運(yùn)用SNP模式進(jìn)行“體液免疫”一節(jié)論證式建模教學(xué)嘗試*

王 栩 朱曉燕

（1 福建省建甌第一中學(xué) 福建建甌 353100 2 福建省南平市教師進(jìn)修學(xué)院 福建南平 353000）

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中提出：學(xué)生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步發(fā)展理性思維，如能夠基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會(huì)議題。新課程標(biāo)準(zhǔn)理念的統(tǒng)領(lǐng)下，論證式教學(xué)模式在高中生物學(xué)課堂教學(xué)中被廣泛應(yīng)用［1-2］。

SNP 模式（science negotiation pedagogy，簡(jiǎn)稱SNP）是美國(guó)最新提出的一種整合建模和論證過(guò)程的滲透式教學(xué)模式［3］。它基于學(xué)科核心概念提出問(wèn)題，采用口頭論證、寫(xiě)作與反思論證等方式，圍繞模型構(gòu)建，逐步深入地展開(kāi)論證過(guò)程，將建模和論證有機(jī)結(jié)合，在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)能力發(fā)展的同時(shí)深化對(duì)學(xué)科核心概念的理解。

1 SNP 模式的教學(xué)框架

SNP 論證教學(xué)模式，其流程一般設(shè)計(jì)6 個(gè)環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題→各小組初步構(gòu)建模型→各小組初步構(gòu)建論證→面向全班討論模型和論證過(guò)程，修改模型和論證→咨詢“專家”→反思性寫(xiě)作［3］，通過(guò)對(duì)模型構(gòu)建中出現(xiàn)的細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行論證修改，達(dá)到構(gòu)建知識(shí)體系的目的。SNP 教學(xué)理論框架如圖1所示［3］。

圖1 SNP 教學(xué)理論框架（改自弭爾、郭玉英SNP 教學(xué)理論框架［3］）

2 SNP 模式下“體液免疫”一節(jié)教學(xué)嘗試

2.1 概念分析

1）專題核心概念：人體免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，特異性（體液）免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)制。

2）本節(jié)內(nèi)容的重要概念：免疫系統(tǒng)能抵御病原體的侵襲，識(shí)別并清除入侵機(jī)體的抗原，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)。

3）次位概念：①舉例說(shuō)明免疫細(xì)胞、免疫器官和免疫活性物質(zhì)等是免疫調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)基礎(chǔ)；②概述人體的免疫包括與生俱有的非特異性免疫和后天獲得的特異性免疫；③闡明特異性免疫中體液免疫針對(duì)特定病原體發(fā)生的免疫應(yīng)答。

4）事實(shí)性知識(shí)：人體的體液免疫過(guò)程。

5）前概念：必修1《分子與細(xì)胞》中關(guān)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的多樣性與特異性、細(xì)胞膜上的糖蛋白與細(xì)胞的識(shí)別作用等。

2.2 體液免疫模型的構(gòu)建過(guò)程

2.2.1 階段1：創(chuàng)設(shè)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題 學(xué)生根據(jù)導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)“特異性免疫”概念的內(nèi)涵與外延，提出驅(qū)動(dòng)問(wèn)題“人體如何進(jìn)行特異性體液免疫”，并嘗試構(gòu)建“體液免疫過(guò)程”的物理模型。

2.2.2 階段2：各小組初步構(gòu)建模型 教師指導(dǎo)學(xué)生可用橡皮泥或用厚紙板構(gòu)建“體液免疫過(guò)程”的物理模型，各小組成員根據(jù)預(yù)習(xí)與搜集資料的情況，在課前自制物理模型，并將其固定在演示板上，用于課堂演示。

2.2.3 階段3：各小組初步構(gòu)建論證 課堂上各小組成員結(jié)合課前預(yù)習(xí)和搜集資料的知識(shí)，分別對(duì)自制的模型進(jìn)行口頭論述。在論述過(guò)程中，學(xué)生圍繞“體液免疫”模型，闡述以下3 個(gè)方面的內(nèi)容：①說(shuō)明參與體液免疫的各細(xì)胞的名稱、來(lái)源、分布和作用；②有哪些免疫活性物質(zhì)參與免疫反應(yīng)？ 它們起什么作用？簡(jiǎn)述免疫活性物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)、種類及在人體內(nèi)的分布；③總結(jié)體液免疫過(guò)程分為幾個(gè)階段。

2.2.4 階段4：討論、論證和修改模型 本階段重點(diǎn)落實(shí)建模與口頭論證、查找資源環(huán)節(jié)，揭示生物學(xué)事實(shí)，進(jìn)行有效論證，力求在科學(xué)規(guī)范中的尋找連接和定位，提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，促進(jìn)其科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展（表1）。

表1 階段4 論證過(guò)程

本階段的教學(xué)是這節(jié)課的重、難點(diǎn)部分。在教師的引導(dǎo)下，生生之間、師生之間開(kāi)展辯駁，重新篩選資料，挖掘資料中關(guān)鍵性的概念和原理，并將其用于表征模型，使得模型更趨于科學(xué)化和形象化，在完善模型的同時(shí)，初步形成完整的概念理解，實(shí)現(xiàn)概念體系的構(gòu)建。

2.2.5 階段5：咨詢專家 在經(jīng)過(guò)階段4 的論證后，教師演示課件中關(guān)于“體液免疫”的動(dòng)畫(huà)視頻，學(xué)生獲得更加生動(dòng)直觀的體驗(yàn)。

2.2.6 階段6：反思性寫(xiě)作 本階段教師和學(xué)生一起書(shū)寫(xiě)“體液免疫”的概念模型，對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和提升。最終得出的結(jié)論為抗原在首次入侵機(jī)體時(shí)體液免疫是以抗體為主的免疫反應(yīng)，主要通過(guò)B 淋巴細(xì)胞實(shí)現(xiàn)。分為3 個(gè)階段：①識(shí)別階段：抗原首次進(jìn)入機(jī)體后，除少數(shù)可直接作用于B 細(xì)胞外，大多數(shù)抗原細(xì)胞都要經(jīng)過(guò)巨噬細(xì)胞的攝取和處理（暴露內(nèi)部隱藏的抗原決定簇），然后呈遞給T 細(xì)胞，再由T 細(xì)胞呈遞給B 細(xì)胞。這種抗原呈遞，多數(shù)是通過(guò)與細(xì)胞表面直接接觸完成。②活化階段：B 細(xì)胞接受抗原刺激后，經(jīng)一系列的增殖、分化，形成效應(yīng)B 細(xì)胞。在此過(guò)程中，有一小部分B 細(xì)胞成為記憶細(xì)胞。③效應(yīng)階段:在這一階段，效應(yīng)B 細(xì)胞產(chǎn)生的抗體通過(guò)血液循環(huán)，與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合，發(fā)揮免疫效應(yīng)。

3 “體液免疫”一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)導(dǎo)圖（圖2）

圖2 “體液免疫”一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)導(dǎo)圖

4 SNP 模式的教學(xué)效果

4.1 教學(xué)中突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位 SNP 模式的整個(gè)教學(xué)過(guò)程以學(xué)生為中心，借助“建?；顒?dòng)”為載體，通過(guò)小組合作的方式圍繞模型展開(kāi)科學(xué)論證活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題→初步構(gòu)建模型→初步構(gòu)建論證→討論和論證模型，對(duì)模型進(jìn)行修改→咨詢“專家”→反思性寫(xiě)作的學(xué)習(xí)過(guò)程，主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)，突出了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。

4.2 提高了學(xué)生科學(xué)論述的能力 學(xué)生在論述生物學(xué)問(wèn)題或現(xiàn)象時(shí)，通常只將所學(xué)的概念簡(jiǎn)單堆砌，缺乏在解釋或闡述具體問(wèn)題時(shí)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行提煉和整合的能力，導(dǎo)致所表述的內(nèi)容往往顯得太過(guò)于簡(jiǎn)練，沒(méi)有將具體的問(wèn)題闡述清楚，甚至出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤。這些都表明學(xué)生對(duì)概念的理解是片面的，只會(huì)生搬硬套地使用概念，而不能靈活應(yīng)用。在SNP 教學(xué)模式下，學(xué)生通過(guò)建模活動(dòng)反復(fù)進(jìn)行口頭論證，加上反思性寫(xiě)作論證的過(guò)程，不僅深入理解核心概念和科學(xué)本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)意義上的構(gòu)建［3-4］，還能很好地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)論述的能力［1］。

4.3 有利于克服分科教學(xué)的弊端，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科整合 生物學(xué)是自然科學(xué)中的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)［4］。研究生物學(xué)問(wèn)題，往往要應(yīng)用物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等其他基礎(chǔ)學(xué)科或應(yīng)用學(xué)科的知識(shí)。在當(dāng)前我國(guó)采用分科教學(xué)的環(huán)境下［3］，SNP 教學(xué)模式基于核心概念統(tǒng)領(lǐng)下的建模—論證教學(xué)活動(dòng)。師生和生生之間在圍繞模型展開(kāi)討論和論證時(shí)，教師在核心概念引領(lǐng)下組織學(xué)生搜集資料，進(jìn)行科學(xué)論證，包括整合跨學(xué)科概念作為證據(jù)，促進(jìn)教學(xué)順利開(kāi)展，使得學(xué)科之間的交叉概念得到有效整合，有利于學(xué)生形成健全的知識(shí)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生關(guān)聯(lián)不同學(xué)科知識(shí)并構(gòu)建完整的知識(shí)體系。本節(jié)內(nèi)容的前概念就包括有機(jī)化學(xué)的知識(shí)，學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的知識(shí)對(duì)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定了理論基礎(chǔ)。

SNP 教學(xué)模式在促進(jìn)學(xué)生對(duì)核心概念的理解和應(yīng)用上無(wú)疑是一種很好的教學(xué)策略，但在具體的教學(xué)實(shí)踐中，由于受教學(xué)課時(shí)、教材內(nèi)容及客觀條件的限制，SNP 教學(xué)策略的應(yīng)用應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①要圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)的“度”，把控好教學(xué)的“量”；②對(duì)于資料的搜集，教師要給出明確的方向，為后續(xù)有效開(kāi)展論證打好基礎(chǔ)；③對(duì)于生成性問(wèn)題的取舍，教師要做好引導(dǎo)，并給予合理性的評(píng)價(jià)；④SNP 教學(xué)模式更適用于對(duì)抽象概念和肉眼無(wú)法觀察的生理過(guò)程的教學(xué)，例如，必修1 中“蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)”“細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)”“酶的特性”，必修2 中“模擬分離定律的實(shí)驗(yàn)”“基因的表達(dá)”及選擇性選修1 中“免疫調(diào)節(jié)”“生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)模型”等；⑤應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)。總之，SNP 教學(xué)策略重在論證與寫(xiě)作，教師應(yīng)圍繞課程內(nèi)容，結(jié)合校情、學(xué)情，創(chuàng)造性地開(kāi)展教學(xué)。