1.1生物学是与人类生活密切相关的自然科学教学设计2026-2027学年高一上学期生物沪科版必修一

该高中生物学教学设计聚焦杂交水稻、基因编辑等五大现代生物学前沿成果，通过生活实例提问导入，依托图文研读和小组表格填写，连接初中基础与高中系统知识，梳理生物学在粮食安全、医疗等领域的应用价值。 其亮点在于融合生命观念、科学思维与态度责任，如袁隆平杂交水稻渗透科技报国精神，基因编辑辩证分析利弊，小组合作探究提升归纳能力。案例情境教学等方法帮助学生建立生物与生活联系，教师可依托丰富素材实施素养导向教学。

教学设计 课程名称 生物学是与人类生活密切相关的自然科学 选用教材 高中生物沪科版必修一 教学章节 第一章第一节 授课对象 高一学生 授课类型 新授课 授课学时 1课时（45分钟） 一、教学内容分析 本节课是高中生物开篇第一课，以杂交水稻、基因编辑、免疫治疗、发酵工程、生态保护五大现代生物学前沿成果为主线，设置课堂表格交流活动、思考讨论与自我评价任务；依次展示袁隆平杂交水稻、基因编辑、T 细胞抗肿瘤、发酵工厂、城市生态公园五幅实景与原理示意图，分别从粮食安全、基因育种与遗传病治疗、肿瘤医学、轻工医药生产、生态文明可持续发展五大维度，展现生物学覆盖农业、医疗、工业、环境、国家战略全领域的应用价值；教材串联我国本土科研成就与全球生命科学前沿，渗透 “绿水青山就是金山银山” 生态理念，引导学生感悟生物学实用价值、建立生物学习兴趣，为整本必修一搭建学科价值框架，兼具启蒙激趣、价值引领、思政育人三重功能。 二、学情分析 1. 知识基础 学生初中已经初步接触遗传育种、微生物发酵、生态平衡、人体免疫基础常识，生活中听过杂交水稻、疫苗、发酵食品等名词，但未系统区分五大前沿技术的原理与应用场景；不了解基因编辑定点修饰 DNA、CAR-T 免疫细胞治疗、三系杂交水稻育种完整机制；对生态学调控城市生态、发酵工程工业化生产缺乏工程化认知，不清楚生物学与国家粮食、医疗、生态战略的深层关联。 2. 能力基础 高一新生具备基础小组讨论、资料列举能力，但整合前沿成果、提炼学科与社会价值的归纳能力薄弱；不会依托图片素材提取核心技术逻辑，难以多角度辩证分析生物技术利弊；自主联系日常生活实例解释生物学成果影响的迁移应用能力不足。 3. 认知基础 学生主观认为生物学仅局限于动植物观察，忽略分子、细胞、生态层面现代化工程技术；片面将生物等同于课堂理论，看不到杂交水稻、抗癌新药、发酵产业、城市绿化等身边真实应用；对本土生物科学家袁隆平的科研贡献认知浅层，缺乏科技报国、生态文明的价值认同感；难以主动挖掘生活中潜藏的生物学问题，缺少主动探究意识。 三、教学目标 1. 稳态与平衡观：杂交水稻利用遗传平衡提升粮食产能、免疫治疗依靠免疫细胞稳态清除肿瘤、生态公园依靠生态系统物质循环维持人与自然平衡； 2. 结构与功能统一观：基因编辑依靠核酸酶结构定点剪切 DNA、T 淋巴细胞膜蛋白结构调控免疫杀伤功能、微生物代谢结构支撑发酵产物合成； 3. 可持续发展观念：生态学原理协调人类开发与自然承载力，实现经济发展与生态保护协同共生。 2. 科学思维 1. 归纳概括思维：分类梳理农业、医疗、工业、生态四类生物学成果，提炼每类技术的核心内容、学科与社会价值； 2. 辩证分析思维：客观看待基因编辑、免疫治疗等生物技术优势与潜在局限，全面评价科技对生活的多重影响； 3. 迁移推理思维：结合五大前沿技术，自主列举日常衣食住行、医疗、农业中生物学应用实例，建立理论与生活关联。 3. 科学探究 1. 小组合作资料探究：课堂完成生物学重大成果表格填写，分组交流杂交水稻、基因编辑等成果的价值；结合教材示意图提取技术核心逻辑； 2. 问题式自主探究：课后观察生活，挖掘身边真实生物学问题，形成自主探究意识； 完整走完 “生活实例激趣→五大前沿成果图文研读→小组表格交流讨论→生物技术价值辩证分析→课后生活探究拓展” 探究流程。 4. 社会责任 1. 粮食安全责任：认识袁隆平杂交水稻保障我国与世界粮食供给，树立种业科技报国、珍惜粮食的意识； 2. 全民健康责任：了解免疫治疗、基因遗传病治疗前沿，主动向身边人科普现代生物医疗抗癌、遗传病诊疗价值； 3. 生态文明责任：践行 “绿水青山就是金山银山” 理念，主动参与低碳、保护生物多样性的环保行动； 4. 科技强国责任：认同我国生命科学前沿成就，立志学习生物科学助力农业、医疗、生态国家战略发展。 四、教学重难点 1. 五大核心生物学前沿成果：杂交水稻、基因编辑、免疫 CAR-T 治疗、现代发酵工程、生态可持续发展，掌握每项技术主要内容与社会价值； 2. 举例说明生物学全方位融入人类农业、医疗、工业、日常生活、生态保护； 3. 感悟生物学学科价值，建立高中生物学习内在动机。 难点 1. 理解五大技术底层基础生命科学原理，建立微观基因、细胞与宏观产业、生态的逻辑关联； 2. 辩证客观评价现代生物技术的优势与潜在风险； 3. 主动挖掘日常生活中的生物学问题，形成自主探究习惯。 五、教学方法  图文研读法：依托教材五幅示意图，分段研读每项前沿技术原理与应用；  小组合作讨论法：四人小组完成成果表格填写，交流思考讨论两道核心问题；  案例情境教学法：结合粮食短缺、癌症治疗、食品发酵、城市污染真实社会情境导入技术；  辩证对比归纳法：分类归纳农业、医疗、工业、生态四类生物成果，辩证分析技术利弊；  生活迁移拓展法：引导学生结合衣食住行列举身边生物学实例。 六、教学资源 袁隆平杂交水稻工作示意图（图 1-1）、基因编辑示意图（图 1-2）、T 淋巴细胞攻击肿瘤示意图（图 1-3）、现代发酵工厂设备图（图 1-4）、上海中心城区生态公园实景图（图 1-5）；配套素材：课堂生物学成果表格、思考讨论问题单、课后自我评价任务单。 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 环节一 情境导入（5 分钟）  提问导入：日常食用杂交大米、发酵酸奶，癌症新型免疫新药、城市公园绿化治理污染，背后全部依靠生物学前沿技术；21 世纪生物学深刻改变衣食住行、医疗、粮食、环境，本节课系统学习五大代表性重大生物成果，感受生物学与人类生活密不可分。  出示袁隆平杂交水稻工作示意图 引出第一项我国标志性本土生物科研成果，抛出导入问题：生活里哪些事物是生物学研究带来的改变？  过渡讲解：本节课分组研读五大前沿图文案例，完成课堂表格梳理成果价值，小组交流讨论生物学对生活的影响，最后梳理学科意义、布置课后自主探究任务。  自由发言，列举米饭、酸奶、疫苗、绿化等生活中和生物相关事物；  初步观察袁隆平杂交水稻图片，简单分享听过的杂交水稻相关新闻；  明确本节课学习主线：五大前沿生物成果、生物学社会价值、生活自主探究。 环节二 新知探究一：五大现代生物学前沿成果图文研读（22 分钟）  分层分段讲解五项核心成果，同步出示对应示意图，梳理核心内容、学科与社会价值： ① 杂交水稻（图 1-1） 袁隆平团队三系、两系、第三代基因工程杂交水稻，大幅提升亩产，解决全球粮食短缺，保障国家粮食安全，技术向全球三十多国推广，获共和国勋章；第四、五代 C₄水稻、无融合生殖育种仍在研发。 ② 基因编辑技术（图 1-2）： 核酸酶定点剪切修饰细胞 DNA，区别传统转基因随机插入；用于遗传病修复、动物疾病模型构建、农作物精准改良，为五千余种遗传病带来治愈希望。 ③ 免疫 CAR-T 治疗（图 1-3）： 阻断 T 细胞抑制膜蛋白、改造 T 细胞靶向杀伤肿瘤，2018 诺奖成果，治愈儿童急性淋巴白血病，拓展各类实体肿瘤治疗新路径。 ④ 现代发酵工程（图 1-4）： 微生物工业化大规模生产，覆盖医药重组蛋白药物、食品、可降解塑料、生物质能源，融合基因、细胞工程解决能源、污染、药物量产难题。 ⑤ 生态学可持续发展（图 1-5）： 运用生态系统平衡原理治理气候变暖、生物多样性丧失、荒漠化，落实 “绿水青山就是金山银山”，建设城市生态公园，构建人与自然生命共同体。  组织四人小组合作，完成教材表 1-1 生物学重大成果表格，分工填写成果名称、主要内容、学科 / 社会意义。  抛出两道思考讨论题，组织小组内部交流：第一，举例说明成果对日常生活的影响；第二，取得这些成果需要具备哪些知识、能力。  跟随教师依次观察五幅示意图，记录每项技术核心原理与应用场景；  小组分工合作填写表格，汇总五项成果完整信息；  小组交流讨论两道思考题，梳理生活实例、科研必备知识（遗传、细胞、免疫、微生物、生态）与实验、数据分析、创新实践能力。 环节三 新知探究二：生物学整体价值辩证归纳（13 分钟）  引导学生分类归纳五大成果所属领域：农业育种、临床医学、轻工工业、生态环境，总结生物学覆盖民生、产业、国家战略全维度；  辩证拓展：基因编辑、免疫治疗、发酵工程在带来巨大收益的同时，存在生物安全、治疗副作用、微生物管控等局限，科研人员持续优化技术降低风险；  整体升华：生命活动融合物理、化学变化，多学科交叉融合下，生物学成为 21 世纪主导学科，学习生物能够解决现实社会重大难题。  小组汇总分享讨论结果，列举杂交米、降糖胰岛素、抗癌新药、可降解塑料袋、城市绿化等生活实例；  辩证发言，说出基因编辑、免疫治疗潜在风险，客观看待生物技术利弊；  完整梳理生物学对粮食、健康、工业、生态、国家发展的多重价值。 环节四 课堂总结 + 课后自我评价拓展（5 分钟）  课堂梳理总结：本节课学习杂交水稻、基因编辑、免疫治疗、发酵工程、生态调控五大生物学前沿，认识到生物学紧密关联人类衣食住行、健康、粮食安全、生态文明，兼具巨大社会价值与科研发展前景；  布置课后自我评价三项任务：①实例说明生物学生活价值；②挖掘身边生物学问题；③写下高中生物学习期待，下节课课堂分享。  回顾本节课五大成果核心内容与应用价值；  记录课后三项自主任务，构思自身生活实例与身边生物问题。 八、板书设计 九、课程思政 本节课依托袁隆平杂交水稻本土重大育种科研成果、我国现代化发酵产业、城市生态治理实践素材，结合基因编辑、肿瘤免疫治疗全球前沿生命科学技术，分层引导学生认识我国生物科学家攻坚克难保障粮食安全的报国精神，理解 “绿水青山就是金山银山” 人与自然和谐共生的生态文明发展理念，感悟现代生物技术全方位保障全民健康、推动绿色产业升级、支撑国家现代化发展的核心作用；引导学生树立尊重生命、崇尚科学、科技强国、生态保护的价值观念，主动关注我国生命科学领域科研进展，立志运用生物学知识解决粮食、医疗、环境等社会现实难题，肩负青年一代生态文明建设与科技报国的社会责任。 十、教学反思与修改措施 1 教学反思 本节课使用袁隆平杂交水稻、基因编辑、T 细胞抗肿瘤、发酵工厂、城市生态公园五张教材配套图片，按照前沿图文研读、小组表格讨论、价值归纳、课后拓展逻辑授课，多数学生能够记住五项生物成果名称，但课堂存在明显短板：一是学生难以理解每项技术底层生命科学原理，仅能记忆表层应用，无法建立微观基因 / 细胞与宏观产业的联系；二是小组讨论时生活实例举例单一，局限于食品，缺少医疗、生态相关拓展；三是辩证分析生物技术利弊环节参与度低，学生只能说出优势，无法主动思考潜在风险；四是课后挖掘身边生物学问题任务讲解简略，学生缺少挖掘方向指导。 2 修改措施 课前提前发放五大成果简易原理预习单，铺垫遗传、免疫、微生物、生态基础概念；课堂增设分领域生活实例提示卡，引导学生从粮食、医药、环保多角度发言；增加生物技术安全短视频辅助辩证讨论，拓展学生风险思考维度；细化课后任务挖掘方向（居家种植、药品、垃圾分类绿化、发酵食品等）；课后配套成果原理填空专项习题，强化微观原理与宏观应用关联；增设绘图作业，任选一张教材示意图标注技术核心流程，提升图文信息提取、前沿技术生活迁移探究能力。 学科网（北京）股份有限公司 $