驅(qū)動(dòng)深度學(xué)習(xí)，落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

孫玉俊

1引言

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸發(fā)展起來(lái)的，在解決真實(shí)情境中的生物學(xué)問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀的綜合體現(xiàn)。深度學(xué)習(xí)是指基于理解的學(xué)習(xí)，具有注重層次理解知識(shí)、強(qiáng)調(diào)內(nèi)容整合、學(xué)習(xí)態(tài)度主動(dòng)積極、發(fā)展高階思維等特征。深度學(xué)習(xí)旨在充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，通過(guò)理解、領(lǐng)會(huì)學(xué)習(xí)內(nèi)容并進(jìn)行深層加工，使其融入自己原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，并將其應(yīng)用于實(shí)際生活之中，使其內(nèi)化于心、外化于行。學(xué)生自身是影響學(xué)習(xí)成效的關(guān)鍵因素，要落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)，驅(qū)動(dòng)深度學(xué)習(xí)是其重要的途徑。

下面以“特異性免疫”為例，立足社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題——疫苗，引發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考，通過(guò)概念模型建構(gòu)、資料分析、問(wèn)題探討等方式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2教材分析

“特異性免疫”是上?？萍及娓咧猩茖W(xué)第五章第四節(jié)“動(dòng)物體的細(xì)胞識(shí)別和免疫部分”的內(nèi)容。按照《上海市生命科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)認(rèn)知水平要求為A級(jí)，即“知道”水平。

人體的免疫分為非特異性免疫和特異性免疫兩類。其中細(xì)胞識(shí)別、非特異性免疫、巨噬細(xì)胞的免疫過(guò)程為第一課時(shí)，本節(jié)課的內(nèi)容為第二課時(shí)，即特異性免疫中體液免疫和細(xì)胞免疫的過(guò)程以及二者之間的異同。體液免疫和細(xì)胞免疫的過(guò)程很復(fù)雜，且是一個(gè)微觀的動(dòng)態(tài)過(guò)程，既是第一課時(shí)中人體三大防線內(nèi)容的補(bǔ)充和延伸，也為后面學(xué)習(xí)傳染病的預(yù)防和內(nèi)環(huán)境的自穩(wěn)態(tài)等作鋪墊。教師可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平，借助直觀的教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生從典型事實(shí)出發(fā)，經(jīng)過(guò)推理、歸納和概括，形成特異性免疫的概念，適當(dāng)拓展深度和廣度，幫助學(xué)生更好地理解重要概念。

3學(xué)情分析

通過(guò)第一課時(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了抗原的概念，明確了人體的三道防線，初步了解了免疫系統(tǒng)的功能，這些知識(shí)為學(xué)生學(xué)習(xí)特異性免疫奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。同時(shí)，學(xué)生具有一定的與免疫相關(guān)的生活經(jīng)歷，這為學(xué)習(xí)新課內(nèi)容提供了保障。此外，學(xué)生也具有一定推理、歸納和概括的能力，這也為分析、理解重要概念提供了可能。

4教學(xué)目標(biāo)

（1）說(shuō)出B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的免疫作用;描述體液免疫和細(xì)胞免疫的過(guò)程，比較二者的關(guān)系;說(shuō)出疫苗使人獲得免疫力的原理。

（2）通過(guò)構(gòu)建體液免疫和細(xì)胞免疫的概念模型，區(qū)別各種免疫細(xì)胞的作用方式，理解它們?cè)跈C(jī)體免疫活動(dòng)中的作用。

（3）在討論對(duì)抗體、漿細(xì)胞等物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的過(guò)程中，逐步樹立結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生物學(xué)觀點(diǎn)。

（4）初步學(xué)會(huì)運(yùn)用特異性免疫的原理解決生活中的相關(guān)問(wèn)題，逐步樹立關(guān)愛(ài)生命、關(guān)注健康的意識(shí)。

5教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：分析、描述體液免疫和細(xì)胞免疫的過(guò)程。

教學(xué)難點(diǎn)：比較、歸納體液免疫和細(xì)胞免疫的過(guò)程及聯(lián)系。

6教學(xué)過(guò)程

6.1創(chuàng)設(shè)情景，引入新課

教師出示某學(xué)生的預(yù)防接種證圖片，引導(dǎo)學(xué)生回憶自出生以來(lái)接種的疫苗名稱，設(shè)問(wèn)：為什么需要接種這些疫苗？教師依據(jù)學(xué)生的發(fā)言，引出本節(jié)課的主題——特異性免疫，并介紹特異性免疫的定義。

設(shè)計(jì)意圖：教師從學(xué)生身邊的事例出發(fā)，創(chuàng)設(shè)情意境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，為新課導(dǎo)入作鋪墊。

6.2建立模型，構(gòu)建知識(shí)框架

6.2.1體液免疫過(guò)程的學(xué)習(xí)

教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P25頁(yè)相關(guān)內(nèi)容，完成學(xué)習(xí)單中B淋巴細(xì)胞的免疫過(guò)程（圖1）。教師先請(qǐng)學(xué)生參照概念模型描述這一過(guò)程，其他學(xué)生對(duì)其表述進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師總結(jié)并引出體液免疫的概念。接著，展示體液免疫的過(guò)程以及不同抗體與抗原結(jié)合的圖片，引導(dǎo)學(xué)生討論回答以下問(wèn)題：

①B淋巴細(xì)胞是依賴細(xì)胞膜上的什么結(jié)構(gòu)來(lái)識(shí)別抗原的？

②抗體是什么？

③抗體有什么結(jié)構(gòu)和功能？

④抗體與抗原的結(jié)合有什么特點(diǎn)？

⑤抗體是如何從漿細(xì)胞中產(chǎn)生和分泌的？

⑥與B淋巴細(xì)胞相比，漿細(xì)胞的細(xì)胞膜表面有什么不同？

學(xué)生討論發(fā)言后，教師點(diǎn)評(píng)，促使學(xué)生，對(duì)體液免疫的概念及過(guò)程有了清晰的認(rèn)識(shí)。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書，建構(gòu)體液免疫的概念模型，將零散的知識(shí)系統(tǒng)化，優(yōu)化了學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)了學(xué)生歸納、概括的能力。描述體液免疫的過(guò)程鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。教師利用問(wèn)題串，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，理解體液免疫的過(guò)程，形成生物體的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生命觀念。

6.2.2學(xué)習(xí)二次免疫的過(guò)程及特點(diǎn)

教師總結(jié)體液免疫的過(guò)程，引出初次免疫的概念，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生回答記憶B細(xì)胞的作用，引出二次免疫的過(guò)程。引導(dǎo)學(xué)生觀察教科書上體液免疫中二次免疫的過(guò)程圖，思考問(wèn)題：通過(guò)對(duì)比記憶B細(xì)胞產(chǎn)生漿細(xì)胞再到產(chǎn)生抗體的過(guò)程與B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生漿細(xì)胞進(jìn)而產(chǎn)生抗體的過(guò)程，你能獲得什么信息？學(xué)生觀察得出：二次免疫中漿細(xì)胞和抗體的數(shù)量明顯增多。教師展示初次免疫和二次免疫的對(duì)比圖，追問(wèn)：通過(guò)此圖，你能獲得什么信息？二次免疫有怎樣的特點(diǎn)？學(xué)生通過(guò)觀察比較潛伏期的時(shí)間、最高峰抗體的濃度、到達(dá)最高峰的速度等，得出二次免疫的特點(diǎn)。

教師展示關(guān)于二次免疫的資料：正是由于二次免疫的特點(diǎn)，機(jī)體能在抗原侵入而尚未患病前就把它們消滅，有的抗原誘發(fā)的記憶細(xì)胞，能對(duì)抗原有終身記憶，像天花這類疾病，得過(guò)一次后就終身免疫。正常情況下，機(jī)體患過(guò)病以后，才能產(chǎn)生對(duì)這種疾病的免疫。并提出問(wèn)題：如何才能在不患病的情況下，擁有對(duì)某種病原體的免疫？學(xué)生思考回答：注射疫苗。教師追問(wèn)：注射疫苗為什么會(huì)產(chǎn)生對(duì)該疾病的免疫呢？疫苗的本質(zhì)是什么？學(xué)生討論回答疫苗的作用機(jī)理及本質(zhì)，教師評(píng)價(jià)并以舉例的形式介紹疫苗的分類，以及人工免疫和天然免疫的定義。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生分析圖像，比較初次免疫和二次免疫過(guò)程，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)二次免疫的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。學(xué)生通過(guò)疫苗機(jī)理及本質(zhì)的探討，運(yùn)用特異性免疫的原理解決生活中的問(wèn)題，培養(yǎng)了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

6.2.3學(xué)習(xí)細(xì)胞免疫的過(guò)程

抗體不能進(jìn)入宿主細(xì)胞，如果病毒侵入細(xì)胞內(nèi)部，機(jī)體如何消滅病毒呢？這時(shí)需要T淋巴細(xì)胞參與的免疫過(guò)程。教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P26頁(yè)最后三段內(nèi)容，參照學(xué)習(xí)單上體液免疫的概念模型，并在圖1中總結(jié)T淋巴細(xì)胞的免疫過(guò)程。學(xué)生討論，完成學(xué)習(xí)單內(nèi)容并交流評(píng)價(jià)。教師總結(jié)并引出細(xì)胞免疫的概念，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生回憶抗原的定義，并進(jìn)一步設(shè)問(wèn)：除了被病毒侵染的細(xì)胞外，哪些細(xì)胞也可被細(xì)胞免疫清除？學(xué)生討論回答：癌變的細(xì)胞、移植到體內(nèi)的異體組織細(xì)胞也可被細(xì)胞免疫清除。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生歸納細(xì)胞免疫過(guò)程，建構(gòu)細(xì)胞免疫的概念模型，培養(yǎng)學(xué)生提煉信息、總結(jié)信息的能力，通過(guò)問(wèn)題的設(shè)置和引導(dǎo)，讓學(xué)生聯(lián)系已有知識(shí)萌發(fā)新的思考，加深對(duì)細(xì)胞免疫的理解。

6.2.4學(xué)習(xí)體液免疫和細(xì)胞免疫的聯(lián)系

教師指出：在特異性免疫中，不僅有T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的參與，其他免疫細(xì)胞也起到了協(xié)助的作用。引導(dǎo)學(xué)生回憶在非特異性免疫中巨噬細(xì)胞的作用，展示資料1，設(shè)問(wèn)：在特異性免疫反應(yīng)中巨噬細(xì)胞又起到了什么作用？

資料1：2011年諾貝爾獎(jiǎng)得主斯坦曼發(fā)現(xiàn)了免疫反應(yīng)中的“哨兵”——體內(nèi)一種樹突狀的巨噬細(xì)胞，能將其報(bào)告給特異性反應(yīng)的始動(dòng)者——T淋巴細(xì)胞，T細(xì)胞將調(diào)動(dòng)所用其他免疫細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)，最終消滅入侵者。

學(xué)生討論回答：巨噬細(xì)胞可攝取處理抗原，并將抗原呈遞給T淋巴細(xì)胞，引發(fā)細(xì)胞免疫。教師補(bǔ)充：T淋巴細(xì)胞也可進(jìn)一步激活B淋巴細(xì)胞，引發(fā)體液免疫。教師引導(dǎo)學(xué)生完善概念模型，并總結(jié)：體液免疫和細(xì)胞免疫之間是緊密聯(lián)系的。通過(guò)細(xì)胞免疫將靶細(xì)胞裂解，抗原暴露出來(lái)，體液免疫通過(guò)抗體將抗原殺死或促進(jìn)巨噬細(xì)胞吞噬病原體。教師引導(dǎo)學(xué)生利用表格對(duì)比特異性免疫和非特異性免疫。教師總結(jié)：各種免疫反應(yīng)相互配合，共同構(gòu)成了復(fù)雜而完善的防衛(wèi)體系，而一旦這個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境被打破，機(jī)體的健康就可能受到影響。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)資料分析，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納巨噬細(xì)胞在特異性免疫中的作用，促進(jìn)學(xué)生自主完善概念模型。學(xué)生在此過(guò)程中學(xué)會(huì)運(yùn)用建模的思維方法闡釋生命現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)體液免疫和細(xì)胞免疫間的聯(lián)系，通過(guò)對(duì)比特異性免疫和非特異性免疫，對(duì)免疫過(guò)程有整體的認(rèn)識(shí)，有助于形成穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念。

6.3遷移運(yùn)用，解決問(wèn)題

教師展示學(xué)生預(yù)習(xí)過(guò)程中提出的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生在掌握新課內(nèi)容的基礎(chǔ)上思考：

①對(duì)于有些艾滋病患者而言，為什么簡(jiǎn)單的病毒感染就可以致命？

②有時(shí)候感冒剛?cè)?，為什么同桌感冒了，自己緊跟著又感冒了？

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的遷移應(yīng)用，創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，將已經(jīng)內(nèi)化了的知識(shí)外顯化、操作化。

6.4拓展新知，啟發(fā)探索

教師播放2018年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的視頻，介紹特異性免疫在腫瘤治療中的重要作用。學(xué)生觀看視頻，探討通過(guò)特異性免疫治療腫瘤的新方法。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)對(duì)熱點(diǎn)知識(shí)的了解，認(rèn)識(shí)到知識(shí)的學(xué)習(xí)是為了應(yīng)用，認(rèn)識(shí)復(fù)雜的免疫系統(tǒng)及其作用機(jī)制對(duì)疾病的治療和預(yù)防有很重要的意義，有利于樹立崇尚科學(xué)、關(guān)愛(ài)生命的意識(shí)。

7教學(xué)反思

本節(jié)課以疫苗為切入點(diǎn)，引出特異性免疫這個(gè)主題，打通書本世界和生活世界的界限，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建特異性免疫概念模型，設(shè)立問(wèn)題串等方式，幫助學(xué)生更好地理解重要概念。生活中的事例可以促進(jìn)學(xué)生感受知識(shí)與社會(huì)生活的關(guān)系，讓學(xué)生養(yǎng)成運(yùn)用生物學(xué)思想和方法解釋現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象、解決生活中問(wèn)題的思維習(xí)慣。拓展諾貝爾獎(jiǎng)等前沿知識(shí)可以啟發(fā)學(xué)生積極探索，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，形成正確的生命觀念，樹立關(guān)注社會(huì)的責(zé)任意識(shí)。

深度學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑，也是解決當(dāng)前學(xué)習(xí)淺層化、功利化等問(wèn)題的迫切需要。驅(qū)動(dòng)深度學(xué)習(xí)，需要教師理解深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵，更新教學(xué)理論，改變教學(xué)方法，在教學(xué)實(shí)踐中能夠巧設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，關(guān)注學(xué)生的已有認(rèn)知，建構(gòu)新的知識(shí)框架，注重知識(shí)的遷移與應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)，積極進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，從而促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。