通过“细胞的分化”一课渗透STS教育:细胞分化

　　“细胞的分化”是人教版必修1第六章细胞的历程第二节的内容。本课重点是细胞分化、细胞全能性两大概念，要求了解细胞分化的特点、意义；课本还提到了植物组织培养、动物克隆技术，器官移植，干细胞以及白血病知识。在开展该节课的教学过程中渗透STS教育，使学生在学习科学知识的同时，也要了解科学和技术的关系，以及科学技术对社会的影响，形成良好的科学态度，从而提高学生的生物科学素养。 在讲授“细胞分化”知识时，要充分利用课本插图帮助学生学习科学知识，激活学生的思维能力，进行分析和比较更好地接受教学内容，主动挖掘自己的学习潜能，提高学习效率。
　　结合有丝分裂的内容，引导学生看课本插图P117图6-8红细胞和心肌细胞、P117图6-9各种植物细胞、P117图6-10分化的细胞可形成不同的组织和器官。
　　在学生看图的过程中展示图1。
　　引出细胞分化的概念，得出细胞分化的意义。
　　在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化过程中遗传物质没有变化，是基因选择性表达的结果。需要提醒的是细胞分化贯穿在整个生命周期中，不只出现在胚胎时期，为干细胞做铺垫。
　　分析得出细胞分化的特点：普遍性、持久性、稳定性、不可逆性。
　　接着，引导学生比较细胞分化与细胞分裂的区别。
　　通过对插图和表格的分析，使学生分清了细胞分化与细胞分裂的区别；了解了细胞分化的过程和特点；知道了细胞分化的生物学意义。
　　二、利用科学发展史了解科学的发展，正确看待科学技术对社会的影响
　　1.从科学发展史中学习科学与技术的关系
　　结合课本插图P118图6-12植物组织培养过程。通过对植物组织培养研究的历史发展过程的分析来总结科学发展的历史经验并揭示其规律。
　　1902年德国植物学家哈伯兰特（Haberlandt）提出细胞全能性概念，并用叶肉和其他多种细胞进行离体培养。在自制的营养物质中培养，仅出现一些细胞增大，未出现增殖和分化现象。
　　1934年荷兰植物学家（温特）F.W.Went发现了吲哚乙酸（IAA），随后又有人相继发现了IBA，NAA和2.4-D人工合成的生长素。
　　1934年怀特（White）用无机盐、糖类和酵母提取物配制成怀特培养基，用番茄根进行离体培养形成愈伤组织。其后证明了生长素和维生素对组培的作用，提出了细胞全能性学说。
　　20世纪40-50年代，斯库格（Skoog）和崔�等人利用添加了腺嘌呤和生长素的培养基进行烟草培养，诱导根、芽等器官，并确定腺嘌呤和生长素诱导根和芽生长的作用。
　　1958年美国斯图尔德（Steward）等和德国赖纳（Reinert）等分别将培养的胡萝卜根细胞诱导形成了胚状体，形成新植株。用实验证明了植物细胞的全能性。
　　从以上植物细胞全能性的研究历史，我们可知培养基是影响成功的重要的因素，正是因为科学和技术的相互支持，才使组织培养技术能够获得成功和完善。
　　通过植物组织培养，我们可以获得大量的克隆体，保持优良特性，缩短生产周期。为我们的生活提供丰富的物质保障，如花卉和蔬菜培育。
　　2.科学与技术对社会的影响
　　植物细胞的全能性，引发了人们对于动物细胞是否具有全能性的猜想，经过许多科学家的努力，动物细胞的体外培育不能实现细胞的全能性。几经周折后，科学家终于通过细胞重组技术证明出了动物细胞核具全能性。因为细胞核具有生物体的绝大部分遗传物质。
　　证明动物细胞核具全能性的就是克隆技术，也称核移植。
　　1996年7月5日，世界上第一只克隆羊多利（Dolly）由英国爱丁堡大学的伊恩・维尔穆特博士培育成功，但这成功并不是利用一个细胞就实验成功了，而是利用了上千个卵细胞才成功一个，其中过程也是很复杂的，是科学理论的指导下进行的。
　　克隆可以用于造福人类，比如说治疗性克隆，利用胚胎干细胞进行器官移植。要是被别有用心的人利用，克隆也可以影响人类的正常秩序，那后果将不堪设想。比如说克隆优等人种组成军队统治世界。
　　所以，科学是技术发展的理论基础，技术是科学发展的手段。科学技术是社会进步的动力，然而科学技术的也会给人类带来负效应，应正确处理好科学技术和社会的关系。
　　三、与现实生活的联系，进行STS教育
　　本节课有个探究模块，就是干细胞的知识。课标要求学生能自主搜集资料，并与同学分享成果。通过查找资料让学生及时理解关注对科学、技术和社会发展具有重大影响的生物学新进展，激发学生学习生物学的积极性。
　　学生分享：移植弟弟脐带血治好血癌，3岁女童健康成长；姚明加入中华骨髓库等案例。
　　引导学生通过讨论得出：白血病就是骨髓中的造血干细胞在分化的过程当中出现问题，导致不能正常增殖、分化出血红细胞。我们可以用正常的造血干细胞替代有问题的细胞，达到治疗的目的。脐带血里含有造血干细胞，通过移植造血干细胞就可以慢慢恢复造血功能。
　　干细胞可以分为三大类：全能干细胞、多能干细胞，专能干细胞
　　这里的脐带血就是专能干细胞，可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。
　　引导到目前人类遇到的重大科学难题――器官移植。器官移植需要先配型，后移植，移植成功后还需要终生服用抗免疫排斥的药。有没有能绕过免疫排斥的方法呢？那就是利用自身的干细胞培育出所需要的器官移植是最好的选择，它不会产生免疫排斥反应。
　　干细胞培育的方法还有望用于拯救珍稀、濒危动物。适当的介绍干细胞新进展，诱导多功能干细胞（iPS）的研究在生物和医学领域具有广阔的应用前景，有望成为实施再生医学和细胞治疗的重要细胞来源。
　　上述实例的介绍，让学生深刻体会到科学与技术对社会的影响力，从而激发学生强烈的好奇心和学习生物科学的兴趣。
　　四、课堂教学渗透STS教育的效果
　　我们将STS教育思想实施在具体教学的过程中，概念性的知识可以通过插图、绘图等手段，使学生更容易理解、掌握；技术性的知识通过科学发展史的学习，了解科学发展对人类的生活的作用，进而对科学萌生浓厚的兴趣；对于科学前沿知识应充分发挥学生的动手能力，查找相关的知识，讨论得出结果，再结合社会实际和学生的生活经验事例，将学习联系到现实生活中来，从而对内容进行加深巩固。
　　因此，我们在上课的时候尽可能多地反映生物科学和技术的新进展，以提高学生学习生物的兴趣，通过诱导形成正确的情感态度与价值观，从而提高生物科学素养。同样，教师应该精心搜集资料，合理利用教学资源，巧用教学方法，才能深化高中生物课程改革
　　（责任编辑：陈欣）
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