基于概念模型構(gòu)建的“免疫調(diào)節(jié)”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)

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)胞免疫過程的概念模型。學(xué)生在模型構(gòu)建過程中，體驗(yàn)知識(shí)的生成過程，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，教師通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)、問題引領(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)胞免疫過程的概念模型，使學(xué)生在模型建構(gòu)過程中體會(huì)知識(shí)的逐步生成過程，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如感冒、過敏等與免疫系統(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)“特異性免疫過程”的概念模型。

3教學(xué)目標(biāo)

①舉例說明免疫細(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通過類比推理法，概述人體的三道防線。

③通過概念模型的建構(gòu)過程，闡明體液免疫和細(xì)胞免疫具體過程及作用。

④舉例說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，通過對(duì)問題的逐步分析，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)胞免疫過程。

6教學(xué)過程

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，提出問題：為什么這個(gè)男孩從出生開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)來說，都有哪些防護(hù)措施呢？②如果有人渾水摸魚進(jìn)入了小區(qū)，誰會(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)來說，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)方法來學(xué)習(xí)新的知識(shí)。

6.3樹立結(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)胞免疫過程的概念模型

6.4.1問題引導(dǎo)、確定建模要素

教師展示問題，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)問題進(jìn)行做答。

設(shè)計(jì)意圖：以問題為引領(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，并提出問題：通過前期的學(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)胞免疫過程”的Flash動(dòng)畫，并提出問題：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，思考并回答問題。

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)在免疫過程中的作用，為接下來梳理各個(gè)核心概念的關(guān)系、構(gòu)建過程模型做好準(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，構(gòu)建出體液免疫和細(xì)胞免疫的過程圖，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，提高學(xué)生的語言表達(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，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)地看待問題。

6.5聯(lián)系實(shí)際、了解免疫學(xué)的應(yīng)用

教師提出問題：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)過程，深入理解特異性免疫，突破了免疫過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)探究的過程。可見，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)生通過自主建構(gòu)、多媒體動(dòng)畫輔助、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、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。