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基于核心素养的高中生物专题复习课的教学策略

2021-09-10吕美静

高考·中 2021年2期
关键词:专题复习高中生物学核心素养

吕美静

摘 要:本文以浙科版教材“免疫”复习课为例,提出在概念教学过程中,通过情境创设引入概念,围绕情境展开多种活动,通过活动建构运用概念的过程中,落实对学生生物学核心素养的培养,以提升复习的有效性和针对性。

关键词:高中生物学;专题复习;核心素养

高三复习课的任务之一是将学生碎片化的零散的知识进行梳理,进行结构化、系统化,形成知识结构,将学科内的知识融会贯通,并提升生物学科核心素养。本文以“免疫”复习为例,探讨在复习课中如何进行复习教学发展学科核心素养。

一、情境引入,设定课堂复习主线

复习课的教学,学生对所学知识已经有不同程度的了解,知识对他们来说已失去了新鲜感。如何将学生的注意力吸引到课堂中来,让学生有兴趣来学习?选择合适的情境是一种有效的途径。教师平时注意多加收集和积累,如现实生活情境、科学史情境、视频资料情境、图片资料情境等等,凡是能引起学生思考兴趣,激发学生认知冲突,联系新旧知识,贯穿整堂课的教学主线的情境,都是可以采用的。

“免疫”对学生来说,生物学名词繁多,过程微观复杂,是学习的难点。选择一个合适的情境切入教学,可以更好的激发学生的学习热情,产生学习的动力,引发学生思考。本人以新闻“9岁男童狂犬病发作,家属无奈放弃治疗”的视频和“狂犬病男童发作狂吠不止”时的痛苦模样的视频作为资源,编辑成2分钟的视频作为课堂引入,紧紧吸引学生的眼球,让学生体会病人发作时的痛苦,生命无法补救时的无奈,增长有关狂犬病预防知识的迫切性,同时以狂犬病作为主线贯穿整个复习专题。

二、多维活动,建构运用概念,提升素养

高中生物学课程标准的基本理念之一是“内容聚集大概念”,在课程标准中以核心概念、重要概念、次位概念的形式依次呈现。本专题包括一个核心概念和4个次位概念。这些概念的形成过程需要学生积极参与思维。在教学过程中教师提供给学生充足的事实性材料,但并非让学生记忆一堆事实,而是让学生通过思维活动亲历概念的建构过程,抽提概念,形成概念并运用概念。本环节设计了多种活动,让学生的思维动起来,在建构运用概念的过程中,将知识转化为素养。

(一)经历归纳与概括的思维过程,形成次位概念

在“狂犬病“相关视频导入之前,教师提出问题,使学生带着问题观看,更有目标导向:1.狂犬病可分为几级暴露?2.三级暴露涉及到了哪些免疫学术语?

学生活动一:思考并写出相关的免疫学术语,整理并概括。

学生写出:“咬伤皮肤暴露”涉及到“皮肤、第一道防线”等,“注射免疫球蛋白”涉及到“抗体、效应B细胞、体液免疫、骨髓、被动免疫”等;“注射疫苗”涉及到“病原体、MHC分子、抗原、特异性免疫、细胞免疫、体液免疫、辅助T细胞、记忆细胞、胸腺、主动免疫”等术语。

教师引导学生思考,这些术语,从生物学研究层次进行分析,可以如何归类?从微观到宏观依次可分为“免疫物质”、“免疫细胞”、“免疫器官”“免疫系统”。从免疫类型分:可分为“非特异性免疫(非特异性防卫)”和“特异性免疫(特异性反应、免疫应答)”,特异性免疫又分为“抗体免疫应答(体液免疫)和细胞免疫应答(细胞免疫)”。

教师引导学生对这些术语进行整理、归纳,最后形成次位概念。如图1。

(二)问题与概念图建构结合,形成核心概念,培育科学思维,形成生命观念

“细胞免疫和体液免疫”过程是学生普遍反应的难点,将学生反应的问题进行梳理,分解设计问题串,引导学生深入思考,进而领悟过程。如对“体液免疫”教学过程,结合课本图3-3设计如下问题一:为何称体液免疫?体液免疫的对象?分泌型抗体由什么细胞产生?初次免疫应答的效应B细胞的来源?何为致敏B细胞?其分裂分化还需要什么信号?辅助T细胞分泌白细胞介素-2需要由何种细胞呈递信息刺激?巨噬细胞怎么识别抗原物质?如何处理抗原?通过层层追问,将“体液免疫”过程由果推因,形成一条思维链,加深对过程的理解。

在此基础上,对教材P51的文字和图3-1再次审视阅读,提出问题二:效应B细胞的功能是合成分泌抗体,其细胞膜上是否有抗原受体?图示是否正确?“记忆B细胞快速增殖分化,分泌抗体”这种表述是否值得商榷。学生基于结构与功能观分析,演绎推理效应B细胞应该没有受体。“记忆B细胞快速增殖分化形成效应B细胞,效应B细胞(浆细胞)分泌抗体”这样表述才合理。通过对这些问题的探讨,培养学生的批判性思维。

问题三:狂犬病毒疫苗进入人体后的体液免疫过程是怎样的?

学生活动二:请利用知识卡片构建“体液免疫过程图”。通过小组合作,在白纸上摆放卡片呈现的内容,不断的将大脑中的信息进行提取,经过同学间的讨论评价,对课本图3-1和图3-3信息进行重组、转换,最后构建合理的体液免疫过程图。

问题四:体液免疫与细胞免疫的异同点有哪些?不同的原因是什么?学生经过分析比较,进一步理解两者不同的直接原因在于B细胞和T细胞细胞膜上的受体不同,根本原因在于基因在特定时空的选择性表达,结构不同从而导致功能不同,最后导致免疫路径的差异。在已构建的体液免疫过程图的基础上,完成狂犬病毒疫苗进入人体后整个免疫过程。

學生活动三:构建“狂犬病毒进入人体免疫过程”概念图。通过概念图的构建,如图2,使学生关注并比较细胞免疫和体液免疫的区别和联系,比较辅助T淋巴细胞在细胞免疫和体液免疫中的功能,比较抗体和受体,比较抗原和抗原-MHC复合体,比较病原体和抗原。在比较中感悟,感悟通过特异性免疫和非特异免疫的配合,有机体的结构和功能都是协调统一的,相互配合完成生命活动,最终维持内环境的稳态,从中渗透稳态与平衡观。

问题五:非特异性防卫与特异性免疫应答的免疫途径存在差异的原因?细胞免疫与体液免疫的免疫途径差异原因?二次免疫与初次免疫效率不同的原因?免疫缺陷产生的原因等等。免疫功能除了识别并清除病原体外,还有免疫监视的功能,如识别并清除癌细胞,使学生进一步体会免疫功能的实现,是以免疫分子、免疫细胞、免疫器官为基础的,参与免疫调节的物质或结构不同,导致免疫过程有差异,从而进一步渗透结构与功能观。

在此基础上,师生讨论免疫系统的的三大功能和意义,梳理“免疫”的知识框架体系,教师给出部分知识框架,其余部分由学生课外补充完善“免疫”核心概念的概念图,最终形成核心概念——免疫系统能够对抗病原体引起的疾病,识别并清除机体内衰老的细胞、癌细胞和异体细胞,实现机体稳态。

给学生展示框架的主干部分,使学生的思维不会偏离核心概念,思维的方向明确,又可让学生根据当前自己的学习情况去联想、调动、激活以往的经验,以自己独特的理解方式组织学习内容,从而构建自己的知识体系。

(三)反馈学生典型问题提升科学探究能力

高三复习中,最怕学生就题论题,提不出有价值的问题。教师对学生提出的问题在课堂上进行反馈,既是对提问学生的鼓励,也是对学生的尊重。平常答疑时学生经常会问,“这么多种类的B细胞是怎么产生的?是开始就存在的,还是接触病原体后才产生的?”“书上说‘每一种抗体分子的结合位点只能与一种抗原匹配’,那么一种抗原分子能结合1种抗体还是多种抗体呢?”学生提出的这些问题,教师若只是轻描淡写的口头回答,学生印象不会深刻。教师可以此为契机,寻找资料,将资料进行适当改编,设计符合学生能力的探究问题,引导学生进行思维探究。以2016年北京高考卷第29题为基础进行改编,在解答学生问题的同时,提升学生分析问题能力和科学探究能力。

研究问题:1种抗原分子只能结合1种抗体还是多种抗体。

材料用具:狂犬病毒表面糖蛋白(G),以狂犬病康复病人血液中分离得到的B细胞制备的2种单克隆抗体A和B(都有荧光标记和未标记)无关抗体、离心机、离心管等。

实验流程如下:

思考:(1)表达G蛋白的细胞和适宜浓度的抗体混合、离心后,沉淀中有什么?上清液有什么?(2)未标记抗体和荧光标记抗体的结合位点相同和不同的实验现象是什么?

(3)怎样设计实验判断两种抗体的结合位点是否相同?

(4)在表格空白处填入“无关抗体”或“抗体A””抗体B”,完成实验方案。

(5)若A、B与G蛋白结合的位点不同,预期结果是什么?

通过上述问题的设计探究,结合抗原和抗体结合图如图5,不仅使学生对教材内容有更深入的理解,使学生领悟到一种抗原可有多种抗体结合,联系临床应用,使用多联抗体的效果会更好。对科学研究的思路和方法也有更深的领悟。

(四)联系生活实践,运用深化概念,培养社会责任

生物学是紧密联系社会生产生活的科学。必需让学生体会到所学的生物学知识是与现实联系的,能解决实际问题的,这样才会有更长久的生命力,也能使学生更注重学以致用,在解释现实问题中提高概念的运用能力,更好地培养社会责任。

分析视频中的狂犬病资料,一旦被猫狗等哺乳动物咬伤,达到三级暴露,为何要及时清洗伤口?清洗的方法和过程?同时接种疫苗和注射相应的免疫球蛋白的作用?狂犬病疫苗一般要间隔接种多次,为什么?疫苗需要低温保存?又是什么原因?中央电视台关于“吉林长春长生公司制造狂犬病假疫苗案”的报道,你有什么感想和评价?随着人们生活的改善,家养宠物如猫、狗等哺乳动物越来越多,如何管理好家养宠物,你能提出哪些合理建议?

微生物学之父——巴斯德研发狂犬病疫苗开始,从减毒疫苗到DNA疫苗到多肽疫苗到基因工程疫苗等,疫苗越来越安全和有效。但狂犬病治疗存在的困难是如何治疗已处于狂犬病发病期的患者,减少患者的痛苦和死亡率。在中国现阶段,狂犬病对公众来说还是一个不小的威胁。因此关爱自己和他人,预防为先,是每个国人应尽的责任和义务,也是素养高的体现。

通过上述问题的讨论,一方面将所学知识应用于实践,在真实情境中迁移运用解决现实问题;另一方面,引导学生关注社会,参与对社会事务的讨论,并作出理性分析和判断,向他人进行关爱生命的宣传,在社会舆论中传播正能量。

在整个教学过程中,始终发挥学生的主体地位,让学生在自主-合作-探究的过程中掌握知识,强化对知识的归纳、概括、建构、运用和评价,以不同途径落实新课标提倡的生命观念、科学思维、科学探究、社会责任的培养。

參考文献

[1].尹利军、张瑜、翁妍.高中生物学专题复习课中学生核心素养的培养途径——以“生物膜系统的结构和功能”复习为例[J].生物学教学,2019,44(6):22-24.

[2].张兴宇.基于核心素养的概念教学在复习课中的实践探讨——以“免疫调节”复习为例[J].生物学教学,2019,44(9):11-13.

[3].中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018:1-21

[4].吴相钰、刘恩山.普通高中教科书生物·生物学·必修3·稳态与环境[M].杭州:浙江科学技术出版社,2018:48-62

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