浙江 安徽

生物學作為當今最活躍的學科之一，每年都會爆出熱點事件，如2018年我國科技界的一個熱點事件轟動全球，即世界首例免疫艾滋病基因編輯嬰兒的誕生。如何使學生結(jié)合科技、社會、倫理道德等方面正確地認識該事件，關(guān)系到生物學知識的學習，符合STS教學理念和生物學核心素養(yǎng)，有利于學生樹立正確的價值觀、道德觀，訓練學生的科學思維。

基于此，教師在引領(lǐng)學生復習“免疫專題”時可以播放該國際熱點事件的短視頻為導入和載體，以問題串的形式和學生共同探討高中生物教材中的免疫知識，解決其隱含的科學問題（圍繞人體免疫系統(tǒng)的非特異性免疫、免疫應答、免疫治療）及倫理問題，使學生更易掌握人體免疫系統(tǒng)的復雜性、重要性。下面筆者以“免疫專題”的復習為例，以熱點事件為載體，嘗試推動高中生物復習教學進程，以期為更多一線教師提供參考和借鑒。

一、教學目標的確立

筆者從核心素養(yǎng)的角度確立教學目標。在生命觀念方面，HIV入侵人體后，會突破人體免疫系統(tǒng)的三道防線，使人體處于穩(wěn)態(tài)失調(diào)狀態(tài)，導致人體免疫缺陷，使學生認識到人體免疫系統(tǒng)的復雜性，樹立穩(wěn)態(tài)與平衡觀；在科學思維方面，學生基于教師給出的各種免疫細胞模型、分子模型，搭建細胞免疫和體液免疫過程模型，逐步發(fā)展模型與建模的科學思維；在科學探究方面，根據(jù)HIV入侵細胞的機理，結(jié)合前沿科技，讓學生嘗試設計治療艾滋病藥物的思路；在社會責任方面，讓學生運用所學的生物學知識和方法，對熱點事件（“基因編輯嬰兒”事件）做出理性解釋與判斷，關(guān)愛生命，崇尚健康文明的生活方式。

二、引入熱點事件，創(chuàng)設教學情境

筆者以“基因編輯嬰兒”事件為導入，通過播放短視頻，簡介世界首例免疫艾滋病基因編輯嬰兒的誕生及艾滋病發(fā)生的機理，使學生生動直觀地了解該事件的來龍去脈。并以此為切入點，設置一系列問題串，將問題與課本的知識點聯(lián)系起來，回憶已學知識，思考如何用已學知識解釋該問題。問題串1：艾滋病是由什么引起的，傳播途徑有哪些，為什么接觸不傳染？為什么難以治愈？人體免疫系統(tǒng)包括哪幾道防線，艾滋病病毒為什么可以突破人體的免疫防線？通過問題串1的導入，使學生回憶起艾滋病是由HIV入侵人體后破壞人體免疫系統(tǒng)造成的，其主要通過性接觸、血液與母嬰等方式進行傳播。但是握手、擁抱等接觸行為（體表為人體天然的免疫屏障）為什么不會傳染艾滋??？

三、以情境推進教學進程

通過問題串1，首先推出第一節(jié)內(nèi)容——非特異性免疫的復習。什么是非特異性免疫？有幾種類型？有何特點？以這些問題為切入點，推動學生對非特異性免疫相關(guān)概念的鞏固。通過引入非特異性免疫相關(guān)高考題，考查學生對此部分知識的掌握情況。再回到問題串1，艾滋病為什么不能經(jīng)接觸傳染呢？因為HIV主要攻擊的是人體的輔助性T淋巴細胞，它是體液免疫與細胞免疫的關(guān)鍵組分，而人體體表主要功能是天然免疫，并不具備輔助性T淋巴細胞。通過對這個問題的回答，一方面可引出體液免疫與細胞免疫的概念，使學生回憶相關(guān)的知識點；另一方面，還能通過對艾滋病知識的普及，宣揚與艾滋病人正確的交往方式，消除歧視。

由HIV主要攻擊的是人體的輔助性T淋巴細胞，它是體液免疫與細胞免疫的關(guān)鍵組分，引出問題串2：為什么艾滋病不能像其他傳染病一樣通過預防接種來預防？什么是預防接種？現(xiàn)有的疫苗有哪些類型？賀正奎編輯的是什么基因，有何功能，為何可以抵抗艾滋病？你對免疫艾滋病基因編輯嬰兒事件持何態(tài)度？要回答上述問題，首先要解決體液免疫與細胞免疫內(nèi)容相關(guān)的知識點復習。而這部分內(nèi)容是本專題的教學重點與難點，因此，筆者采用讓學生以小組活動的方式構(gòu)建模型來突破該重難點。

構(gòu)建體液免疫和細胞免疫過程模型活動實施：由于細胞免疫和體液免疫過程中涉及的細胞種類較多，各細胞、分子名稱也較為相似，導致學生易混淆，以上為本專題的難點，因此，教師在課前可用軟磁鐵裁剪好代表各種免疫細胞、分子的模型（抗原、抗體、抗原-MHC復合體），在構(gòu)建細胞免疫、體液免疫過程模型前先引導學生根據(jù)受體（抗原、抗原-MHC復合體受體）來區(qū)分B淋巴細胞和T淋巴細胞以及各分子模型，再呈現(xiàn)各種免疫細胞模型讓學生去辨析，最后引導學生借助教師準備的免疫細胞和分子模型依次構(gòu)建細胞免疫和體液免疫過程模型。在此過程中要求學生用箭頭表示出相互之間的關(guān)系，并用相應的文字標明。

針對學生構(gòu)建的細胞免疫和體液免疫過程，再設置問題串3：細胞免疫和體液免疫作用的對象有何差異？兩個過程又有何相同之處？這兩個過程是相互獨立的嗎？通過問題串3幫助學生回憶細胞免疫和體液免疫并不是孤立的，當HIV剛進入人體內(nèi)環(huán)境時，首先體液免疫發(fā)揮作用，通過產(chǎn)生抗體阻止HIV進入宿主細胞，使其無法存活，但也有部分HIV已經(jīng)侵入人體的宿主細胞，這時細胞免疫便發(fā)揮起作用，先通過靶細胞的裂解，再通過體液免疫將其消滅。從模型中不難發(fā)現(xiàn)，無論是細胞免疫還是體液免疫均有輔助性T淋巴細胞的參與，而輔助性T淋巴細胞是HIV入侵人體的主要宿主細胞，因此保護輔助性T淋巴細胞或許可以降低HIV對人體的危害。

通過對本專題重難點內(nèi)容的學習，再回到問題串2，解決問題串2所涉及的問題：預防接種主要是通過少量毒性或非毒性抗原，誘導體內(nèi)形成抗體，進而達到預防疾病的目的。而HIV主要入侵宿主的CD4輔助性T淋巴細胞以及表達CD4分子的其他細胞，其糖蛋白與宿主細胞膜表面的CD4分子形成復合物，進而結(jié)合宿主細胞膜表面的受體CXCR4或CCR5，最終侵入宿主細胞，直接或間接地殺傷靶細胞，使人體的免疫能力下降。從HIV侵入免疫細胞的機制可以看出，HIV只殺傷CD4輔助性T淋巴細胞。也就是說，賀建奎通過對CCR5基因的編輯，可以阻斷HIV與宿主的識別，原則上可以起到控制艾滋病的目的。但是因為CCR5基因的功能尚不完全明確，且人類與其他實驗動物不一樣，一旦有副作用，會造成不可估量的后果。再者，從倫理上講，基因編輯如果用于改造人類，可能引發(fā)“超級人類”的產(chǎn)生。通過這一部分內(nèi)容的學習，首先，使學生對體液免疫與細胞免疫的知識點進行系統(tǒng)回顧；其次，引入新的知識點與新的素材，避免復習課的枯燥乏味；再者，可培養(yǎng)學生分析問題，解決問題的能力，使學生學以致用，達到理論聯(lián)系實際的目的。問題串2的設置是讓學生結(jié)合科技、社會、倫理道德等方面全面地去分析該熱點事件，符合STS教學的理念。

既然基因編輯技術(shù)存在上述問題，筆者繼續(xù)設置問題串4：HIV侵入宿主細胞后如何大量繁殖后代？根據(jù)入侵機理談談還可從哪些途徑治療艾滋??？通過問題串4的設置，筆者引導學生回顧HIV是一類逆轉(zhuǎn)錄病毒，其繁殖需通過在宿主細胞中逆轉(zhuǎn)錄、整合才能復制出新的HIV，故可以從阻斷HIV的繁殖途徑來治療艾滋病，如研發(fā)特異性的抑制逆轉(zhuǎn)錄酶、整合酶的藥物等。遺憾的是雖然現(xiàn)在科學家已嘗試從這些途徑去研發(fā)藥物，但目前為止還沒有一種切實有效的藥物來治療艾滋病。通過這一部分的學習，培養(yǎng)學生利用所學的知識解決現(xiàn)實生活問題，從而培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)。

面對艾滋病疫苗和治療藥物研發(fā)的嚴峻形勢，筆者讓學生結(jié)合艾滋病傳播的途徑，談談可通過哪些途徑來避免HIV的感染。通過讓學生談預防艾滋病的舉措來使學生樹立健康文明的生活方式。

四、教學反思與收獲

（一）STS教學設計，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)

STS教育是21世紀一種新的教學模式。在新媒體時代，人們獲得知識的途徑多，知識普及的速度快，而STS教育模式可以綜合運用新知識、新熱點、新技術(shù)及社會反應等，推進教育結(jié)合實踐。STS教育是科學、技術(shù)、社會三位一體的教育，在生物學的教學中應用具有先天的優(yōu)勢。免疫與人體的健康直接相關(guān)，相比其他知識點，若運用STS教學理念更易突出以學生為主體，鼓勵討論與探索的教學方式。有利于在教學過程中提升學生的自主學習能力和對社會的認知，以及達到通過科學思維解決熱點問題，杜絕傳播謠言的目的。

（二）重視學以致用能力的培養(yǎng)

本節(jié)課的教學設計，以熱點導入，分解熱點并結(jié)合概念圖解，通過逆向思維引導學生自主復習人體免疫系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)、作用特征、作用方式、生活中的應用等。使用概念圖解的反向推演，能有目的、有步驟地引導學生進行自主學習，使學生對知識點形成深刻印象，提高學生的參與度，提升學習效率，進而達到深化教學效果的目的。再以回答導入中的問題為復習知識的結(jié)尾，使整節(jié)課首尾呼應，環(huán)環(huán)相扣，培養(yǎng)了學生通過所學知識解決問題的能力。

（三）重視學生價值觀、道德觀的培養(yǎng)

世界首例免疫艾滋病基因編輯嬰兒的誕生從一開始的諾貝爾獎級別的成果宣揚到被全國人民譴責，折射出大眾的價值觀與道德觀的缺乏。而通過科學思維去認識事件的本質(zhì)，中學生物教學起著重要的引導作用。通過對本節(jié)課新增知識點的學習，使學生了解了基因編輯技術(shù)存在不確定性，教師對編輯基因功能的不確定性，以及相關(guān)的倫理道德上的問題，進行理性的普及，有利于培養(yǎng)學生形成正確的價值觀、倫理道德觀。

（四）對教師知識積累要求高

世界首例免疫艾滋病基因編輯嬰兒的誕生背后涉及的知識點、機理，需要與課本內(nèi)容緊密結(jié)合。要做到這點，教師需要在備課時查閱文章了解最新的資訊以及論文，詳細準確地了解艾滋病發(fā)生的機理、基因編輯技術(shù)的原理、HIV攻擊人體免疫細胞的過程及特點、人體細胞中HIV受體是什么，HIV受體的主要功能又是什么等問題。因此，通過這堂課的設計，也豐富了教師的知識儲備，讓課本知識提升到應用層面，提高了教師的教學素養(yǎng)。