境脈引領下的“免疫調節”單元整體教學設計

錢仁凱 程國勝

（巢湖市第二中學 安徽合肥 238000）

1 單元教學內容分析及設計思路

神經系統、內分泌系統和免疫系統構成一個相互協作的完備的調節系統，它們各自發揮著不可替代的獨特調節作用，維系著內環境的穩態及生理平衡。結合《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》要求，“免疫調節”內容是讓學生通過單元學習，建構重要概念“免疫系統能抵御病原體的侵襲，識別并清除體內衰老、死亡或異常的細胞，實現機體穩態”，明確免疫調節在維持內環境穩態中的重要地位，指向系統觀、結構與功能觀以及調節與穩態觀等生命觀念的達成。單元知識結構如圖1所示。

圖1 “免疫調節”單元知識結構

建構主義理論認為，個體的學習依賴于對情境的自我認知建構，境脈是學習發生的時空。“境”即創設真實情境，“脈”即設置情境教學主線與脈絡，“境脈”是“情境”與“脈絡”的融合，即整體把握事物全部情境的意思。教師將境脈理念引入生物學單元整體設計，可以將知識形成的情境脈絡、活動開展的任務脈絡和概念建構的思維脈絡有機結合形成統一整體。境脈理念下的“免疫調節”單元整體設計以生物學學科核心素養為導向，以重要概念為單元主題，選擇“新冠病毒的群體免疫”這一社會熱點話題作為單元境脈，衍生一脈相承又具有動態生成的課時情境，設計能突出學生主體性的任務驅動，組織學生開展關聯性強、進階性高的情境活動，有助于激發學生的元認知，幫助學生完成學科概念體系的自我建構，同時也有助于學生運用結構化的知識體系解決情境問題，從而實現“解答試題能力”向“解決問題能力”的轉變。單元教學設計思路如圖2所示。

圖2 “免疫調節”單元境脈教學設計思路

2 單元教學目標

基于課程標準的內容要求、學業要求和學業質量標準，圍繞培養學生生物學學科核心素養的要求以及學情，制訂了如下教學目標：

①通過討論新冠病毒入侵后機體的應答過程以及分析患者化驗單數據，能基于結構與功能觀，理解“免疫系統組成與功能”“細胞識別”“人體免疫防線”“細胞免疫”“體液免疫”等概念，并嘗試解釋生活中的實例。

②通過分析具體實例，建構“體液免疫”和“細胞免疫”概念模型，能運用歸納與概括、模型與建模、批判性思維等科學思維方法，從系統的視角闡釋非特異性免疫和特異性免疫的關系，并嘗試解釋生活中的實例，解決相應的問題。

③通過對艾滋病、過敏反應等實例的分析與討論，能運用結構與功能觀、調節與穩態觀，解釋免疫功能異常而引起相關疾病的原因，并對傳染病的預防提出可行的措施，倡導健康生活的方式。

④通過對疫苗、器官移植等醫學問題的討論，能基于免疫學原理的應用，探討對科學、技術和社會相互關系的認識。

3 主要單元教學過程

3.1 主題1：免疫系統是免疫調節的基礎（1課時）

教師解構單元情境，創設子情境任務1：部分人群感染新冠病毒后經過一段時間可自愈，是通過什么系統來對抗病毒入侵？該系統又是由哪些結構組成的呢？教師播放新冠病毒入侵后機體做出反應的動畫視頻，學生通過觀看視頻和小組討論，結合教材內容說出吞噬細胞、B細胞、T細胞、淋巴因子、抗體等在人體對抗病原體入侵過程的作用。接著，教師出示新冠病毒患者的化驗單數據，學生進行小組討論，分析、比較新冠病毒患者體內免疫細胞的各項指標，初步歸納概括免疫系統的組成，并建構概念模型，培養歸納與概括、模型與建模的能力。在此基礎上，教師引導學生提煉次位概念：免疫細胞、免疫器官和免疫活性物質等是免疫調節的結構與物質基礎。

教師創設子情境任務2：部分人群與新冠病毒感染者接觸后，卻沒有被病毒感染，為什么？教師播放巨噬細胞吞噬病原體的視頻，學生結合視頻和生活中的相關實例，運用概念圖說明免疫系統對外來病原體具有防御功能，同時結合巨噬細胞識別并吞噬、消化病原體的過程，從結構與功能相適應的視角闡釋生命活動的一般規律，發展科學思維能力。接著，教師展示圖解，引導學生分析體內衰老、損傷和癌變細胞的清除過程，進一步總結免疫系統在人體內構筑的三道防線具有防御、自穩和監視功能。在此基礎上，教師引導學生提煉次位概念：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。

3.2 主題2：特異性免疫是免疫調節的主要內容（2課時）

教師創設子情境任務3：感染新冠病毒自愈后的群體保留新冠病毒的抗性，免疫系統是如何做到的？以新冠病毒感染痊愈為例，教師呈現“人體針對病毒感染的免疫應答過程”圖解，引導學生分析非特異性免疫和特異性免疫如何相互協作進行免疫應答，初步培養學生的“系統觀”和“調節與穩態觀”。

接著，教師引導學生進行小組合作，通過角色扮演，直觀呈現體液免疫和細胞免疫的動態過程，使學生理解兩種特異性免疫的區別和聯系。學生基于免疫調節機制建構細胞免疫和體液免疫概念模型，解釋特異性免疫產生的記憶細胞和抗體是機體獲得免疫力的基礎，培養科學思維能力，為進一步形成“系統觀”和“調節與穩態觀”奠定基礎。教師引導學生基于特異性免疫過程分析、概括，提煉次位概念：特異性免疫是通過體液免疫和細胞免疫兩種方式，針對特定病原體發生的免疫應答。

教師播放視頻，利用視頻中新冠病毒重癥患者表現的呼吸困難、代謝性酸中毒、凝血功能障礙甚至休克等癥狀，引導學生思考神經調節、體液調節和免疫調節之間的關系，并基于系統觀和調節與穩態觀的視角，闡釋“神經-體液-免疫”調節網絡機制是維持人體內環境穩態、應對復雜變化環境的重要保障。接著，教師展示醫護人員對新冠病毒重癥患者的救治過程，引導學生感受醫護工作者的艱辛以及不畏危險、舍己為人、為國奉獻的精神，培養學生的社會責任素養。

3.3 主題3：免疫失調會使機體產生異常情況（1課時）

教師創設子情境任務4：免疫系統的功能是不是越強大越好呢？免疫系統會不會異常？學生匯報課前調查班級同學和家人是否有過敏反應史的相關數據，并進行班內交流，了解過敏反應的表現癥狀。教師引導學生開展小組討論，結合教材內容分析過敏原的概念、過敏反應發生的機理以及預防過敏反應的措施，引導學生建構過敏反應的概念模型，發展科學思維能力。

教師組織學生觀看常見自身免疫病相關視頻，引導學生分析自身免疫病的發病機理，并基于免疫學原理，探討自身免疫病的治療方法。接著，教師以艾滋病為例，引導學生進行小組討論，探討艾滋病的發病機制，并用概念圖的形式進行表征。教師提出問題：與艾滋病患者擁抱會感染HIV嗎？共用馬桶會傳染HIV嗎？蚊蟲叮咬會傳染HIV嗎？教師啟發學生探討HIV的傳播途徑，并通過對艾滋病危害的討論，提高學生對相關疾病防范的意識。最后，教師引導學生提煉次位概念：免疫功能異常可能引發疾病，如過敏、自身免疫病、艾滋病和先天性免疫缺陷等。

3.4 主題4：免疫學的應用給人類健康生活帶來福音（1課時）

教師創設子情境任務5：新冠疫苗為何可以幫助人體建立免疫防線？免疫學的應用有哪些？教師引導學生回顧新冠疫苗接種的經歷，通過歸納與概括、演繹與推理等方法分析疫苗的作用機理，并用曲線圖表征接種疫苗后病毒入侵時機體內相應免疫細胞和抗體的濃度變化。接著，教師提出問題：接種疫苗能否提高對所有傳染病的免疫力？還有哪些預防傳染病的措施呢？接種了新冠疫苗是否就可以不用戴口罩呢？教師引導學生辯證對待免疫學問題，探討傳染病的防控措施，宣傳健康的生活方式。

教師引導學生分析教材“思考·討論”內容，討論器官移植出現排斥現象的原因。教師提供MHC分子科學史資料，引導學生通過分析討論，理解MHC分子的概念，并探討器官移植等醫學問題，培養學生的信息獲取、資料分析和表達能力。在此基礎上，學生小組合作，制作新冠疫苗和器官移植的科普海報，并利用實踐活動時間到社區宣傳，踐行社會責任意識。

最后，教師引導學生運用概念圖進行單元概念體系構建，在次位概念的基礎上統整提升形成重要概念：“免疫系統能抵御病原體的侵襲，識別并清除體內衰老、死亡或異常的細胞，實現機體穩態”，發展思維能力，形成系統觀、調節與穩態觀。

4 單元教學反思

境脈引領下的生物學課堂首先基于重要概念創設單元整體情境，提出核心問題，同時依據學生的認知水平和認知規律將單元整體情境及核心問題解構、衍生，形成關聯性強和進階性高的子任務群；教學過程中基于子任務開展以學生為主體的情境活動，并提煉次位概念；最后統整次位概念提升形成重要概念，并通過解釋核心問題，實現學習效果評測。單元境脈教學體現了“教—學—評”的一致性和連貫性，其教學路徑如圖3所示。

圖3 單元境脈教學路徑

本教學實踐中以重要概念為核心建構單元教學體系，以來源于生活實際、社會熱點等資源創設單元整體情境，提出單元核心問題，按照“結構-功能-應用”的學習路徑，衍生出指向次位概念的課時情境和驅動任務，避免了課時情境獨立于單元情境之外而導致課時教學思路不暢的紛雜情況。單元情境脈絡使單元情境與課時情境背景高度統一，課時情境內在的聯系又為學生在解決情境問題時提供脈絡化的思維訓練，有利于學生建構整個單元的結構化概念體系。同時，學生基于“情境-任務-活動”的學習圖譜，實現“事實性知識-基本概念-次位概念”的建構，最后水到渠成地完成重要概念的建構。境脈理念下的生物學教學讓學生親歷“歷史”，在系統思考和深度學習的場域中啟發思維、促進探究，發展了學科核心素養，實現了生物學學科獨特的育人價值。