湖南省普通高中生物选修课程教学指导意见(试行)

湖南省普通高中生物选修课程教学指导意见（试行）一、指导思想高中生物选修课程是在必修课程的基础上为满足学生多样化的发展需要而设计的。在选修课程的教学中，要着眼学生的未来发展，让学生经过选修课程的修习进一步提高生物科学素养，为选择今后的职业方向、学习方向提供帮助；要大力倡导自主、合作、探究的学习方式，让学生通过类似于科学家科学探究活动的方式获取科学知识，学会科学方法、技能和科学思维方式，形成科学观点、树立科学精神。要积极引导学生关注生命科学与工农业生产、生态环境、生活与健康等的密切关系，促进学生更深刻地认识科学、技术和社会的相互关系，逐步树立可持续发展的思想。促进普通高中生物课程标准要求的全面落实，推动我省高中生物课程改革平稳、有序地进行。二、课程结构和特点1、高中生物课程结构高中生物课程的结构可图示如下：“必修模块”选择的是生物科学的核心内容，同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此，必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。“选修模块”是为满足学生多样化发展的不同需要而设计的。3个选修模块都以技术为核心，上联技术的科学原理，下引技术在社会中的应用。可以说都有STS教育的特点。选修1侧重于技术操作，选修2侧重于生物科技在社会中的应用，选修3侧重于现代生物科技前沿领域的介绍。这些内容有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。根据各选修模块的特点和在高中生物课程中的价值，结合我省高中生物教学实际，确定选修1生物技术实践和选修3现代生物科技专题为理科学生的必选模块。每个模块36学时、2学分。 学生在修完必修模块的基础上，进行选修模块的学习。这两个必选模块在高中生物课程中的价值如下：“选修1：生物技术实践”模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力，增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。 “选修3：现代生物科技专题”模块以专题形式介绍了现代生物科学技术一些重要领域的研究热点、发展趋势和应用前景，以开拓学生的视野，增强学生的科技意识，为学生进一步学习生物科学类专业奠定基础。2、湖南省高中生物学科课程结构如下：三、教学基本要求选修课程是生物课程的重要组成部分，教学中应注意把握：1、领会新课程理念，将全面提高学生的生物科学素养放在重要地位。通过生物课程的学习，促进每一个学生的发展，引导学生学会运用比较系统的科学探究方法和生物科学知识分析和解决与生产、生活密切相关的实际问题，为今后进一步学习和步入社会做好准备。 2、把握课程目标体系，既要重视知识方面的目标，又要重视情感态度与价值观方面的目标和能力方面的目标，重视让学生直接参与科学过程和学习科学史，促进他们对生物科学产生深刻的心理体验。在制定教学目标时，应当体现目标的整体性；目标表述中尽量应用行为动词，使教学目标具有可操作性。 3、理解模块教学的价值与意义，合理运用模块的灵活性和选择性，促进教学内容整合，解决生物科目设置的相对稳定性与现代生物科学技术迅猛发展之间的矛盾；同时，根据不同学生的兴趣爱好、特长潜能，实施好各个选修模块的教学，满足不同学生的个性发展需求。4、通过改革教学方式，切实引导学生转变学习方式。新课程提倡学生采用自主学习、探究性学习和合作学习的方式进行学习。学习方式的转变是课程改革的重要内容之一，也是检验课程改革成效的标志之一。在正确、全面把握各类教学方式的基础上，围绕提高教学效益与质量，结合高中学生心理特点和生物教学的实际，针对不同教学内容、不同教学对象、不同教学条件合理设计和运用教学方式。5、加强生物实验教学和其它实践活动的教学，让学生在“做科学”的过程中获得体验和发展。广大生物教师要高度重视开展实验教学和其它实践活动的意义，积极创造条件，确保实验和活动的顺利完成。6、加强校本教研制度建设，开发课程资源，结合实际，发挥优势，整合学校内外各种有利的教育因素，树立“大课程观”，打破“唯教材施教”的狭隘课程观念，多渠道、多途径开展教学活动，全面实现课程标准所确立的课程目标。高度重视现代信息技术对教学产生的深刻变革，积极推行信息技术与生物课程的整合，提高生物课程的教学效率与效果。根据课标的要求，结合人民教育出版社出版的教材内容的实际，对我省选课基本要求中所规定的高中生物必选模块提出以下教学要求：选修1生物技术实践教学要求专题名课题名教学基本要求专题1传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作说明果酒和果醋制作的原理；设计制作果酒和果醋的装置；完成果酒和果醋的制作。课题2 腐乳的制作简述腐乳制作的原理；尝试制作腐乳，并分析影响腐乳品质的条件。课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量尝试制作泡菜；尝试用比色法测定食品中亚硝酸盐含量的变化，讨论与此相关的食品安全问题。专题2微生物的培养与应用课题1 微生物的实验室培养知道培养基的种类、营养要素、配制原则等基础知识；掌握消毒灭菌的原理和方法；尝试用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠杆菌的纯化培养。课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数研究培养基对微生物的选择作用；运用相关技术进行微生物数量的测定。课题3分解纤维素的微生物的分离简述纤维素酶的种类和作用；理解纤维素分解菌的筛选原理；掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。专题3植物的组织培养技术课题1菊花的组织培养说明植物组织培养的基本原理，学习植物组织培养的基本技术，进行菊花或其他植物的组织培养。课题2 月季的花药培养说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径，说出影响花药培养的因素，学习花药培养的基本技术，尝试用月季或其他植物的花药进行培养。专题4酶的研究与应用课题1果胶酶在果汁生产中的作用简述果胶酶的作用；检测果胶酶的活性；探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量；搜集有关果胶酶应用的资料。课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果说出加酶洗衣粉的洗涤原理；探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响；探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的区别。课题3酵母细胞的固定化说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理；尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。专题5DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取，了解DNA的物理化学性质，理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。尝试利用DNA的性质自己设计实验。课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段尝试PCR（DNA多聚酶链式反应）技术的基本操作，体验PCR这一常规的分子生物学实验方法，理解PCR的原理，讨论PCR的应用。课题3血红蛋白的提取和分离尝试提取和分离血液中的血红蛋白，体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法，了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。专题6植物有效成分的提取课题1植物芳香油的提取通过设计简易的实验装置来提取植物芳香油，了解提取植物芳香油的基本原理，研究从生物材料中提取特定成分的方法，初步学会某些植物芳香油的提取技术。课题2胡萝卜素的提取通过从胡萝卜中提取胡萝卜素；了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理；初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法；初步了解有机溶剂的相关知识。选修3现代生物科技专题教学要求专题名课题名教学基本要求专题1 基因工程1.1DNA重组技术的基本工具简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用；认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。1.2基因工程的基本操作程序简述基因工程原理及基本操作程序；尝试设计某一转基因生物的研制过程。1.3基因工程的应用举例说出基因工程应用及取得的成果；关注基因工程的进展；认同基因工程的应用促进生产力的提高。1.4蛋白质工程的崛起举例说出蛋白质工程崛起的缘由；简述蛋白质工程的原理；尝试运用逆向思维分析和解决问题。专题2 细胞工程2.1植物细胞工程简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术；列举植物细胞工程的实际应用；尝试进行植物组织培养。2.2动物细胞工程简述动物细胞培养的过程、条件及应用 ；简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。专题3胚胎工程3.1体内受精和早期胚胎发育简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。认同胚胎工程建立及发展的意义。3.2体外受精和早期胚胎培养简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。3.3胚胎工程的应用及前景举例说出胚胎移植；认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用；举例说出胚胎分割；关注胚胎工程的研究进展和应用价值。专题4 生物技术的安全性和伦理问题41转基因生物的安全性关注转基因生物的安全性问题，认同对生物技术安全性问题讨论的必要性；举例说明转基因生物安全性问题的不同观点和论据；形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。42生物技术的伦理问题简述克隆人、试管婴儿、基因检测等生物技术在应用中可能和已经带来的利和弊；通过讨论、阅读、查找资料等活动，关注上述问题可能给人类生活带来的影响，形成自身的心理准备和理性的思考；认同对生物技术伦理问题讨论的必要性。43禁止生物武器列举生物武器的主要种类；举例说出生物武器给人类带来的威胁；形成坚决禁止生物武器、维护世界和平的态度。专题5 生态工程5.1生态工程的基本原理简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。5.2生态工程的实例和发展前景举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理；评述生态工程发展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点；尝试设计简单的生态工程。四、教学建议（一）课程设置建议根据我省实际，对于各校选修课程的开课方式，提出下列建议，供各地参考：理科学生在高二年级第二学期完成必选模块的学习，可获得4个学分。高三年级两个学期作为理科学生的任选模块或校本课程学习时间。具体安排见下表：湖南省高中生物选修课课程安排表年级高二年级高三年级第二学期第一学期第二学期开设模块选修1和选修3选修2（或校本课程）校本课程（或选修2）总课时72课时(二)教学建议根据课程标准、课程特点和课程要求，对高中生物必选模块的教学提出如下建议。1选修1生物技术实践的教学建议基于本模块全为实验的特点，为保证课程的顺利实施，特提出如下建议：制定切实可行的教学计划本模块由于全都涉及实验，且大部分可能是教师不太熟悉的实验，因此有必要加强学习和实践。建议教师们提前学习课标，了解课标中关于本模块的具体要求；熟悉教材，了解教材的组织形式和呈现方式，做好知识上的贮备；购买相应的实验仪器、药品以及实验材料，等等。同时，在开学之初就制定好一个切实可行的教学计划尤为重要！计划中应包括（1）本模块计划完成哪些实验（结合当地的实际情况和学校已有的实验条件进行考虑）？（2）各个实验需要多少课时完成？每个课时应该安排哪些内容（教师应提前将这些实验做一遍）？（3）各个实验需要准备哪些实验仪器和实验材料（包括实验药品）？哪些仪器和药品必须提前购买？购买的数量为多少？（4）哪些实验需要教师提前做好准备？需要做好哪些准备？（5）各个实验教学的顺序怎样安排？（6）如何评价学生的学习情况等等。选择好实验课题按照课程标准的要求，本模块的教学只需要选择57个实验就能完成，因此，正式开展之前需要选择相应的实验课题。选择课题的基本原则是：首先需要兼顾不同的专题，尽可能让学生对生物技术的各个方面都有一些了解；二是必须尊重学生选择课题的权利，做到个性和共性的有机结合；三是需要根据学校的现有条件和当地的实际情况选择课题，因为是首次开设这些实验课，相应的实验仪器和材料还不能很快落实，因此选择课题可以考虑循序渐进的原则；四是需要考虑高考说明中的相应要求。总之，选择课题是一件非常重要的事情，它应有利于学生的发展和贯彻落实课程标准的具体要求。我省各地的经济和教育发展水平存在较大的差异，选修1生物技术实践中16个课题不可能全部完成，综合多方面的因素，特制定下表所示的两个方案，每个方案选择出57个实验课题。以供各地在制定教学计划时参考。方案一方案二1腐乳的制作1果酒和果醋的制作（或制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量）2微生物的实验室培养2微生物的实验室培养3土壤中分解尿素的细菌的分离与计数3土壤中分解尿素的细菌的分离与计数4探讨加酶洗衣粉的洗涤作用4果胶酶在果汁生产中的作用5酵母细胞的固定化5酵母细胞的固定化6植物芳香油的提取6植物芳香油的提取7植物的组织培养方案一主要考虑到农村和小城镇的学校和学生所处的教育环境，所选择的实验材料来源丰富，与生活实际结合紧密，易于操作；方案二主要考虑的是经济条件相对较好的城市学校和学生。这两个方案的共同特点是：所选择的课题来自于生物技术中的不同方面。开设这些实验所需要的仪器和材料相对容易获取。相比而言，方案二需要的实验仪器要复杂一些特别是植物的组织培养技术需要较多的实验仪器和专门的实验条件。进行预实验预实验是成功开展本模块教学的重要前提之一，它可以帮助我们分析教学过程以及学生实验活动过程中可能遇到的问题和困难，找到解决的方法和途径，为正常的课堂教学提供直接的经验和素材。精心安排好实验顺序实验课与传统的讲授课不同，具体到本模块的实验，因涉及的要素较多，如较多的仪器设备和相对复杂的操作环节，在班级较多的情况下如何有序地组织学生实验，都是值得探讨的问题。再如，微生物的实验室培养需要学生在课堂上完成两项重要的操作步骤：一是配制培养基并倒平板；二是接种操作。平板灭菌工作由于需要较多的时间，只能由教师在课间完成。为保证每位学生都能亲手操作，保证各个教学班能够在有限的时间内完成学习任务，教师可采取如下的教学流程和教学安排：对学生进行及时有效的评价过程性评价是实验教学的重要环节，课堂教学实践表明，实验过程中的操作态度对实验结果有重要的影响。在实际的教学过程中，学生往往注重于操作形式、操作过程和实验现象，而忽视操作本身的科学性和严谨性，这就需要教师适时地提醒学生，对学生的操作过程给予及时的评价。教师切不可在讲完实验原理、步骤和操作注意事项后，就放任学生自己动手操作，至于其中操作步骤的科学性、严谨性，实验结果的分析等都被轻易放过。过程性评价可从以下几个方面进行：（1）是否能够很好地设计实验方案？（2）是否能够自主或与他人合作动手操作？（3）是否能够对实验过程和结果进行客观地分析？（4是否能够准确地表达自己的实验结果和观点？（5）是否能够及时完成实验报告等等。组织课外活动小组，激发和保护学生学习的积极性本模块的实验课题需要教师在课余时间完成大量的准备工作。例如，“微生物的实验室培养”课题需要课前制备用于一个班接种的平板，课间需要管理、观察和记录微生物的生长状况；“植物的组织培养”的准备工作更加繁琐。除大量的准备工作外，课间和课后还有一些后续实验需要部分学生完成，这就需要教师组织一些课外活动小组的学生参与进来，既满足了部分学生对实验的好奇心，保护了他们的学习热情，提高了他们的实验操作能力，又可以帮助教师完成一些课堂内无法让所有学生完成的部分实验。又如，制作果酒和果醋需要课间管理和记录，植物组织培养中的MS培养基所用母液的配制等都可组织课外活动小组参与。另一方面，课外活动小组的学生还可以和教师一起完成课题的后续实验和一些未选入课堂教学的实验，实验过程和结果可以在课堂上展示和交流，以激发学生的学习兴趣；同时增加教师对实验的感性认识，为将来调整实验课题和教学内容打下基础。利用已有资源，促进学生更好地参与到课堂教学之中本模块实验的特殊性决定了课堂教学的特殊性。例如、腐乳的制作过程需要较长的时间，而且由于卫生条件的限制等其他原因，教师不可能在实验室中让每位学生制作腐乳，但只讲制作原理和进行演示实验，显然不符合课程标准的要求，这时我们可以让学生在家和其父母一起尝试制作腐乳，要求一个月后学生带着成品、制作报告、幻灯（照片或者摄制的视频在课堂上交流，这样更能激发学生的学习兴趣。这样做，一方面，学生通过多种方式展示自己的成果，还针对制作环节提出很多教材中无法展开的问题，加深了学生对腐乳制作原理的理解；另一方面，通过学生与家长共同的实践活动，促进了家长与学生之间的情感交流，这也是培养学生情感、态度、价值观的重要一环。本模块中像这样的实验还有一些，如“制作果酒和果醋”、“制作泡菜”、“探究加酶洗衣粉的洗涤作用”等都可同样处理。除家庭资源外，还可利用一些社会资源。例如：“植物芳香油的提取”实验是学生非常喜欢的一个实验，但由于成本和其他因素的限制，我们可能因无法获得大量的玫瑰而放弃。其实我们完全可以利用学生的积极性，发动学生到学校附近的花店去与店主商量，让店主收集卖花时去掉的玫瑰花瓣，免费提供给我们以供实验之用。另外，即使没有鲜玫瑰花瓣，也可以用玫瑰干花代替，还可以根据本地的实际情况用其他的鲜花代替。总之，开展本模块的教学确实会存在许多困难，但只要我们善于开动脑筋，精心准备，创造性地开展实验活动，就一定能够完成本模块的教学任务。 2、选修3现代生物科技专题的教学建议结合本模块的实际，贯彻课程理念和目标 尽管是现代生物科技专题，仍不是专业教育，而是在这一个方面强化生物科学素养，因此，不可要求太多太高，仍要面向选修学生的总体水平，要重视与现实生活的联系和调动学生的探究兴趣，组织教学。 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，杜绝“满堂灌”。重视基本的生物科学技术概念的教学不应把本模块的教学变成泛泛的科普，或资料的搜集浏览。教学的过程固然要通俗易懂，学习的过程需要博览广记，但作为一门课程的学习，没有对基本概念（不论是科学的还是技术的）的理解和把握，将影响进一步的学习和发展。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，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等。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。落实生物科学技术的历史和社会功能的教育 应该通过多种方式的教学活动，让学生领悟科学技术是第一生产力，热爱科学技术；关注科学技术的社会功能；尝试应用生物科学技术，参与个人和社会事务的决策；对生物科学技术可能带来的负面影响，抱有社会责任感。这是对本模块教学的较高要求，应该是统率各堂课具体教学内容的灵魂。切实组织好讨论、辩论、综述等学习活动 由于不可能安排较多的实验、探究等学习活动，除少量的调查、实践等活动外，经常的是讨论交流，甚或辩论，还有查找并分析资料，撰写综述报告等。充分利用活的课程资源和信息技术 这里说的“活”，就是学生实际生活中的鲜活事例。教师要做有心人，将其纳入到教学活动的设计和实