基于教材拓展情境材料的課堂教學模式初探

文章編號：1003-7586（2025）01-0091-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

中國高考評價體系明確了高考的考查載體為“情境”，高考內容的問題情境是以紙筆形式進行構建的，通過選取恰當的素材，結合學科理論，并模擬現實中的問題情境，讓學生在真實背景下發揮核心價值的引領作用，運用必備知識和關鍵能力解決實際問題，從而全面綜合地展現其學科核心素養水平。

教師應以教材內容為基礎，適當地拓展問題情境，以幫助學生更好地理解、內化教材知識，并有效驅動教學。1][2]免疫調節部分的內容理論性較強，人教版普通高中教科書《生物學·選擇性必修1·穩態與調節》以下簡稱“教材\"對該內容進行了簡化處理，僅呈現了細胞免疫和體液免疫的過程示意圖，但并未涉及分子層面和免疫過程的詳細探究歷程，這在一定程度上不利于學生的理解。因此，在授課過程中，教師可以適當拓展情境材料，豐富課堂內容。基于此，筆者以“特異性免疫”一節內容為例，初步探索基于教材拓展情境材料的課堂教學模式。

1教材分析

免疫調節在維持內環境穩態的過程中發揮著重要的作用。因此，將免疫系統視為調節系統的一個組成部分，能夠更深層次揭示生命活動的整體性特征，對于引導學生深入理解生命系統結構與功能之間的聯系具有重要意義。

2教學目標

（1）通過分析物理模型，從微觀角度明確非特異性免疫和特異性免疫識別并清除病原體的分子基礎

（2）通過分析科學史資料，在理解體液免疫和細胞免疫過程的基礎上，了解科學家在研究過程中面臨的困難，培養科學探究能力和科學研究精神。

（3）通過討論、分析，構建“細胞免疫和體液免疫\"過程模型，強化思維方法，培養科學思維能力。

3教學過程

3.1免疫系統識別和清除病原體的微觀基礎

教師帶領學生構建免疫細胞的識別模型（見圖1），并提出問題：免疫細胞如何區分人體細胞和病原體？

教師對教材內容進行補充：人體細胞的細胞膜表面存在多種不同的蛋白質，其中包括作為分子標簽的一類蛋白質，即主要組織相容性復合體（MHC）。病毒或細菌表面也存在這樣的識別標簽，即抗原。抗原多為相對分子質量較大的蛋白質，也可能是多糖或是脂類。

教師帶領學生構建淋巴細胞特異性識別病原體的示意圖（見圖2），并提出問題：當病原體突破第一道防線和第二道防線后，淋巴細胞如何實現特異性識別功能？

教師對教材內容進行補充：T淋巴細胞表面的T細胞抗原受體（TCR）只能識別抗原蛋白的某一特定部分肽段，且這部分肽段常位于抗原分子的內部。因此，抗原蛋白必須先經過抗原呈遞細胞（APC）吞噬消化，APC將消化處理后的肽段攜帶在其細胞表面的MHC分子上，形成抗原-MHC復合體，從而被T淋巴細胞識別。

教師帶領學生構建免疫球蛋白的結構示意圖（見圖3），并提出問題串：病原體的清除依賴抗體，在抗原首次入侵機體時，免疫系統為何仍能夠做出應答？免疫系統如何確保在面對不同抗原時總能產生相應的特異性抗體？抗體多樣性的微觀基礎是什么？

教師對教材內容進行補充：通常情況下，一個B細胞只針對一種特異的病原體，活化、增殖后只產生一種特異性的抗體。人體內B細胞的種類在 以上，且至少可以產生 種獨特的抗體，可以識別自然界存在的種類繁多的病原體。基于上述知識，教師繼續提問：抗體的本質是蛋白質，理論上人體的免疫系統若能產生數十億種抗體，則需要數十億種基因合成，但人體中大約只有兩萬種基因，機體如何解決這一問題？

3.2引入科學史材料，初步認識免疫過程

教師提供以下的科學史材料。1883年，俄國學者梅契尼科夫（E.Metchnikoff首先提出細胞免疫學說。1980年，萊因茨（E.Leinz）和斯基洛斯曼（S.Schlossman）在研究細胞免疫時，根據分化標志和功能特性將T細胞分為輔助性T細胞和細胞毒性T細胞兩個亞群。1983年，哈斯基烏斯（Haskiws）等證實T細胞表面存在識別APC呈遞的抗原-MHC復合體的受體分子。

為了完善學生對細胞免疫和體液免疫的認識，教師采用有層次的問題驅動，并提出相關問題串： ① B細胞的分裂與分化需要什么條件？ ② 抗原呈遞細胞的作用是什么？ ③ 輔助性T細胞如何協助B細胞發揮免疫作用？ ④ 抗體的作用是什么？ ⑤ 記憶細胞的特點是什么？ ⑥ 細胞免疫中，細胞毒性T細胞的活化需要什么條件？ ⑦ 細胞因子在細胞免疫中發揮什么作用？ ⑧ 活化后的細胞毒性T細胞的作用是什么？ ⑨ 細胞免疫中記憶T細胞的作用是什么？ ⑩ 細胞免疫能否徹底清除胞內的寄生抗原？

3.3構建“細胞免疫和體液免疫\"過程模型

教師引導學生分析討論細胞免疫和體液免疫之間的聯系，并構建“細胞免疫和體液免疫”過程模型（見圖4）。

4教學評價

教師呈現細胞免疫療法相關科學研究資料：CAR-T細胞是用基因工程技術改造的一種T細胞，其表面存在嵌合抗原受體，即抗原結合區（CAR）。該細胞能直接識別腫瘤抗原（如B細胞淋巴瘤的特異性抗原CD19），并與細胞內信號區蛋白相連，建立信號通路。為探究CAR-T細胞對腫瘤細胞的殺傷機理，研究者將其均分為甲乙兩組，甲組中加人無CD19的腫瘤細胞，乙組中加入有CD19的腫瘤細胞。一段時間后分別檢測IL-2和TNF- α （兩種殺傷性細胞因子）的含量。結果顯示，甲組中IL-2和 的含量分別為 1.89% 和0.20% ，而乙組中則高達 30.10% 和 32.49% 。

教師引導學生根據該實驗結果討論分析，對CD19CAR-T細胞對腫瘤細胞的殺傷機理提出合理假說。教師根據學生在分析和討論過程中的表現以及最終提出的假說，對學生的學習效果進行評價。

5總結

情境創設是教學中發展學生學科核心素養的重要途徑。教師需要積極創設問題情境，幫助學生在思考過程中理解教材內容，發展學生分析問題的能力，促進其學科核心素養的形成與發展。3情境的拓展應以學生的發展需求為基礎，以幫助學生深人理解并內化所學知識。

參考文獻

[1薛琪.基于真實情境的“基因指導蛋白質的合成”一輪復習教學設計[J].生物學教學，2024，49（11）：47-51.

[2]張泰.“一貫式”情境下問題驅動式生物學教學研究——以“細胞的增殖\"第一課時為例[J].中學生物學，2024（7）：15-18.

[3]伍迪.基于SOLO分類理論的情境式教學設計——以“激素調節的過程”一節的一輪復習課為例[J].中學生物學，2024（7）：43-45+47.