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基于真实情境的单元整体教学设计
——以“免疫调节”复习为例

2022-02-06沈露霞

中学生物学 2022年12期
关键词:免疫调节特异性概念

沈露霞

(浙江省德清县第一中学 浙江湖州 313200)

随着学科核心素养的提出,单元整体教学逐渐发展成为目前课堂教学研究的热点。教育部在《普通高中生物学课程标准(2017年版)》(以下简称“课标”)中提出,教师要注重教学的整体性,即在进行教学设计时,不仅要关注单一的课时教学,更要注重单元整体教学。单元整体教学能系统地梳理碎片化的知识,帮助学生形成完整的知识体系,更好地落实核心素养的培养。尤其针对复习课的教学,学生对零散的知识已基本掌握,却无法融会贯通,还失去了对所学知识的新鲜感。所以教师开展单元整体教学时,要选择一个情境,引导学生主动分析、评价、培养高阶思维,激发学生的认知冲突,形成新旧知识的联系,提高学生的学习兴趣。优秀的真实情境往往是情感、认知、行为等因素的综合体,有益于课堂教学主线的贯穿,有利于学生的个性发展,也有助于教师的教学创新,能够使单元整体教学的效果事半功倍。

下文以“免疫调节”复习为例,探讨在复习课中如何利用真实情境进行单元整体教学设计,培养学生高阶思维能力,发展生物学学科核心素养。

1 基于概念教学确立单元学习目标

在学科核心素养的背景下,“内容聚焦大概念”是课标要求的一大亮点。聚焦大概念的意义在于:淡化繁琐的细枝末节,让教学真正减负;抓住内容的核心部分,促进学生高阶思维的发展;拓宽思维的深度和广度,促进学生全面发展。“免疫调节”是《选择性必修1·稳态与调节》的内容,其中的大概念是:生命个体的结构与功能相适应,各结构协调统一共同完成复杂的生命活动,并通过一定的调节机制保持稳态。这一大概念需要多个重要概念的支撑,而重要概念的达成往往需要更多次位概念的充实和细化。所以教师要引导学生在大概念、重要概念、次位概念之间的搭建一种清晰的“分级概念结构体系”,帮助明确教学的核心部分,确定相应的教学目标,促进学生的深度学习,帮助学生建构起连贯的知识体系与框架。

“免疫调节”这一专题共包括了1个重要概念和4个次位概念。根据专题的“分级概念结构体系”,结合当前的社会热点“新型冠状肺炎”这一真实情境,教师进行单元整体教学设计的首要任务是确立相应的学习目标(图1)。

图1 针对“免疫调节”复习课的单元学习目标确立示意图

在以上免疫相关概念的建构过程中,学生遇到的抽象的生物学名词繁多,需要掌握的过程十分微观复杂,这也是该模块的难点。教师不能强行让学生记忆一系列事实,而要给学生提供充分的真实情境材料,制定明确的学习目标,创设相应的任务活动,引导学生运用高阶思维能力抽提概念,形成概念并明确概念间的联系,从而达到概念间的融会贯通,提升生物学学科核心素养。

2 基于真实情境设定“情境-问题-活动”的教学主线

情境创设、问题设计、活动开展是单元整体教学的3个主要环节。以重要概念“免疫系统能够抵御病原体的侵袭,识别并清除机体内衰老、死亡或异常的细胞,实现机体的稳态”为例,将其解构剖析,创设真实情境,设计核心问题,明确具体活动任务,让学生在单元情境中深度学习,发展高阶思维能力,最终构建次位概念和重要概念,发展生物学学科核心素养。

2.1 任务一:辨析人体免疫调节过程,概括免疫系统的组成

教师展示新型冠状病毒的动态图片,播放新型冠状病毒侵入人体并引发肺炎的视频,同时阐述:新型冠状病毒肺炎以发热、干咳、乏力等为主要表现,少数患者伴有鼻塞、流涕、腹泻等上呼吸道和消化道症状。其重症病例多在1周后出现呼吸困难及多器官功能衰竭等。教师利用了这一目前人人关注的真实社会情境导入,将看不见、摸不着、却一直骇人听闻的新型冠状病毒具象地呈现在学生眼前,引起学生关注与思考,也激发了学生的求知欲。

接着,教师提出问题:①人体免疫系统是如何识别新型冠状病毒的?②新型冠状病毒是如何一步一步进入人体内的?③人体免疫系统针对新型冠状病毒的入侵是否及时作出了反应?④如何解释在新型冠状病毒感染人体这一过程中出现了体温升高以及炎症(脓液)等症状?⑤免疫应答是如何攻击新型冠状病毒的?⑥为什么人体免疫系统无法对新型冠状病毒进行第一时间的清除?学生4人一组,分组思考并讨论,尝试解决以上问题。在学生的讨论过程中,教师要求学生写出相关的免疫学专有名词,整理并分类概括。例如,学生写出“非己成分、自己标志”涉及到“病原体、MHC分子、抗原”等;“呼吸道黏膜、纤毛”涉及到“第一道防线”等,“脓液、体温升高”涉及到“第二道防线”等;“攻击新型冠状病毒”涉及到“特异性免疫、细胞免疫、体液免疫、辅助性T细胞、记忆细胞、效应B细胞、抗体、淋巴因子”等名词。

教师引导学生思考并从进行归纳,从生物学研究层次进行分析:从微观到宏观依次可分为“免疫活性物质”“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”和“特异性免疫(特异性反应、免疫应答)”,特异性免疫又分为“体液免疫”和“细胞免疫”(图2),以此促进学生形成次位概念,帮助学生深化理解重要概念。

图2 分类整理相关免疫学概念示意图

2.2 任务二:构建“特异性免疫”模型

教师继续展示新型冠状病毒的动态图片,邀请学生模拟情境:以第一人称视角描述病毒在人体内会遭受到哪些免疫器官、免疫细胞或者免疫活性物质的攻击。

教师提出问题:①体液免疫和细胞免疫的对象分别是什么?②人体在对抗新型冠状病毒时,抗体是如何发挥作用的?③在免疫应答过程中,哪些细胞没有有特异性识别能力?④为什么接种新型冠状疫苗是一种有效的预防措施?⑤人们为什么需要多次接种疫苗?

学生以小组为单位,讨论并合作构建特异性免疫的免疫应答过程。教师提前根据不同细胞与物质的特点,裁剪并制作相应的免疫细胞与免疫活性物质模型卡片(图3)。若条件与时间允许,教师也可要求学生自行设计、构建并制作各种细胞模型。在搭建特异性免疫过程前,学生先根据每种细胞与物质的特点,明确每张卡片的意义并说出理由,如因为效应B淋巴细胞表面没有任何相应的抗原受体,所以用一个光滑的圆圈即可表示。在充分、准确地认识教具的意义后,学生便可顺利地构建细胞免疫与体液免疫过程,再用记号笔画出箭头,并适当标注完善整个特异性免疫过程(图4)。最后,学习小组推荐一名组员对各自的成果进行分享和解释。教师引导学生观察并思考,组内与组间进行补充与评价,使学生能够准确抽提关键信息,正确构建与解释模型内涵。

图3 特异性免疫过程中的模型卡片制作图

图4 学生构建特异性免疫过程展示图

2.3 任务三:解决实际问题,培养社会责任

教师结合当下时事,以文字形式描述真实情境:2021年12月5日,家住浙江S市的王某得知该地爆发疫情后,立即去医院做了核酸检测和抗体检测,结果均为阴性。故12月6日王某携带48 h内的两份阴性检测报告自行返回H市某单位上班。但该单位所在地的社区工作人员得知后仍然要求立即对其实施集中隔离。王某表示不解并与社区工作人员发生冲突。

教师提出问题:①你赞同H市社区工作人员的做法吗?②为什么H市社区工作人员仍然要对王某进行隔离?③如何解释王某在S市的核酸与抗体检测的结果?④若王某两周前刚注射了新型冠状疫苗,医护人员得知后,只对其进行了核酸检测。为什么?⑤若王某不幸感染后经过一段时间治疗,顺利康复,再对其进行抗体检测,发现血清中存在多种针对新型冠状病毒的抗体,为什么?

学生小组合作思考并讨论以上问题,联系生活实际,对实际问题作出科学的分析和解释,提出自己的见解,同时进行小组间的相互交流与评价。课后,学生参与社区的“新型冠状病毒防控知识宣传”活动,以培养社会责任素养。

3 基于学科核心素养开展教学评价

教学评价是教师了解教学过程、调控教学行为、提高教学质量的重要手段。教学评价以学生发展为本,以生物学课程内容、课程标准为依据,聚焦学科核心素养,促进教师的教和学生的学。在单元整体教学的转变中,教学评价显得格外重要,因为它更能培养和体现学生的知识运用能力。教学评价方式的更新也是目前新课程改革下学科核心素养要求推动的必然结果。

教师应及时转变教学评价的标准,由以前的关注测验结果转变为关注学生能力的提升。这意味着教师必须仔细钻研并修正评价体系,延展评价广度与梯度。以下是针对“免疫调节”复习课制定的评价量表(表1),其编制结合核心素养的关键能力和具体表现,采用自我评价权重(0.3)、小组互评(权重0.3)和教师评价(权重0.4)相结合的方式。

表1 “免疫调节”复习课评价量表

4 反思与总结

在本次单元整体教学的“新型冠状肺炎”情境中,教师还可以继续引导学生展开思辨:①为什么新型冠状病毒的核酸检测中会出现“假阴性”现象?②为什么新型冠状肺炎治愈病例还会二次感染?③为什么免疫学专家建议新型冠状肺炎预防者和感染者都应多吃新鲜蔬菜和水果,多喝牛奶,多锻炼?④为什么新型冠状病毒容易变异?⑤接种疫苗后,有人认为自己出门已经不需要戴口罩了,你认同这一观点吗?学生虽然可能一时无法在课堂上解决这些问题。但教师可以引导学生课后利用网络资源继续查阅资料,整理并提取核心信息,进行深度思考,分析并展开辩论,从而训练学生的语言组织与表达能力,发展学生的批判性思维,增强学生的高阶思维能力。

教师基于真实情境的单元整体教学模式将教学内容生动化、问题化,有意识地指导学生充分利用情境、问题与活动,开展探究式合作学习,实现对单一抽象概念的本质进行反复推敲与提炼,从而使概念教学更加形象化、具体化、思维化,加强学生对知识的批判性吸收,培养学生的高阶思维能力,落实学科核心素养。教师应仔细钻研课标的要求,结合具体的教学内容和学生的认知思维方式,创设真实的、有针对性的情境,在单元整体教学模式的引领下,使学生能够主动理解、建构“分级概念结构体系”,灵活运用相关概念,解决实际问题,从而达到新课标要求的预期教学效果。

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