境脈引領(lǐng)下的“免疫調(diào)節(jié)”單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)

錢仁凱 程國(guó)勝

（巢湖市第二中學(xué) 安徽合肥 238000）

1 單元教學(xué)內(nèi)容分析及設(shè)計(jì)思路

神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)相互協(xié)作的完備的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它們各自發(fā)揮著不可替代的獨(dú)特調(diào)節(jié)作用，維系著內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)及生理平衡。結(jié)合《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》要求，“免疫調(diào)節(jié)”內(nèi)容是讓學(xué)生通過(guò)單元學(xué)習(xí)，建構(gòu)重要概念“免疫系統(tǒng)能抵御病原體的侵襲，識(shí)別并清除體內(nèi)衰老、死亡或異常的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)機(jī)體穩(wěn)態(tài)”，明確免疫調(diào)節(jié)在維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)中的重要地位，指向系統(tǒng)觀、結(jié)構(gòu)與功能觀以及調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)觀等生命觀念的達(dá)成。單元知識(shí)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 “免疫調(diào)節(jié)”單元知識(shí)結(jié)構(gòu)

建構(gòu)主義理論認(rèn)為，個(gè)體的學(xué)習(xí)依賴于對(duì)情境的自我認(rèn)知建構(gòu)，境脈是學(xué)習(xí)發(fā)生的時(shí)空?！熬场奔磩?chuàng)設(shè)真實(shí)情境，“脈”即設(shè)置情境教學(xué)主線與脈絡(luò)，“境脈”是“情境”與“脈絡(luò)”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(xué)單元整體設(shè)計(jì)，可以將知識(shí)形成的情境脈絡(luò)、活動(dòng)開(kāi)展的任務(wù)脈絡(luò)和概念建構(gòu)的思維脈絡(luò)有機(jī)結(jié)合形成統(tǒng)一整體。境脈理念下的“免疫調(diào)節(jié)”單元整體設(shè)計(jì)以生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)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(huì)熱點(diǎn)話題作為單元境脈，衍生一脈相承又具有動(dòng)態(tài)生成的課時(shí)情境，設(shè)計(jì)能突出學(xué)生主體性的任務(wù)驅(qū)動(dòng)，組織學(xué)生開(kāi)展關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、進(jìn)階性高的情境活動(dòng)，有助于激發(fā)學(xué)生的元認(rèn)知，幫助學(xué)生完成學(xué)科概念體系的自我建構(gòu)，同時(shí)也有助于學(xué)生運(yùn)用結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系解決情境問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)“解答試題能力”向“解決問(wèn)題能力”的轉(zhuǎn)變。單元教學(xué)設(shè)計(jì)思路如圖2所示。

圖2 “免疫調(diào)節(jié)”單元境脈教學(xué)設(shè)計(jì)思路

2 單元教學(xué)目標(biāo)

基于課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，圍繞培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求以及學(xué)情，制訂了如下教學(xué)目標(biāo)：

①通過(guò)討論新冠病毒入侵后機(jī)體的應(yīng)答過(guò)程以及分析患者化驗(yàn)單數(shù)據(jù)，能基于結(jié)構(gòu)與功能觀，理解“免疫系統(tǒng)組成與功能”“細(xì)胞識(shí)別”“人體免疫防線”“細(xì)胞免疫”“體液免疫”等概念，并嘗試解釋生活中的實(shí)例。

②通過(guò)分析具體實(shí)例，建構(gòu)“體液免疫”和“細(xì)胞免疫”概念模型，能運(yùn)用歸納與概括、模型與建模、批判性思維等科學(xué)思維方法，從系統(tǒng)的視角闡釋非特異性免疫和特異性免疫的關(guān)系，并嘗試解釋生活中的實(shí)例，解決相應(yīng)的問(wèn)題。

③通過(guò)對(duì)艾滋病、過(guò)敏反應(yīng)等實(shí)例的分析與討論，能運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀、調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)觀，解釋免疫功能異常而引起相關(guān)疾病的原因，并對(duì)傳染病的預(yù)防提出可行的措施，倡導(dǎo)健康生活的方式。

④通過(guò)對(duì)疫苗、器官移植等醫(yī)學(xué)問(wèn)題的討論，能基于免疫學(xué)原理的應(yīng)用，探討對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)。

3 主要單元教學(xué)過(guò)程

3.1 主題1：免疫系統(tǒng)是免疫調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)（1課時(shí)）

教師解構(gòu)單元情境，創(chuàng)設(shè)子情境任務(wù)1：部分人群感染新冠病毒后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間可自愈，是通過(guò)什么系統(tǒng)來(lái)對(duì)抗病毒入侵？該系統(tǒng)又是由哪些結(jié)構(gòu)組成的呢？教師播放新冠病毒入侵后機(jī)體做出反應(yīng)的動(dòng)畫視頻，學(xué)生通過(guò)觀看視頻和小組討論，結(jié)合教材內(nèi)容說(shuō)出吞噬細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞、淋巴因子、抗體等在人體對(duì)抗病原體入侵過(guò)程的作用。接著，教師出示新冠病毒患者的化驗(yàn)單數(shù)據(jù)，學(xué)生進(jìn)行小組討論，分析、比較新冠病毒患者體內(nèi)免疫細(xì)胞的各項(xiàng)指標(biāo)，初步歸納概括免疫系統(tǒng)的組成，并建構(gòu)概念模型，培養(yǎng)歸納與概括、模型與建模的能力。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生提煉次位概念：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)。

教師創(chuàng)設(shè)子情境任務(wù)2：部分人群與新冠病毒感染者接觸后，卻沒(méi)有被病毒感染，為什么？教師播放巨噬細(xì)胞吞噬病原體的視頻，學(xué)生結(jié)合視頻和生活中的相關(guān)實(shí)例，運(yùn)用概念圖說(shuō)明免疫系統(tǒng)對(duì)外來(lái)病原體具有防御功能，同時(shí)結(jié)合巨噬細(xì)胞識(shí)別并吞噬、消化病原體的過(guò)程，從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的視角闡釋生命活動(dòng)的一般規(guī)律，發(fā)展科學(xué)思維能力。接著，教師展示圖解，引導(dǎo)學(xué)生分析體內(nèi)衰老、損傷和癌變細(xì)胞的清除過(guò)程，進(jìn)一步總結(jié)免疫系統(tǒng)在人體內(nèi)構(gòu)筑的三道防線具有防御、自穩(wěn)和監(jiān)視功能。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生提煉次位概念：人體的免疫包括生來(lái)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(diào)節(jié)的主要內(nèi)容（2課時(shí)）

教師創(chuàng)設(shè)子情境任務(wù)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(tǒng)是如何做到的？以新冠病毒感染痊愈為例，教師呈現(xiàn)“人體針對(duì)病毒感染的免疫應(yīng)答過(guò)程”圖解，引導(dǎo)學(xué)生分析非特異性免疫和特異性免疫如何相互協(xié)作進(jìn)行免疫應(yīng)答，初步培養(yǎng)學(xué)生的“系統(tǒng)觀”和“調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)觀”。

接著，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作，通過(guò)角色扮演，直觀呈現(xiàn)體液免疫和細(xì)胞免疫的動(dòng)態(tài)過(guò)程，使學(xué)生理解兩種特異性免疫的區(qū)別和聯(lián)系。學(xué)生基于免疫調(diào)節(jié)機(jī)制建構(gòu)細(xì)胞免疫和體液免疫概念模型，解釋特異性免疫產(chǎn)生的記憶細(xì)胞和抗體是機(jī)體獲得免疫力的基礎(chǔ)，培養(yǎng)科學(xué)思維能力，為進(jìn)一步形成“系統(tǒng)觀”和“調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)觀”奠定基礎(chǔ)。教師引導(dǎo)學(xué)生基于特異性免疫過(guò)程分析、概括，提煉次位概念：特異性免疫是通過(guò)體液免疫和細(xì)胞免疫兩種方式，針對(duì)特定病原體發(fā)生的免疫應(yīng)答。

教師播放視頻，利用視頻中新冠病毒重癥患者表現(xiàn)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(dǎo)學(xué)生思考神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)之間的關(guān)系，并基于系統(tǒng)觀和調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)觀的視角，闡釋“神經(jīng)-體液-免疫”調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制是維持人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、應(yīng)對(duì)復(fù)雜變化環(huán)境的重要保障。接著，教師展示醫(yī)護(hù)人員對(duì)新冠病毒重癥患者的救治過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生感受醫(yī)護(hù)工作者的艱辛以及不畏危險(xiǎn)、舍己為人、為國(guó)奉獻(xiàn)的精神，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)。

3.3 主題3：免疫失調(diào)會(huì)使機(jī)體產(chǎn)生異常情況（1課時(shí)）

教師創(chuàng)設(shè)子情境任務(wù)4：免疫系統(tǒng)的功能是不是越強(qiáng)大越好呢？免疫系統(tǒng)會(huì)不會(huì)異常？學(xué)生匯報(bào)課前調(diào)查班級(jí)同學(xué)和家人是否有過(guò)敏反應(yīng)史的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行班內(nèi)交流，了解過(guò)敏反應(yīng)的表現(xiàn)癥狀。教師引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展小組討論，結(jié)合教材內(nèi)容分析過(guò)敏原的概念、過(guò)敏反應(yīng)發(fā)生的機(jī)理以及預(yù)防過(guò)敏反應(yīng)的措施，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)過(guò)敏反應(yīng)的概念模型，發(fā)展科學(xué)思維能力。

教師組織學(xué)生觀看常見(jiàn)自身免疫病相關(guān)視頻，引導(dǎo)學(xué)生分析自身免疫病的發(fā)病機(jī)理，并基于免疫學(xué)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(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討艾滋病的發(fā)病機(jī)制，并用概念圖的形式進(jìn)行表征。教師提出問(wèn)題：與艾滋病患者擁抱會(huì)感染HIV嗎？共用馬桶會(huì)傳染HIV嗎？蚊蟲叮咬會(huì)傳染HIV嗎？教師啟發(fā)學(xué)生探討HIV的傳播途徑，并通過(guò)對(duì)艾滋病危害的討論，提高學(xué)生對(duì)相關(guān)疾病防范的意識(shí)。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生提煉次位概念：免疫功能異?？赡芤l(fā)疾病，如過(guò)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(xué)的應(yīng)用給人類健康生活帶來(lái)福音（1課時(shí)）

教師創(chuàng)設(shè)子情境任務(wù)5：新冠疫苗為何可以幫助人體建立免疫防線？免疫學(xué)的應(yīng)用有哪些？教師引導(dǎo)學(xué)生回顧新冠疫苗接種的經(jīng)歷，通過(guò)歸納與概括、演繹與推理等方法分析疫苗的作用機(jī)理，并用曲線圖表征接種疫苗后病毒入侵時(shí)機(jī)體內(nèi)相應(yīng)免疫細(xì)胞和抗體的濃度變化。接著，教師提出問(wèn)題：接種疫苗能否提高對(duì)所有傳染病的免疫力？還有哪些預(yù)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(dǎo)學(xué)生辯證對(duì)待免疫學(xué)問(wèn)題，探討傳染病的防控措施，宣傳健康的生活方式。

教師引導(dǎo)學(xué)生分析教材“思考·討論”內(nèi)容，討論器官移植出現(xiàn)排斥現(xiàn)象的原因。教師提供MHC分子科學(xué)史資料，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分析討論，理解MHC分子的概念，并探討器官移植等醫(yī)學(xué)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的信息獲取、資料分析和表達(dá)能力。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生小組合作，制作新冠疫苗和器官移植的科普海報(bào)，并利用實(shí)踐活動(dòng)時(shí)間到社區(qū)宣傳，踐行社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

最后，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用概念圖進(jìn)行單元概念體系構(gòu)建，在次位概念的基礎(chǔ)上統(tǒng)整提升形成重要概念：“免疫系統(tǒng)能抵御病原體的侵襲，識(shí)別并清除體內(nèi)衰老、死亡或異常的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)機(jī)體穩(wěn)態(tài)”，發(fā)展思維能力，形成系統(tǒng)觀、調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)觀。

4 單元教學(xué)反思

境脈引領(lǐng)下的生物學(xué)課堂首先基于重要概念創(chuàng)設(shè)單元整體情境，提出核心問(wèn)題，同時(shí)依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和認(rèn)知規(guī)律將單元整體情境及核心問(wèn)題解構(gòu)、衍生，形成關(guān)聯(lián)性強(qiáng)和進(jìn)階性高的子任務(wù)群；教學(xué)過(guò)程中基于子任務(wù)開(kāi)展以學(xué)生為主體的情境活動(dòng)，并提煉次位概念；最后統(tǒng)整次位概念提升形成重要概念，并通過(guò)解釋核心問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果評(píng)測(cè)。單元境脈教學(xué)體現(xiàn)了“教—學(xué)—評(píng)”的一致性和連貫性，其教學(xué)路徑如圖3所示。

圖3 單元境脈教學(xué)路徑

本教學(xué)實(shí)踐中以重要概念為核心建構(gòu)單元教學(xué)體系，以來(lái)源于生活實(shí)際、社會(huì)熱點(diǎn)等資源創(chuàng)設(shè)單元整體情境，提出單元核心問(wèn)題，按照“結(jié)構(gòu)-功能-應(yīng)用”的學(xué)習(xí)路徑，衍生出指向次位概念的課時(shí)情境和驅(qū)動(dòng)任務(wù)，避免了課時(shí)情境獨(dú)立于單元情境之外而導(dǎo)致課時(shí)教學(xué)思路不暢的紛雜情況。單元情境脈絡(luò)使單元情境與課時(shí)情境背景高度統(tǒng)一，課時(shí)情境內(nèi)在的聯(lián)系又為學(xué)生在解決情境問(wèn)題時(shí)提供脈絡(luò)化的思維訓(xùn)練，有利于學(xué)生建構(gòu)整個(gè)單元的結(jié)構(gòu)化概念體系。同時(shí)，學(xué)生基于“情境-任務(wù)-活動(dòng)”的學(xué)習(xí)圖譜，實(shí)現(xiàn)“事實(shí)性知識(shí)-基本概念-次位概念”的建構(gòu)，最后水到渠成地完成重要概念的建構(gòu)。境脈理念下的生物學(xué)教學(xué)讓學(xué)生親歷“歷史”，在系統(tǒng)思考和深度學(xué)習(xí)的場(chǎng)域中啟發(fā)思維、促進(jìn)探究，發(fā)展了學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了生物學(xué)學(xué)科獨(dú)特的育人價(jià)值。