張曄
摘要:以概念模型為載體,引導(dǎo)學(xué)生作為課堂學(xué)習(xí)的主角,以構(gòu)建、修正完善、形成和應(yīng)用概念模型為課堂主線,幫助學(xué)生突破特異性免疫這一難點(diǎn)的學(xué)習(xí),形成體液免疫和細(xì)胞免疫過(guò)程的概念模型。學(xué)生在模型構(gòu)建過(guò)程中,體驗(yàn)知識(shí)的生成過(guò)程,形成結(jié)構(gòu)功能觀,逐步發(fā)展科學(xué)思維。
關(guān)鍵詞:概念模型構(gòu)建特異性免疫教學(xué)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
1教材分析及設(shè)計(jì)思路
“免疫調(diào)節(jié)”是人教版高中生物學(xué)教材《必修3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第二章第四節(jié)的內(nèi)容。免疫調(diào)節(jié)作為“神經(jīng)一體液一免疫”調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中至關(guān)重要的一環(huán),對(duì)高等多細(xì)胞動(dòng)物和人實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)發(fā)揮著舉足輕重的作用。在教材編排上,本節(jié)課包括免疫系統(tǒng)的組成、免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能、免疫系統(tǒng)的監(jiān)控和清除功能及免疫學(xué)的應(yīng)用4個(gè)部分。本節(jié)課主要是從學(xué)生的實(shí)際生活體驗(yàn)出發(fā),運(yùn)用類比推理的方法引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)免疫系統(tǒng)防衛(wèi)功能的三道防線;又從結(jié)構(gòu)與功能觀的角度,引導(dǎo)學(xué)生分析免疫系統(tǒng)的組成,使學(xué)生體會(huì)結(jié)構(gòu)決定功能的思想。對(duì)于本節(jié)課的重難點(diǎn)——特異性免疫過(guò)程的突破,則是采用模型構(gòu)建的方法。在教學(xué)中,教師通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)、問(wèn)題引領(lǐng)、小組合作的方式,引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建出體液免疫和細(xì)胞免疫過(guò)程的概念模型,使學(xué)生在模型建構(gòu)過(guò)程中體會(huì)知識(shí)的逐步生成過(guò)程,逐步發(fā)展科學(xué)思維。最后,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用,談?wù)勁c免疫相關(guān)的疾病和免疫學(xué)的應(yīng)用,幫助學(xué)生樹(shù)立健康文明的生活方式,倡導(dǎo)學(xué)生積極履行公民的社會(huì)責(zé)任。
2學(xué)情分析
學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)有關(guān)免疫的基礎(chǔ)知識(shí),知道人體具有三道防線,能大概了解人體在抵抗病原菌方面的基礎(chǔ)知識(shí),并且在日常生活也曾有過(guò)如感冒、過(guò)敏等與免疫系統(tǒng)相關(guān)的疾病的實(shí)際體驗(yàn)。但學(xué)生對(duì)于特異性免疫的過(guò)程以及免疫細(xì)胞的具體職能,缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和深入的學(xué)習(xí)。高二學(xué)生的思維水平、學(xué)習(xí)能力已經(jīng)發(fā)展到較高階段,具有對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究、深入分析的能力,可以采取自主學(xué)習(xí)與小組合作交流相結(jié)合的形式,建構(gòu)“特異性免疫過(guò)程”的概念模型。
3教學(xué)目標(biāo)
①舉例說(shuō)明免疫細(xì)胞、免疫器官和免疫活性物質(zhì)是免疫調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)基礎(chǔ)。
②通過(guò)類比推理法,概述人體的三道防線。
③通過(guò)概念模型的建構(gòu)過(guò)程,闡明體液免疫和細(xì)胞免疫具體過(guò)程及作用。
④舉例說(shuō)明免疫功能異常可能引發(fā)的疾病,關(guān)注疾病的流行與預(yù)防,養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣,樹(shù)立保持健康的意識(shí)。
4教法分析
采用類比推理、模型構(gòu)建、小組合作學(xué)習(xí)的方式,通過(guò)對(duì)問(wèn)題的逐步分析,探究、歸納出特異性免疫的概念模型,深入理解特異性免疫過(guò)程及各種免疫細(xì)胞的作用,真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的不斷深化和知識(shí)的自主生成過(guò)程。
5教學(xué)重難點(diǎn)分析
教學(xué)重點(diǎn):免疫系統(tǒng)的組成與功能;體液免疫和細(xì)胞免疫過(guò)程;免疫學(xué)的應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):體液免疫和細(xì)胞免疫過(guò)程。
6教學(xué)過(guò)程
6.1創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣
教師播放關(guān)于“泡泡男孩”的視頻,提出問(wèn)題:為什么這個(gè)男孩從出生開(kāi)始就要生活在封閉的環(huán)境中?什么原因?qū)е逻@個(gè)男孩不能像正常人一樣自由自在地活動(dòng)呢?從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)入“免疫調(diào)節(jié)”的新課學(xué)習(xí)。
6.2類比推理,歸納人體三道防線
教師展示“高新慧園”小區(qū)圖片,提出問(wèn)題串:①結(jié)合你的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),思考對(duì)于一個(gè)小區(qū)來(lái)說(shuō),都有哪些防護(hù)措施呢?②如果有人渾水摸魚(yú)進(jìn)入了小區(qū),誰(shuí)會(huì)發(fā)揮作用保護(hù)小區(qū)安全呢?③如果有持槍歹徒潛入小區(qū),保安的力量不夠,那該怎么辦?
學(xué)生討論,歸納并整理,得出結(jié)論:對(duì)于一個(gè)小區(qū)來(lái)說(shuō),第一道防線就是門衛(wèi)和小區(qū)的圍欄——防止非住戶隨意進(jìn)出;第二道防線——保安,會(huì)在小區(qū)內(nèi)定時(shí)的巡邏,如有異常,及時(shí)驅(qū)逐;第三道防線——警察,也是威力最大的防線,這道防線是有針對(duì)性的,即有特異性。而前兩道防線則無(wú)特異性。
教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用類比推理的方法,歸納整理出人體免疫的三道防線:小區(qū)安定需要相應(yīng)的防線,人體要保持健康,內(nèi)環(huán)境要維持穩(wěn)態(tài),同樣需要一系列的防護(hù)措施。
學(xué)生結(jié)合教材,類比推理出人體免疫的三道防線:第一道防線是皮膚和黏膜,第二道防線是吞噬細(xì)胞和殺菌物質(zhì),這兩道防線是沒(méi)有特異性的;第三道防線主要是免疫器官和免疫細(xì)胞,它們相當(dāng)于警察,是有特異性的。
設(shè)計(jì)意圖:從學(xué)生熟悉的事物出發(fā),教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用類比推理的科學(xué)方法來(lái)學(xué)習(xí)新的知識(shí)。
6.3樹(shù)立結(jié)構(gòu)與功能觀,從三個(gè)維度認(rèn)識(shí)免疫系統(tǒng)的組成
教師提出問(wèn)題:生物學(xué)上結(jié)構(gòu)決定功能,每一項(xiàng)功能的行使都需要相應(yīng)的結(jié)構(gòu)支持。人體三道防線的防衛(wèi)功能需要哪些基本結(jié)構(gòu)的支持呢?免疫器官和免疫細(xì)胞又有哪些呢?引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,從器官、細(xì)胞、物質(zhì)3個(gè)維度學(xué)習(xí)免疫系統(tǒng)的組成。
設(shè)計(jì)意圖:教師引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的生命觀念,使學(xué)生認(rèn)同并理解結(jié)構(gòu)與功能觀。
6.4模型構(gòu)建——體液免疫和細(xì)胞免疫過(guò)程的概念模型
6.4.1問(wèn)題引導(dǎo)、確定建模要素
教師展示問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材:①第三道防線的作戰(zhàn)部隊(duì)是什么?②作為特異性免疫的第三道防線主要有哪兩種方式呢?
學(xué)生結(jié)合前面所學(xué)的“免疫系統(tǒng)的組成”和“人體三道防線”的相關(guān)知識(shí),以及自主學(xué)習(xí)教材的成果,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行做答。
設(shè)計(jì)意圖:以問(wèn)題為引領(lǐng),以學(xué)生自主閱讀學(xué)習(xí)教材為方式,教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)參與體液免疫和細(xì)胞免疫過(guò)程的物質(zhì)和細(xì)胞形成初步印象,為后續(xù)準(zhǔn)確鎖定模型所需的核心概念(關(guān)鍵要素)、順利完成概念模型的構(gòu)建做好鋪墊。
教師將事先制作好的寫(xiě)有B淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞、吞噬細(xì)胞、抗體、淋巴因子、抗原等字樣的卡片散亂地展示在黑板上,并提出問(wèn)題:通過(guò)前期的學(xué)習(xí),你能分別找出參與體液免疫和細(xì)胞免疫過(guò)程的細(xì)胞或物質(zhì)嗎?
學(xué)生結(jié)合之前自主學(xué)習(xí)的成果,對(duì)黑板上的卡片進(jìn)行選擇,確定模型所含的核心概念(關(guān)鍵要素)。
設(shè)計(jì)意圖:基于學(xué)生最近發(fā)展區(qū),教師以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式,引導(dǎo)學(xué)生自主挑選并確定模型所需的核心概念,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象,形成“結(jié)構(gòu)與功能觀”的生命觀念。
6.4.2內(nèi)化整合、建構(gòu)模型
教師播放有關(guān)“體液免疫和細(xì)胞免疫過(guò)程”的Flash動(dòng)畫(huà),并提出問(wèn)題:各種免疫細(xì)胞或免疫活性物質(zhì)的作用分別是什么?它們是如何相互配合的?
學(xué)生認(rèn)真觀看動(dòng)畫(huà),思考并回答問(wèn)題。
設(shè)計(jì)意圖:教師進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的課堂自主參與性,引起學(xué)生的有效注意,充分利用視頻資源生動(dòng)形象、趣味性強(qiáng)的特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生檢驗(yàn)之前確定的模型包含的核心概念是否準(zhǔn)確,并及時(shí)作出反饋和修正。這樣能夠更加直觀地幫助學(xué)生深入理解各種細(xì)胞和物質(zhì)在免疫過(guò)程中的作用,為接下來(lái)梳理各個(gè)核心概念的關(guān)系、構(gòu)建過(guò)程模型做好準(zhǔn)備。
教師布置任務(wù),要求學(xué)生用箭頭或短線將黑板上的核心概念連接起來(lái),構(gòu)建出體液免疫和細(xì)胞免疫的過(guò)程圖,即概念模型。
學(xué)生嘗試構(gòu)建體液免疫和細(xì)胞免疫的概念模型。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生自主完成模型建構(gòu),引發(fā)高層次的思維活動(dòng),培養(yǎng)探究能力和建模能力。
教師以黑板上學(xué)生代表構(gòu)建的模型為例進(jìn)行成果展示,并請(qǐng)其他學(xué)生對(duì)體液免疫和細(xì)胞免疫過(guò)程進(jìn)行準(zhǔn)確的描述。教師給予糾正和指導(dǎo)。
學(xué)生依據(jù)模型成果,分別描述兩種免疫過(guò)程。
設(shè)計(jì)意圖:借助學(xué)生代表的描述及教師給予的指導(dǎo),規(guī)范學(xué)生使用生物學(xué)術(shù)語(yǔ),提高學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。
6.4.3合作交流、修正完善
教師展示教材體液免疫和細(xì)胞免疫的過(guò)程圖,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)二次免疫,布置小組活動(dòng):請(qǐng)學(xué)生對(duì)比教材過(guò)程圖與同學(xué)構(gòu)建的概念模型,自己的概念模型還有哪些需要修改和完善的地方?
學(xué)生小組討論,踴躍提出對(duì)于模型的修改完善意見(jiàn),得到體液免疫和細(xì)胞免疫的概念模型(圖1和圖2)。
設(shè)計(jì)意圖:小組討論進(jìn)一步修改完善模型,學(xué)生能夠進(jìn)一步加深對(duì)模型的理解,同時(shí)也能體驗(yàn)小組合作的樂(lè)趣,并且也能認(rèn)識(shí)到科學(xué)成果的產(chǎn)生都是需要不斷修正和完善的,進(jìn)而形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。
6.4.4應(yīng)用提升、反饋評(píng)價(jià)
教師利用引導(dǎo)學(xué)生完成體液免疫和細(xì)胞免疫的區(qū)別與聯(lián)系表(表1),運(yùn)用構(gòu)建的模型解決具體生物學(xué)問(wèn)題。
學(xué)生完成兩種免疫方式的對(duì)比,校驗(yàn)?zāi)P汀?/p>
設(shè)計(jì)意圖:教師引導(dǎo)學(xué)生判斷模型的科學(xué)性、正確性,并學(xué)以致用,突破難點(diǎn);同時(shí),使學(xué)生深入理解體液免疫與細(xì)胞免疫既有區(qū)別又存在密切聯(lián)系,協(xié)同作用。教師引導(dǎo)學(xué)生全面科學(xué)地看待問(wèn)題。
6.5聯(lián)系實(shí)際、了解免疫學(xué)的應(yīng)用
教師提出問(wèn)題:免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能是不是越強(qiáng)越好?教師引導(dǎo)學(xué)生分析一些過(guò)敏反應(yīng)及自身免疫疾病的實(shí)例,從而使學(xué)生明白免疫功能過(guò)強(qiáng)也會(huì)引發(fā)疾病,再進(jìn)一步結(jié)合艾滋病這一類的免疫缺陷病,引導(dǎo)學(xué)生理解免疫系統(tǒng)的監(jiān)控和清除功能,使學(xué)生全面深入地認(rèn)識(shí)到正常的免疫功能才是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)所必需的。最后,結(jié)合疫苗、器官移植和疾病診斷,和學(xué)生一起了解免疫學(xué)的具體應(yīng)用。
設(shè)計(jì)意圖:教師結(jié)合具體實(shí)例,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到正常的免疫功能對(duì)維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)的重要性,以及免疫學(xué)對(duì)人類健康和社會(huì)發(fā)展的重要意義,從而引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立健康觀念,激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。
本節(jié)課以模型為載體,以建構(gòu)模型為主線,使學(xué)生自主探究并完成了模型的建構(gòu)過(guò)程,深入理解特異性免疫,突破了免疫過(guò)程微觀抽象這一難點(diǎn),形成了結(jié)構(gòu)與功能觀這一生命觀念,也體驗(yàn)了科學(xué)思維的發(fā)展和科學(xué)探究的過(guò)程??梢?jiàn),采取模型法教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的一種有效方法,也是進(jìn)行有效教學(xué)、實(shí)現(xiàn)高效課堂的重要途徑。
7教學(xué)反思
“免疫調(diào)節(jié)”是高中生物學(xué)中的重點(diǎn),更是難點(diǎn)。其涉及的概念和專有名詞較多,特異性免疫(體液免疫和細(xì)胞免疫)過(guò)程微觀抽象,機(jī)理復(fù)雜難于理解。本節(jié)課以模型的構(gòu)建活動(dòng)為主線,學(xué)生通過(guò)自主建構(gòu)、多媒體動(dòng)畫(huà)輔助、合作交流等學(xué)習(xí)方式,嘗試反復(fù)建模,修改完善模型,化繁為簡(jiǎn)、化抽象為直觀,突破了知識(shí)難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了思維的深化和能力的拓展。在學(xué)習(xí)免疫系統(tǒng)功能和應(yīng)用時(shí),教師列舉了流感、過(guò)敏、艾滋病、器官移植、疫苗等生活實(shí)例,不僅激發(fā)了學(xué)生的興趣,拉近了學(xué)生與實(shí)際生活的聯(lián)系,還有助于學(xué)生養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣,樹(shù)立健康意識(shí),認(rèn)同免疫學(xué)的進(jìn)步對(duì)人類發(fā)展的重要性,增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。“神經(jīng)一體液一免疫”調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是高等動(dòng)物和人類實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的重要機(jī)制,免疫調(diào)節(jié)是調(diào)節(jié)方式之一。為避免學(xué)生存在知識(shí)斷層,片面地認(rèn)為免疫調(diào)節(jié)在穩(wěn)態(tài)維持中是獨(dú)立起作用的,在以后的教學(xué)中,筆者還將嘗試結(jié)合具體實(shí)例,說(shuō)明免疫調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)一起,共同參與維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài),充分體現(xiàn)人體生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的整體性,從而引導(dǎo)學(xué)生更加科學(xué)、全面地認(rèn)識(shí)生命,探索生命規(guī)律。