崔连新 赵广宇 张洋平 白 玲
(1.四川省成都市石室中学 四川成都 610041)
(2.四川省成都市铁路中学 四川成都 610036)
(3.四川省成都市双流中学 四川成都 610020)
生物学学科核心素养涵盖生命观念、科学思维、科学探究和社会责任4个维度,指在相对复杂的情境中所表现出来的正确的价值观、必备品格和关键能力。教师需要根据教学内容,设计针对性的学习活动,在提高学生学习效率的同时,培养学生的生物学学科核心素养。在教学实践中,以“免疫调节”专题复习为例,尝试总结基于学科核心素养培养的高中生物专题复习课复习策略。
连续性的问题情境一方面体现了学习内容的内在逻辑和递进关系,另一方面可以使学生的学习具有连贯性,思维具有连续性和递进性,有利于学生开展深度学习。连续性的问题情境要尽可能贯穿在整个教学活动中。复习时,学生对教学内容已有了大致的认识,教师引导学生针对情境中特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论,从而培养学生的科学探究能力。
在“免疫调节”专题复习时,教师引入生活情景:生活中,时常会听到狗咬人事件的报导,被狗咬的受害者应如何治疗?学生回答:打狂犬疫苗。教师追问:被狗咬后一定需要打狂犬疫苗吗?学生表示疑惑,不能确定。教师提供医疗卫生机构为了降低狂犬病的发病率的不同的处理措施(表1),设置贯穿整个专题教学的问题情境:①狂犬病暴露类型为Ⅰ级不需要处理的依据是什么?②狂犬病暴露类型为Ⅱ级时注射疫苗的作用是什么?③分析狂犬病暴露类型为Ⅲ级时为什么既需要注射免疫制剂,又需要注射疫苗?
表1 狂犬病暴露后免疫预防处置
学生讨论、分析,得出:暴露类型为Ⅰ级时不需要处理的原因是皮肤没有破,皮肤具有阻挡狂犬病毒的能力;暴露类型为Ⅱ级时,第一道防线的功能已经破坏,抗原进入体内,注射狂犬疫苗可以使机体产生抗体,具体过程不清楚。至于暴露等级为Ⅲ级时,学生由于不清楚狂犬病毒的生活史,心生疑虑:为什么既需要注射抗原又需要注射抗体?注射抗原会不会和抗体特异性结合而减弱彼此的作用呢?在学习完特异性免疫后,教师可提供狂犬病的资料:狂犬病毒最初进入伤口时,不进入血液循环(通常在血液中检测不到病毒),而是在被咬伤的肌肉中进行复制,然后通过神经元侵入神经系统。在伤口附近注射抗体的目的是中和狂犬病毒,接种疫苗的目的是产生特异性抗体和记忆细胞。
生命观念是由概念支撑,经归纳、抽象和概括等思维过程,逐步形成的对生命本质的认识,因此,要形成生命观念,首要建构概念。生物学的知识点较为零散,在复习的过程中,教师可以引导学生构建概念图,不仅能帮助学生将不同的概念建立起联系,把零散的知识点按照一定的逻辑主线组合在一起,完善知识体系,还可以使学生在对概念进一步的抽象和概括的过程中,认识生命活动规律及本质,从而形成生命观念。在免疫调节复习课中,学生通过建构概念图,能深入理解机体在遇到抗原刺激时引发的一系列维持自身稳态的反应,从而形成“稳态与调节观”,同时还可以提高在复杂情境中灵活运用知识来解决问题的能力。
在突破“体液免疫和细胞免疫的过程”这个教学重点时,教师提出问题:接种狂犬疫苗在人体内会引起什么样的特异性免疫反应呢?学生无法用语言表述细胞免疫和体液免疫的过程,教师提供磁性小卡片,卡片上有“皮肤”“黏膜”“溶菌酶”“吞噬细胞”“狂犬疫苗”“B淋巴细胞”“T淋巴细胞”“浆细胞”“抗体”“效应T细胞”“记忆细胞”等标识。学生两人一组,选择其中的卡片,用卡片、文字和箭头,在所提供的白板上构建模型,讨论修正后得到概念图如图1中的实线所示。
图1 狂犬疫苗引起的特异性免疫概念图
教师追问:经过狂犬疫苗免疫后的机体,当狂犬病毒的入侵时,机体会发生怎么样的特异性免疫反应?并提供带有狂犬病毒文字标识的磁性卡片,引导学生继续建构,得到图1中虚线所示的免疫反应。学生比较概念图中实线与虚线标记的过程,理解二次免疫具有更快、更强的特点,认同二次免疫能更加有效地保护机体。免疫系统不仅对抵御病原体的攻击有防卫功能,还可以监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞以及癌变的细胞,免疫系统正是通过防卫、监控与清除功能实现它在维持稳态的作用,一旦免疫系统出现障碍,就会表现出各种各样免疫系统的疾病。
科学思维作为生物学学科核心素养的主要内容,是形成生命观念的重要途径,也是科学探究的重要组成部分。生物学中一些重要的原理、规律、定律等都是人类科学思维的产物,一般都需要分析、比较、归纳、演绎、综合、抽象和概括等科学思维的过程和方法。在专题复习时,教师习惯于直接讲授。直接教授法看似很有效,但是在有些情况会使学生丧失学习的主动性。所以,教师在教学过程中,应重视活动的设计,让学生的身体动起来、思维动起来,给学生更多的实践和感悟知识的机会,使知识转化为素养。
教师创设学习情境,使学生巩固、理解“机体可以抵御狂犬病毒的攻击,依赖免疫调节,其功能的执行需要的结构基础是免疫系统的组成”。经过新课的学习,学生知道免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质构成,但对于各种免疫细胞的来源与功能,由于涉及的概念多、易混淆,教师经常采用直接讲述的方法,虽然有效,但却使学生丧失了学习的主动性。笔者利用表2唤醒学生原有的知识碎片。学生通过整理,使知识系统化,同时训练了比较、概括等逻辑思维能力。
表2 免疫系统的组成
提升学生的社会责任是学科育人的重要举措,也是立德树人的必然要求。教师在课堂中帮助学生建立社会责任意识,不能说教式输入,这样是不具有说服力的,更不能让学生将社会责任融入到自己的思想理念中。教师要创设一定的情境,开展学生活动,帮助学生依据科学知识、科学思维形成深刻的认知,促使学生在活动中提升社会责任,从而达到“润物无声”的目的。免疫调节这一节内容与生活联系紧密,教师应该利用这一特点,联系学生的生活实际,激发学生的求知欲,帮助学生形成关爱自己、珍惜生命、关注科技的态度和社会责任意识。
在理解免疫异常时,教师提供情境资料1:有极少数的患者在接种狂犬疫苗后,在数分钟至数十分钟内,出现了皮肤潮红、瘙痒、继而出现广泛的荨麻疹和(或)血管神经性水肿等症状,严重者甚至意识不清或完全丧失,血压迅速下降乃至测不出,脉搏消失,甚至导致心脏骤停。此时,这些患者需要迅速地进行急救处理,否则会引起患者死亡。
学生通过出现的症状分析,得出:这种现象是过敏反应造成的,严重者可能死亡的原因是出现了过敏性休克。进而,学生总结出过敏反应的定义和特点。教师进一步利用类风湿性关节炎和获得性免疫缺陷综合征(艾滋病)的成因以及治疗的现状,一方面引导学生区分自身免疫病、免疫缺陷和过敏反应,认同免疫系统过强或者过弱,都会引起机体功能紊乱;另一方面,让学生感受到生物科学技术的发展和进步所产生的正面影响,同时正视生产生活中还有没有解决的难题,激发学生努力学习生物科学与技术,树立社会责任。