細(xì)胞”課程內(nèi)容框架表

4 教學(xué)過程

本課程的教學(xué)在意求培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的同時(shí)，拓寬學(xué)生的視野，豐富學(xué)生知識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)干細(xì)胞的濃厚興趣。三個(gè)主題的主要教學(xué)過程如下：

4.1 主題一：干細(xì)胞概論

4.1.1 創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入課程

教師以“海南‘90 后’醫(yī)生捐獻(xiàn)造血干細(xì)胞”這一新聞視頻作為導(dǎo)入，并向?qū)W生提問：“為什么捐獻(xiàn)的造血干細(xì)胞能夠治療血液??？”引發(fā)學(xué)生對(duì)干細(xì)胞的思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而導(dǎo)入課程的學(xué)習(xí)。隨后，教師通過多媒體設(shè)備的運(yùn)用，向?qū)W生展示不同類型干細(xì)胞的相關(guān)圖片資料，并配以生動(dòng)的講授，讓學(xué)生對(duì)干細(xì)胞有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。該設(shè)計(jì)意圖通過構(gòu)建情境，導(dǎo)入課程主題內(nèi)容，引發(fā)學(xué)生對(duì)干細(xì)胞的興趣，形成基本的生命觀念。

4.1.2 分組活動(dòng)，鍛煉思維

學(xué)生對(duì)干細(xì)胞的基本概念有了一定了解后，教師將學(xué)生分為若干個(gè)小組，將提前準(zhǔn)備好的不同類型干細(xì)胞的卡片提供給學(xué)生，在介紹了干細(xì)胞不同發(fā)育階段的潛能差異和類型后，讓學(xué)生根據(jù)干細(xì)胞的來源和分化潛能對(duì)其進(jìn)行分類討論，然后進(jìn)行簡(jiǎn)單匯報(bào)展示（如圖1），從而提高學(xué)生在課程中的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的合作探究意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。隨后，教師讓學(xué)生回憶曾經(jīng)觀察過的人體細(xì)胞形態(tài)（例如肌細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞、精細(xì)胞等）并與干細(xì)胞的形態(tài)進(jìn)行對(duì)比，從“形態(tài)結(jié)構(gòu)決定功能”這一基本觀念出發(fā)，向?qū)W生介紹干細(xì)胞自我更新和多向分化潛能兩大特征，讓學(xué)生對(duì)干細(xì)胞有更深入的了解。

圖1 分類好的干細(xì)胞卡片

4.2 主題二：干細(xì)胞前沿技術(shù)

4.2.1 巧借諾獎(jiǎng)，導(dǎo)入課程

教師向?qū)W生展示2012 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)相關(guān)資料，即英國(guó)生物學(xué)家約翰 戈登因和日本生物學(xué)家山中伸彌分別因?yàn)轶w細(xì)胞核移植技術(shù)及誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)的杰出成果而獲獎(jiǎng)。借助諾貝爾獎(jiǎng)，豐富學(xué)生課外知識(shí)的同時(shí)，引發(fā)學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣。

4.2.2 案例分析，對(duì)比歸納

教師向?qū)W生分別展示“克隆羊多利的誕生”“體細(xì)胞與小鼠胚胎干細(xì)胞融合”兩個(gè)案例，引導(dǎo)學(xué)生回顧高中生物學(xué)選擇性必修3 生物技術(shù)與工程中動(dòng)物細(xì)胞工程的核移植及細(xì)胞融合的相關(guān)內(nèi)容，并結(jié)合干細(xì)胞相關(guān)知識(shí)，向?qū)W生介紹核移植和細(xì)胞融合在干細(xì)胞獲取方面的應(yīng)用?；仡櫷陜煞N課本學(xué)過的技術(shù)手段后，教師向?qū)W生展示第三個(gè)案例“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞培養(yǎng)角膜移植成功”，簡(jiǎn)要介紹誘導(dǎo)多能干細(xì)胞這一較為前沿的技術(shù)。隨后，教師將學(xué)生分為若干小組，讓學(xué)生結(jié)合所展示的案例及課程所學(xué)知識(shí)，對(duì)比歸納出三種體細(xì)胞重編程技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)（如表3）。相比于直接介紹三種技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)，借助具體案例并讓學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行分析、對(duì)比和歸納，更有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，形成相應(yīng)的生命觀念。

表3 三種體細(xì)胞重編程技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)

4.3 主題三：干細(xì)胞治療與再生醫(yī)學(xué)

4.3.1 實(shí)例導(dǎo)入，開拓思維

教師以“全球首例：干細(xì)胞療法治愈女性艾滋病患者”這一新聞作為導(dǎo)入，并向?qū)W生提問：“結(jié)合之前所學(xué)的知識(shí)，干細(xì)胞能夠被用于治療艾滋病，與它的什么特性有關(guān)呢？”回顧舊知識(shí)的同時(shí)，向?qū)W生介紹干細(xì)胞治療的相關(guān)概念和基本原理等新的知識(shí)，做到溫故而知新。隨后，教師以我國(guó)臍帶血干細(xì)胞移植規(guī)范方案為例，向?qū)W生介紹干細(xì)胞治療的基本流程（如圖2）。以新聞作為導(dǎo)入，通過提問的方式帶領(lǐng)學(xué)生“溫故”，做到承上啟下，引出新知識(shí)的學(xué)習(xí)。

4.3.2 案例展示，討論辨析

首先，教師向?qū)W生提問“器官衰竭了怎么辦?”學(xué)生應(yīng)能夠提出器官移植這一解決方案。隨后，教師向?qū)W生展示我國(guó)器官移植供不應(yīng)求的國(guó)情，引發(fā)學(xué)生對(duì)干細(xì)胞與器官再生的思考。其次，教師向?qū)W生介紹再生醫(yī)學(xué)的基本概念，以及干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)的關(guān)系，并通過展示干細(xì)胞用于再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的真實(shí)案例，如“造血干細(xì)胞治療白血病”“胚盤干細(xì)胞治療再生性貧血”“干細(xì)胞治療半月板損傷”等，進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)的理解，幫助學(xué)生掌握生物學(xué)知識(shí)，形成生命觀念。最后，教師向?qū)W生提供兩個(gè)選題：一是根據(jù)你所學(xué)到的干細(xì)胞相關(guān)知識(shí)，判斷市面上聲稱加入干細(xì)胞的化妝品是否真實(shí)有效，并說出理由；二是部分科學(xué)家想要從事人類胚胎干細(xì)胞的研究，希望通過培養(yǎng)人類胚胎干細(xì)胞的形式得到一個(gè)完整的個(gè)體，你認(rèn)為這是否正確，說出理由。借助社會(huì)爭(zhēng)議性話題，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，參與社會(huì)性議題，辨別偽科學(xué)，從而增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

4.4 課程評(píng)價(jià)

為驗(yàn)證課程的有效性與適用性，本文在“走進(jìn)神奇干細(xì)胞”選修課程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，結(jié)合課程目標(biāo)與內(nèi)容，將課程評(píng)價(jià)的內(nèi)容確定為：“走進(jìn)神奇干細(xì)胞”選修課程實(shí)施后，學(xué)生對(duì)于干細(xì)胞相關(guān)知識(shí)的了解是否提高？學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是否提高？學(xué)生對(duì)本課程的滿意度如何？課程需要改進(jìn)的地方有哪些？主要評(píng)價(jià)方式有測(cè)試試題、小組作業(yè)以及學(xué)生訪談。意求了解該課程的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度以及學(xué)生對(duì)課程的滿意程度。

5 建議與總結(jié)

本課程屬于選修課程，并沒有專門的教材，因此課程的開展十分考驗(yàn)教師本身的知識(shí)素養(yǎng)。教師在課程開展之前，應(yīng)依照新課標(biāo)的要求充分進(jìn)行備課。同時(shí)由于選修課程并不納入高考范圍，因此，教師在進(jìn)行講解時(shí)不宜過于深入，主要目的應(yīng)該是開闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣，以及滿足一部分學(xué)生選擇從事科學(xué)研究的需求，但在教學(xué)過程中，會(huì)涉及一些必修課程的內(nèi)容，例如必修1 中多種多樣的細(xì)胞和選擇性必修3 中動(dòng)物細(xì)胞工程等，教師可利用該部分內(nèi)容進(jìn)行舊知識(shí)的復(fù)習(xí)，做到溫故知新。

新課改以來，教育教學(xué)目標(biāo)從“知識(shí)核心”轉(zhuǎn)向“核心素養(yǎng)”的培養(yǎng)，除了注重學(xué)生知識(shí)能力方面的培養(yǎng)，還要注重學(xué)生社會(huì)責(zé)任和素質(zhì)修養(yǎng)的培育[4]。因此，在教學(xué)過程中，教師以干細(xì)胞作為載體，一方面擴(kuò)展學(xué)生對(duì)于干細(xì)胞相關(guān)知識(shí)的了解，另一方面讓學(xué)生進(jìn)行資料分析、小組活動(dòng)，從而加強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維能力。并且所選的主題中部分內(nèi)容與社會(huì)、生活、健康密切相關(guān)，能較好地培養(yǎng)學(xué)生健康生活、尊重生命的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。