基于概念构建的“免疫调节”一节的教学设计

2017-08-20 03:02李梅红
生物学教学 2017年8期
关键词:概念模型免疫调节体液

李梅红

(广东省广州市南沙麒麟中学 511455)

1 教材分析

“免疫调节”是人教版高中生物学教材《稳态与环境》第2章第4节的内容。高等多细胞动物和人体在生长、发育、代谢、遗传和变异等各种生命活动中,通过神经—体液—免疫调节机制,使机体保持稳态,并作为一个整体适应多变的环境。其中,免疫调节包括免疫系统的组成、免疫系统的防卫功能、免疫系统的监控和清除功能及免疫学的应用四个部分内容。免疫系统的组成是其功能的基础,免疫系统的防卫功能又是其功能的重要部分,免疫的三道防线中非特异性免疫的内容在初中教材中涉及,且较简单,而第三道防线——特异性免疫的内容专业性强、生理过程复杂,是一个微观、抽象的动态过程,而且专业术语多,容易混淆,难记忆,给学生理解带来困难。因此,特异性免疫过程为本节课的重点和难点。免疫调节的清除、监控功能和免疫学应用与人体的健康密切相关,通过本节课的教学,使学生理解免疫系统在机体维持稳态过程中的重要作用。

2 教学目标

2.1 知识目标 概述免疫系统的组成及功能,说出人体的三道防线,说明各种免疫细胞的作用,简述体液免疫和细胞免疫的过程,举例说出免疫学的应用。

2.2 能力目标 通过资料分析提高获取信息和处理信息的能力,通过概念模型的构建,提升概括、分析能力。

2.3 情感态度与价值观目标 关注流感的流行和预防,形成积极的生活态度;养成良好的生活习惯,树立保持健康的意识。

3 教学过程

3.1 创设情境,激发兴趣 问题探讨:致病的细菌、病毒等几乎无处不在,我们的身体无时无刻不处在病原体的包围之中。但是,通常情况下我们并不感到不适。我们的神经系统能够感受到病原体的存在吗?人体能靠激素来直接杀灭病原体吗?我们是怎样维持健康的身体的呢?播放视频“免疫系统对你的作用”。通过视频激发学生对免疫系统组成和功能的学习兴趣,集中学生的注意力。

3.2 从三个维度认识免疫系统组成 教师展示 “骨髓造血干细胞分化出各种血细胞”的图片,引导学生回顾造血干细胞分裂分化的内容:造血干细胞分化会形成吞噬细胞和淋巴细胞等免疫细胞,免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所就是免疫器官,包括骨髓、胸腺和脾脏等。教师展示“人体内免疫器官”的图片,引导学生识别免疫器官,同时指出在免疫调节中还有抗体、淋巴因子等免疫活性物质发挥重要作用。组织完成免疫系统组成的概念建构(图1)。学生学会从器官、细胞、物质三个维度认识系统的组成。

3.3 问题讨论,归纳三道防线功能 教师引导学生阅读教材内容,让学生讨论下面例子属于第几道防线:①胃液对病菌的杀灭作用;②唾液中溶菌酶对细菌的分解作用;③吞噬细胞吞噬病原体等;④呼吸道纤毛对病菌的清除作用;⑤皮肤和黏膜对病菌阻挡作用;⑥某种病毒入侵人体细胞,免疫细胞发挥特异性免疫过程。展示人体三道防线的动画与图片,结合例子归纳,并比较得出:前两道防线生来就有,不针对特定病原体,称为非特异性免疫。后一道防线是后天形成的,针对特定的病原体,具有特异性,称为特异性免疫。引起特异性免疫的病原体有的在细胞外被消灭,而有的会侵入细胞,因此特异性免疫又分为体液免疫和细胞免疫。

图1 免疫系统组成

3.4 小组合作,建构体液免疫概念模型 教师提供体液免疫过程中的细胞图组,引导学生阅读学案上资料,完成以下探究活动:

探究活动一:大多数抗原要经过吞噬细胞的摄取和处理,暴露出这种病原体所特有抗原,然后将抗原呈递给T细胞,刺激T细胞产生淋巴因子,抗原再由T细胞呈递给B细胞,在淋巴因子的作用下,B细胞经过增殖、分化,大部分分化成浆细胞,小部分分化成记忆细胞,浆细胞产生相应的抗体,与抗原发生特异性结合,使抗原失去活性。

探究活动二:少数抗原直接刺激B细胞,B细胞增殖、分化成浆细胞和记忆细胞,从而发挥体液免疫。

探究活动三:当同样抗原第二次入侵时,机体更快地做出反应,记忆细胞能很快分裂产生新的浆细胞和新的记忆细胞,浆细胞再次产生抗体消灭抗原。

各小组学生展开讨论,逐步完成探究活动的内容,利用教师提供细胞图组,排列出体液免疫过程的流程图,用箭头表示它们之间的联系,并派出小组代表展示他们的流程图并向其他同学讲解体液免疫的过程。教师做出评价,并进一步点拨深化体液免疫的过程。

教师再引导学生将探究活动中图形流程图转化为文字流程图,请学生代表在黑板上构建体液免疫的概念模型(图2),其他学生在作业本上构建,教师观察学生的学习情况,纠正学生的错误。在构建体液免疫的概念模型过程中,促使学生对体液免疫的过程由感性认识上升到理性认识。

图2 体液免疫概念模型

3.5 类比推理,建构细胞免疫概念模型 教师提出问题:通过体液免疫能消灭进入细胞内部的病毒吗?教师引导学生阅读教材内容,自主解决以下问题:①细胞免疫攻击对象是什么?为何体液免疫不能完成对它的清除?② T细胞受抗原刺激后增殖分化形成什么细胞?分化的根本原因是什么?③ 效应T细胞如何消灭靶细胞?教师将教材插图进一步整合,通过投影呈现给学生,帮助学生整体认识细胞免疫过程。最后播放细胞免疫过程的动画,在教师的巡视指导下,组内合作交流,完成细胞免疫过程的模型构建 (图3)。

图3 细胞免疫概念模型

3.6 活学活用,升华核心概念 联系生活实际,教师引导学生分析:当人体感染流感病毒后,免疫系统如何起作用?让学生把所学的知识与生活实际联系起来,且通过学习体液免疫和细胞免疫的过程和两者的关系,建构特异性免疫概念模型。

继续分析:免疫系统的防卫功能是不是越强越好呢?教师通过列举一些过敏反应及自身免疫疾病的实例进行分析,通过问题引导理解免疫系统的监控和清除功能。从而使学生明白,正常的免疫功能是维持内环境稳态所必需的。最后,引导学生归纳免疫调节的概念图(图略),作为本节课的小结。

4 教学反思

“免疫调节”是高中生物学中的难点,免疫调节的机理非常复杂,涉及到的概念和术语较多,尤其是在机体内完成的体液免疫和细胞免疫的动态过程。教学中以概念构建为主线,采用自主学习的方式,充分利用教材插图、动画演示、资料分析、免疫细胞排序游戏和画概念图等手段,让学生掌握免疫系统的组成、免疫系统的防卫功能、免疫系统的监控和清除功能及免疫学的应用等部分内容。通过多次建模和析模,化抽象为直观,化感性为理性,化复杂为简单。在教学过程中,学生独立思考,积极合作,亲自操作,主动构建,培养学生观察、分析、交流、总结与归纳等能力,体现“教师是课堂的引导者和组织者,学生是学习的主体”的教育理念。教学中还注重把知识的教学与生活实际联系起来,以流感为例学习体液免疫和细胞免疫过程的区别与关系,活学活用的同时,关注流感的流行和预防,形成积极的生活态度,养成良好的生活习惯,树立保持健康的意识。

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