基于探究式學習引導學生自主構建概念圖的教學探索
——以“細胞免疫”為例

王 華

(浙江省江山中學 324100)

建構主義認為，個體是通過積極主動的心理建構來獲取知識的，教師不可能把知識原樣不變、完整有效地、不斷地傳送到學生的頭腦中。高中生物學概念具有抽象化、零散化和精辟化的特點。怎樣才能使學生牢固、準確、全面地領會概念，熟練地掌握概念以及概念之間的聯系？20世紀50年代美國著名科學家、芝加哥大學教授施瓦布提出探究式學習。他認為學生學習的過程與科學家的研究過程在本質上是一致的，學生應在獲取新知識前去發現問題、解決問題，并在探究的過程中獲取知識、發展技能、培養能力，特別是創造能力，同時受到科學價值觀、科學方法的教育，并發展自己的個性。

“細胞免疫”是浙科版高中生物學必修3《穩態與環境》第3章第2節的內容。免疫調節與神經調節、體液調節共同維持著內環境的穩態，是必修3的核心概念之一。特異性免疫過程非常抽象、復雜，學生難以理解。傳統的填鴨式教學容易使課堂枯燥，學生對概念的掌握、理解不牢，死記硬背細胞免疫和體液免疫的過程容易遺忘。因此本文選擇“細胞免疫”一節為例，嘗試利用探究式學習的方式引導學生自主構建細胞免疫的概念圖。

1 先行組織者策略

細胞免疫學習之前，給學生提供包括特異性免疫系統組成、淋巴細胞的起源和分化、以及抗原和抗體等概念的資料，以幫助學生構建從舊知識通往新概念的“快車道”，從而幫學生構建有意義的學習，提高細胞免疫學習過程的有效性。

2 探究式學習構建概念圖

2.1 構建情景導入 通過情景的構建，提出問題，引起學生求知欲。

例如：假設你剛剛染上流感。流感病毒可能通過一小滴水吸入你的呼吸系統而進入你的體內，如果它們能避免被呼吸道粘膜上附著的粘液黏住(第一道防線)，并且避免被巨噬細胞吞噬掉(第二道防線)，病毒就會感染并殺死粘膜細胞。在這種情況下，巨噬細胞就會引發特異性免疫反應。但一旦流感病毒進入細胞內，機體如何消滅它呢？

2.2 大問題的任務分割 在探究式學習的過程中遇到一個以較大而復雜的問題，往往先將其分解成具有遞進關系的小問題，進而對小問題進行逐個解決突破，進而整合分析小問題的答案，最后歸納得出清晰的結論。

2.2.1 任務一：尋找參與細胞免疫的細胞 學生通過自主閱讀教材可發現細胞免疫中出現的細胞名詞有：被病原體感染的細胞、T細胞、癌細胞、細胞毒性T細胞、器官移植的異體細胞、輔助性T淋巴細胞、成熟的T淋巴細胞、效應細胞群、成熟的輔助性T淋巴細胞、記憶細胞群、成熟的細胞毒性T淋巴細胞、活化的細胞毒性T淋巴細胞、T淋巴細胞、巨噬細胞、效應細胞毒性T細胞。

2.2.2 任務二：區分這些細胞中的“敵軍”和“友軍” 學生比較容易將細胞分為3類，并且能清晰地分辨出細胞免疫是巨噬細胞、T淋巴細胞和靶細胞之間的“戰爭”(圖1)。

圖1 參與細胞免疫的細胞

2.2.3 任務三: “友軍”是怎樣分工合作消滅“敵軍”的 這是細胞免疫過程的關鍵，可以繼續將問題分割成以下3個小問題，然后依次逐個破解：①哪種細胞首先發現抗原將它識別出來？依靠什么結構如何被T淋巴細胞識別的？②機體中哪些T淋巴細胞作出了反應？作出了怎樣的反應？③是哪種細胞直接攻擊靶細胞，將靶細胞清除的？

2.3 任務整合 結合教材圖及文字，小組交流、討論并構建關于細胞免疫過程的概念圖(圖2)。板書呈現并表述。

圖2 細胞免疫過程

3 教學反思

本節課通過切割任務、整合結論、小組合作完成概念圖這一系列活動使學生對細胞免疫的過程清晰了然。圍繞完成探究學習任務為主線，提出大任務“一旦病毒進入細胞，機體如何將其消滅”，由于細胞免疫的過程比較復雜，因此引導學生將大任務分割成幾個小任務并依次解決，例如解決了第一、二個任務，學生明白其實參與細胞免疫的細胞是3類，巨噬細胞和T淋巴細胞是“友軍”，靶細胞是要消滅的對象；然后進入第三個任務“巨噬細胞和淋巴細胞之間如何分工合作將靶細胞消滅”，這里涉及到巨噬細胞吞噬處理呈遞抗原、T淋巴細胞識別抗原-MHC復合體、細胞毒性T淋巴細胞的分裂分化、以及效應細胞毒性T細胞識別并使靶細胞裂解死亡。學生完成第三個任務，細胞免疫的過程就清晰了。最后要求學生將結果整合，小組合作完成概念圖，并表述細胞免疫的過程。

探究性學習過程中知識得到內化，能力得到鍛煉，思維得到了解放。學生在完成任務的過程中，不斷地需要從教材及教師處獲取信息，這就使得學生獲取信息的能力得到鍛煉；在探究過程中，學生會主動提出一些問題進行思考：如“細胞表面的MHC標志為什么是在胚胎發育中產生？”“每個T淋巴細胞表面為什么只有一種受體，為什么在抗原未入侵之前受體已經存在？”“效應細胞毒性T淋巴細胞會攻擊同樣具有抗原-MHC標志的巨噬細胞嗎？”等。總之，學生在“重新發現”和“重新組合”知識的過程中進行學習，它是一種強調發揮學生主觀能動性、積極投身其中的學習方式。