如何在“免疫调节”教学中培养学生的生物学核心素养

如何在“免疫调节”教学中培养学生的生物学核心素养
发布时间：2021-08-31T02:39:21.208Z 来源：《时代教育》2021年第13期作者：裴云花
[导读] 在生命观念的引领下，教师引导学生树立免疫系统的结构与功能
裴云花
江苏省横林高级中学，江苏省常州市，213101
摘要：在生命观念的引领下，教师引导学生树立免疫系统的结构与功能相适应的观点、机体的稳态与平衡离不开免疫调节的观点。

通过情境设置、问题引领，教师让学生在归纳与总结概括中，掌握免疫系统的组成与其关键性功能——防卫功能，是如何实现的，即特异性免疫过程。

同时，通过对“假疫苗”、“艾滋病”等社会热点问题的讨论，培养学生运用生物学知识参与社会事务并作出理性解释的能力。

关键词：生命观念科学思维社会责任免疫稳态
1.教材分析
人教版高中生物必修三《稳态与环境》第二章“动物和人体生命活动的调节”，包含“通过神经系统的调节”、“通过激素调节”、“神经和体液调节的关系”、“免疫调节”四节内容。

通过前三节内容的学习，学生基本形成了当机体处于不断变化的环境中，能通过神经、体液调节维持稳态的大概念。

通过本节的学习，学生可以深化以上大概念，即当病原体入侵，机体产生衰老或癌变细胞时，被打破的稳态则需要免疫调节来维持，进而强化“神经-体液-免疫”调节网络在维持机体内环境稳态中发挥重要作用的观点。

2.教学目标
（1）举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础，稳态的形成离不开免疫系统的功能；（生命观念、科学思维）
（2）阐明特异性免疫主要是通过体液免疫和细胞免疫两种方式来实现的；（科学思维、科学探究）
（3）关注艾滋病及其预防、疫苗的使用，形成积极利用生物学知识参与社会热点问题讨论的责任意识；（社会责任、科学思维）
3.教学重难点
3.1教学重点
免疫系统的防卫功能
3.2教学难点
体液免疫和细胞免疫的过程
4.教学过程
4.1情境导入，形成稳态与平衡、稳态与调节的生命观念
多媒体播放“泡泡男孩”的录像：“泡泡男孩”患有“重症联合免疫缺陷病(简称SCID)”，对细菌病毒没有任何抵抗力，从出生那天起就生活在高科技无菌泡泡中。

“泡泡男孩”最后死于移植的骨髓中病毒的感染。

通过思考，学生感悟出免疫系统在对付外界病原体侵染过程中的重要性，并体会出机体的稳态离不开免疫调节。

此时教师顺势给出免疫的概念，并简要介绍抗原的概念。

4.2科学思维——推测免疫系统的功能
通过“泡泡男孩”的例子，学生总结出免疫系统的主要功能——防卫功能。

既然结构与功能相适应，那免疫系统的结构如何？又是如何发挥它的主要功能——防卫功能的？
4.3科学思维——归纳概括机体免疫过程
创设图片情境，展示几种细菌的图片和人体模式图，设问：细菌要进入人体，疯狂繁殖，一般要经过哪些防线？
4.3.1非特异性免疫
学生回忆初中所学非特异性免疫内容，教师播放吞噬细胞、溶菌酶的动画，增强学生的感性认知。

设问：这两道防线是否具有特异性？
4.3.2特异性免疫
4.3.2.1创设多种情境，归纳概括体液免疫过程
教师展示一张血浆中细菌的图片，设问：如果细菌突破了前两道防线，但仍然存在于体液中，我们的免疫系统会如何对付它？此时再创设图片情境：体液免疫过程图。

设问：体液中的病原体被谁消灭了？在消灭前经过了什么处理？学生小组讨论，很快得出结论：仍然被吞噬细胞吞噬，但先和“Y型”物质——即抗体结合。

教师顺势设问：抗体是如何产生的？并播放体液免疫过程视频。

学生小组合作，结合书本上图2-15体液免疫示意图，总结出产生抗体的途径如下：
过渡设疑：记忆细胞的作用是什么？它可能对什么保持有记忆？此时教师顺势展示小资料：“长生生物与假疫苗事件”，并提问，社会反对呼声很高，你认为疫苗到底该不该打？
接着教师对疫苗与免疫接种过程进行简要说明，引出二次免疫的概念。

学生结合二次免疫的优点，认为应该要打疫苗。

最后将完善好的产生抗体的途径总结归纳如下：
4.3.2.2层层设疑，归纳概括细胞免疫过程
过渡设疑：依靠体液免疫，能彻底消病毒、结核杆菌、麻风杆菌吗？并配以肺部细胞充满结核杆菌的图片。

通过感官结合，学生推测出体液免疫仅仅能对付体液中的病原体，而不能消灭倾入细胞的病原体。

此时教师再展示书上细胞免疫过程图，问：细胞免疫主要靠谁作战？
效应T细胞是如何产生的？一般我们认为T细胞是受到专职抗原提呈细胞（APC）的抗原呈递作用后被激活的，被激活后T细胞会分化成细胞毒性T细胞Tc，即书上所指的效应T细胞，和辅助性T细胞Th等。

Th在体液免疫中起到抗原呈递的作用，并能产生多种淋巴因子，对体液免疫中B细胞的激活，以及细胞免疫中T细胞的增殖分化起到重要的调节作用。

这些内容在课堂上不再深入展开教学。

顺势，教师提出一个关键性的问题：靶细胞裂解、释放出病原体后，体液中有没有抗体在守株待兔？这个抗体是如何产生的？学生在真正理解特异性免疫过程后，自然能感悟出此抗体是通过体液免疫产生的，在病原体还没入侵细胞前就已经产生。

最后，教师引导学生在体液免疫的基础上，补充细胞免疫的内容，完善特异性免疫过程图。

4.4科学思维——由免疫过程感悟概括免疫系统的组成
纵观机体的非特异性和特异性免疫过程，让学生尝试从分子、细胞、器官水平总结免疫系统的组成。

通过回忆与总结，学生很好地掌握了免疫系统的三大组成成分。

4.5学以致用，积极参与社会热点议题的讨论
在特异性免疫过程中，哪种免疫细胞又处于核心地位？如果一个人的T细胞被大量破坏，这个人的免疫能力会受到什么影响？由此引出“艾滋病”的病因及如何预防艾滋病这一社会热点问题。

这一话题很适于进行情感态度、价值观教育。

艾滋病人是肮脏的吗？我们应该排斥他们吗？通过小组讨论，学生的情感得到了提升，精神也得到了升华。

此时，教师再次创设情境：器官移植给许多患者带来福音，但免疫排斥反应和器官短缺（如视网膜、骨髓等）至今还是无法攻克的两大难题。

对此，你有何想法？以这个问题结尾，起到画龙点睛的作用。

学生一方面根据所学知识，会提出应用免疫抑制剂的想法，另一方面也可再次感悟出这个社会需要更多的爱与奉献。

5.教学反思
2017年颁布的《生物学课程标准》倡导培养学生的生物学核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。

在这一背景下，本节课是教师在教学中的一次勇敢尝试——如何培养学生的核心素养？
本节课的亮点主要体现在以下几方面：
1.两大生命观念成为教学主线
教师先让学生形成了机体的稳态与平衡离不开调节的生命观念，让这种观念引导他们去思考：病原体入侵时，具体的调节、免疫过程是怎样的？然后再由结构与功能相适应的观点引导学生进一步思考：免疫功能的发挥与哪些结构相适应？免疫系统结构是怎样的？
2.科学思维引导学生归纳、总结特异性免疫过程
特异性免疫过程是本节的重难点所在。

教师通过不断创设图片情境与问题情境，让学生在不断地思考、质疑、总结中，归纳出了不同的病原体入侵时，机体分别通过何种免疫方式将其消灭。

3.情境教学激发了学生的社会责任感
“泡泡男孩”、“长生生物与假疫苗”、“艾滋病”、“器官移植”等情境的创设，给学生提供了用生物学知识和方法参与社会热点议题讨论的平台。

在对这些现象进行理性解释的过程中，学生的社会责任感得到了加强，情感也得到了升华。

参考文献：
[1]金久.“免疫调节的教学设计”[J]生物学通报,2011,46(3):24~26;
[2]杨秀梅.“‘免疫调节’（第1课时）的教学设计”[J]生物学教学,2010,35（12）:34~35；
[3]邵丽媛.“‘免疫调节’（第1课时）的教学设计”[J]生物学教学,2012,37(5):51~52;。