【摘 要】本文以“免疫調(diào)節(jié)”為例,編制調(diào)查問卷,了解學(xué)生的前概念,揭示錯(cuò)誤概念的類型、來源。依據(jù)概念轉(zhuǎn)變理論,綜合運(yùn)用直接講授、類比、模擬活動(dòng)和探究活動(dòng)教學(xué)策略,促進(jìn)學(xué)生轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念,建構(gòu)科學(xué)概念。
【關(guān)鍵詞】前概念;概念轉(zhuǎn)變;模擬活動(dòng);探究活動(dòng)
【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1671-8437(2019)16-0159-02
學(xué)生在接受正規(guī)的科學(xué)教育之前已經(jīng)具備的知識(shí)及其組織結(jié)構(gòu)稱之為“前概念”,前概念有些是正確的,有些是錯(cuò)誤的。前概念在學(xué)生學(xué)習(xí)中發(fā)揮著組織作用,促進(jìn)或阻礙著科學(xué)概念的形成[1]。為此,本文以高中“免疫調(diào)節(jié)”的教學(xué)內(nèi)容為例,闡述教學(xué)中如何揭示學(xué)生的前概念,綜合運(yùn)用多種教學(xué)策略幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念,建構(gòu)科學(xué)概念。
1 前概念的調(diào)查與分析
“免疫調(diào)節(jié)”在普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)中要求傳遞的概念包括:“舉例說明免疫細(xì)胞、免疫器官和免疫活動(dòng)物質(zhì)等是免疫調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)基礎(chǔ)”“概述人體的免疫包括生來就有的非特異性免疫和后天獲得的特異性免疫”“闡明特異性免疫是通過體液免疫和細(xì)胞免疫兩種方式,針對(duì)特定病原體發(fā)生的免疫應(yīng)答”“舉例說明免疫功能異常可能引發(fā)疾病,如過敏、自身免疫病、艾滋病和先天性免疫缺陷病等”[2]。
為了了解以及明確呈現(xiàn)學(xué)生頭腦中的前概念,在教學(xué)之前編制了調(diào)查問卷。問卷采用問答題的形式,列出一些事例和一些觀點(diǎn)讓學(xué)生用文字闡述表達(dá)。調(diào)查內(nèi)容是:①免疫調(diào)節(jié)是人體的什么功能?②有哪些器官是免疫器官?③體內(nèi)有哪些免疫細(xì)胞?④抗體什么作用?怎么產(chǎn)生?⑤免疫天生就具有嗎?⑥體液中的殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞吞噬抗原是特異性免疫嗎?⑦接種卡介苗可以預(yù)防結(jié)核病,能預(yù)防其他疾???⑧艾滋病是什么疾病?有什么危害?怎么傳播?⑨過敏反應(yīng)與免疫有關(guān)嗎?⑩癌癥的發(fā)生與免疫有關(guān)嗎?
調(diào)查了高二年級(jí)(本校生物學(xué)起始年級(jí))3個(gè)班級(jí)的學(xué)生共162人,發(fā)現(xiàn)學(xué)生頭腦中一些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí):免疫調(diào)節(jié)識(shí)別“非已”,忽略免疫調(diào)節(jié)識(shí)別“自己”;扁桃體、淋巴結(jié)等是免疫器官,不知道骨髓、胸腺是免疫器官;不能說出具體的免疫細(xì)胞的名稱;抗體可以消滅抗原,不知道抗體產(chǎn)生的具體過程;知道后天會(huì)獲得免疫能力,但不知道后天獲得免疫能力的原因;遺忘非特異性免疫,混淆非特異性免疫和特異性免疫;不知道接種特定疫苗預(yù)防特定疾病的原理;知道艾滋病的傳播途徑,但不知道艾滋病危害的真正原因;知道過敏反應(yīng)與免疫有關(guān);知道癌癥發(fā)生與免疫調(diào)節(jié)能力下降有關(guān),但不知道原理。
通過訪談和初步分析,發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)產(chǎn)生的原因:教學(xué)階段的限制,原有的知識(shí)儲(chǔ)備不足,知道概念的部分內(nèi)涵,沒有形成一個(gè)完整的概念;基于不當(dāng)?shù)闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn),沒有基于證據(jù)的判斷和推理;知道具體事例,沒有形成抽象概念,不會(huì)用概念解決新的問題。
2 綜合運(yùn)用教學(xué)策略,轉(zhuǎn)變前概念
2.1 引入具體事例,促進(jìn)同化事實(shí)性知識(shí)
經(jīng)過前概念的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)學(xué)生只知道某一概念的名稱,但并不知道概念的內(nèi)涵、外延和例證,如免疫細(xì)胞、免疫器官和免疫活性物質(zhì)。對(duì)于這類前概念,舉例呈現(xiàn)圖片,清晰講解免疫細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能。舉出先天性免疫缺乏病和艾滋病事例,說明免疫細(xì)胞在免疫調(diào)節(jié)中的重要作用。免疫器官是免疫細(xì)胞生成、成熟或集中分布的場所,免疫活性物質(zhì)是免疫細(xì)胞或其他細(xì)胞產(chǎn)生的發(fā)揮免疫作用的物質(zhì)。以免疫細(xì)胞為中心,將免疫器官、免疫活性物質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)有聯(lián)系地組織起來,結(jié)合具體事例說明免疫細(xì)胞的作用,解決了問卷中相關(guān)的前概念問題。問卷中關(guān)于非特異性免疫的知識(shí)也采用直接講授,結(jié)合圖片、動(dòng)畫的方法轉(zhuǎn)變學(xué)生的前概念。
事實(shí)性知識(shí)在直接講授中貫通地、系統(tǒng)地以有用的方式組織起來,才能理解記憶并能遷移運(yùn)用理解其他
知識(shí)。
2.2 運(yùn)用類比和模擬活動(dòng),達(dá)成重要概念理解
抗原與抗體特異性地結(jié)合,是免疫調(diào)節(jié)的核心概念。首先采用類比的方法建立這一概念的基本認(rèn)識(shí):激素和受體特異性結(jié)合,發(fā)揮激素的特定作用;神經(jīng)遞質(zhì)和突觸后膜上的受體結(jié)合,發(fā)揮神經(jīng)遞質(zhì)的特定作用。
模擬活動(dòng)1:設(shè)計(jì)簡單的教具突破抗原與抗體特異性結(jié)合的這個(gè)難點(diǎn),用磁力貼剪成不同形狀代表抗原,用圓形代表B細(xì)胞,細(xì)胞表面不同形狀代表B細(xì)胞表面的受體,Y形代表抗體,Y的分叉短臂有不同形狀。在黑板上演示,同一形狀的抗原與同一形狀的B細(xì)胞表面的受體結(jié)合,B細(xì)胞就增殖分化形成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞。漿細(xì)胞合成分泌抗體,產(chǎn)生的抗體形狀與抗原的形狀一致,抗體與抗原特異性結(jié)合。
模擬活動(dòng)2:用磁力貼剪成統(tǒng)一的方形代表人體所有細(xì)胞細(xì)胞膜上的MHC(主要組織相容性復(fù)合體)的分子標(biāo)志,用圓形代表自身異常細(xì)胞細(xì)胞膜上的分子標(biāo)志,T細(xì)胞表面的受體用圓形代表。在黑板上演示,T細(xì)胞對(duì)正常細(xì)胞的MHC標(biāo)志不發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)T細(xì)胞遇到與自身受體相一致的異常細(xì)胞時(shí),T細(xì)胞就大量增殖,分化成效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞。效應(yīng)T細(xì)胞密切接觸異常細(xì)胞,引起異常細(xì)胞裂解。
演示之后教師提出問卷中的問題:①接種卡介苗可以預(yù)防結(jié)核病,能預(yù)防其他疾?。竣诎┌Y的發(fā)生與免疫有關(guān)嗎?③過敏反應(yīng)與免疫有關(guān)嗎?學(xué)生討論并與先前的回答進(jìn)行比較,反思修正,給出了正確的解釋。教師結(jié)合圖片呈現(xiàn)完整的體液免疫和細(xì)胞免疫過程,引導(dǎo)學(xué)生分析兩種免疫方式的不同點(diǎn)和聯(lián)系。
運(yùn)用類比和模擬活動(dòng)將概念形象化,補(bǔ)充完整的概念,可提高學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的正確理解[3]。補(bǔ)充概念學(xué)習(xí)的典型實(shí)例,如接種卡介苗、癌癥的發(fā)生和過敏反應(yīng),促使學(xué)生在具體情境中思考,自我反思,從而認(rèn)同科學(xué)概念的合理性。
2.3 創(chuàng)設(shè)探究活動(dòng),應(yīng)用概念解決問題
以艾滋病為具體情境,設(shè)計(jì)探究問題深化理解細(xì)胞免疫和體液免疫的概念。
艾滋?。ˋIDS)是人類免疫缺陷病毒(HIV)引起的。圖1表示HIV感染人體后,體液中HIV和T細(xì)胞數(shù)量的
變化。
(1)在第一年內(nèi)造成HIV濃度下降的原因是____。
(2)HIV進(jìn)入人體內(nèi)可引起人體的____。(填“體液”或“細(xì)胞”或“體液和細(xì)胞”)免疫。在免疫過程中,能特異性識(shí)別HIV的細(xì)胞有T細(xì)胞、記憶細(xì)胞、____、和____。
(3)據(jù)圖分析,感染一年后HIV濃度增加的原因是____。
(4)感染數(shù)年后,艾滋病病人免疫系統(tǒng)的____功能下降,所以惡性腫瘤發(fā)病率大大升高。
學(xué)生運(yùn)用學(xué)習(xí)到的科學(xué)概念去分析、解決問題,如果得到正確的答案,會(huì)增強(qiáng)對(duì)科學(xué)概念的認(rèn)同;如果運(yùn)用原有的錯(cuò)誤概念,無法得到合理的答案,會(huì)促使學(xué)生自我分析,將錯(cuò)誤概念解構(gòu),重建科學(xué)概念??茖W(xué)概念的有效性,對(duì)概念轉(zhuǎn)變的效果起到鞏固的作用。
3 概念轉(zhuǎn)變效果
課堂教學(xué)結(jié)束后,課后檢測主要是教材和練習(xí)冊上的問題,學(xué)生答題正確率都在90%以上。前概念調(diào)查揭示學(xué)生的錯(cuò)誤,使教學(xué)具有針對(duì)性,提高了教學(xué)的有效性。本課例研究發(fā)現(xiàn),學(xué)生的前概念也會(huì)在教學(xué)的過程中逐步形成,所以新課之后還要進(jìn)行調(diào)查揭示,概念教學(xué)在不斷地解構(gòu)、重建過程中螺旋式上升。
通過“免疫調(diào)節(jié)”的課例研究,發(fā)現(xiàn)通過課前調(diào)查學(xué)生前概念,在教學(xué)過程中針對(duì)性地運(yùn)用模擬活動(dòng)、探究活動(dòng)教學(xué)策略,可使概念形象化、可理解,合理有價(jià)值,能有效促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李高峰.初中生物學(xué)前科學(xué)概念研究[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2011.
[2]中華人民共和國教育部. 普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.
[3]安代紅.基于前概念調(diào)查的初中生物學(xué)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)策略[J].生物學(xué)教學(xué),2016(10).
【作者簡介】
劉冰妍(1974~),女,河南鄭州人,學(xué)歷:研究生,中學(xué)一級(jí)教師,研究方向:中學(xué)生物學(xué)教學(xué)。