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免疫系统的组成和功能”一节的教学设计

2023-09-15 34 上传者：管理员

摘要：以“免疫系统的组成和功能”一节教学为例，在高中生物学事实性知识教学过程中深度实践情境化教学。通过设计一系列生活情境下的任务，组织学生进行有效探究与交流，建构相关模型，分析解决实际问题，切实提升学生核心素养。

关键词：
免疫调节
建构模型
情境化
教学设计
核心素养
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1、教材分析及设计思路

“免疫系统的组成和功能”是人教版高中生物学教材选择性必修1《稳态与调节》第4章第1节的内容，阐明了免疫系统的组成和免疫系统的功能两部分内容。与旧教材相比，内容上删去了吞噬细胞，引入了树突状细胞和巨噬细胞，新增抗原呈递细胞概念。内容编排上，将原本靠后的免疫自稳和免疫监视功能加入本节。从课程实施看，本节是后续学习免疫调节的基础，在《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》中相应的内容要求是(次位概念1.5.1、1.5.2):举例说明免疫细胞、免疫器官、免疫活性物质是免疫调节的结构和物质基础，概述人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫。

结合学生情况、教材编排和课标要求，笔者对教材内容进行重组，用1课时完成教学。主要教学环节如下：①通过长痘痘的生活情境迅速导入，再补充炎症反应化验单材料，通过学生小组活动完成对免疫系统的三道防线和特异性免疫、非特异性免疫的比较学习。②补充痘痘完美代谢过程和细胞癌变相关资料，通过“实例—提问—总结”的驱动式教学，完成对免疫系统三大功能的学习。再联系社会热点，播放免疫系统对抗新冠病毒过程的视频，及时巩固新知，过渡到对免疫系统组成内容的学习。③按照“略读教材—精读教材—活动检测—建构模型—联系生活”的顺序开展教学，在此过程中通过建构“免疫细胞结构模型”“抗原抗体特异性结合模型”和“抗原呈递过程模型”将抽象知识具象化，在解决实际生活问题的过程中提升学生的科学思维能力。

2、教学目标

基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，并围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下教学目标：

(1)通过对长痘痘和炎症反应化验单的分析以及阅读教材，归纳免疫系统的三道防线组成，比较非特异性免疫和特异性免疫，发展生命观念和社会责任。

(2)基于对痘痘完美代谢过程和细胞癌变资料的分析，概括免疫系统的三大功能，培养结构与功能相适应的生命观念。

(3)通过对教材内容的精细化阅读和对多种模型的建构，概括免疫系统的组成，分析交流解决实际生活问题，培养生命观念和科学思维。

3、教学过程

3.1情境创设，设疑导入

创设情境一：教师展示皮肤长痘痘的图片。提问：长有白点的痘痘，能不能挤?让学生自由展开热烈讨论。

创设情境二：教师提供挤痘痘导致颅内感染的新闻。提问：挤痘痘只是导致皮肤破了一个小口，但带来的后果却是极严重的，皮肤这一器官在机体维持稳态过程中是否发挥作用?快速引导学生认知皮肤在稳态维持中有重要作用。

设计意图：通过“痘痘能不能挤”和挤痘痘可能带来的风险，在快速导入新课的同时，提升学生健康生活的能力。进一步引导学生分析事例发现：一点点的皮肤破损，也有可能对身体稳态造成影响。使学生意识到结构完整性，对皮肤执行正常功能的重要意义，形成“结构与功能观”。

3.2丰富情境，巧用材料

创设情境三：我们生活的空气中有大量的病菌，呼吸过程中会被吸入到呼吸道中，但我们多数情况下不会被感染。提问：呼吸道中有皮肤或和皮肤功能相似的结构在保护我们吗?学生通过类比学习，能够发现黏膜的功能。

创设情境四：展示身体出现炎症反应去医院抽血化验的化验单(图1)。提问：医生通常通过其中的什么指标来判断身体是否有炎症反应?白细胞在机体维持稳态的过程中是否发挥作用?化验单中2—8项的各种细胞的百分比说明白细胞有多少种类型?学生结合生活经验能回答出医生主要看白细胞的数量来判断身体是否有炎症反应，通过分析材料认识到白细胞多种多样，且和机体稳态维持相关。

图1血检报告单(部分)

设计意图：创设呼吸道面临病原体侵袭的情境，引导学生进行类比推理，培养学生科学思维能力。同时使学生关注到身体内部黏膜的存在，加深学生对免疫系统第一道防线的认识。再通过创设抽血化验、判断身体炎症反应的情境，针对报告单进行系列提问，教授学生看报告单的方法，提高学生健康生活的能力。同时使学生认识到多种多样的白细胞协调配合维持机体稳态，树立“系统观”。

3.3联系生活，深化认知

创设情境五：教师提供痘痘中白色脓液成分的显微观察结果——科研人员将痘痘中的白色脓液，经台盼蓝染色制成装片，在显微镜下观察发现视野中存在大量被染成蓝色的白细胞。

教师追问：白细胞是如何保卫人体的?学生自由发言后，教师播放巨噬细胞吞噬病菌的动画。

设计意图：创设实验情境，培养学生分析实验结果、得出结论的能力。实验发现，白色脓液中是大量死亡的白细胞，引发学生对白细胞对抗病原体机制的学习兴趣。教师播放巨噬细胞吞噬病菌的动画，使学生对白细胞的吞噬作用有直观的认知，也为后续学习抗原呈递细胞的吞噬功能做铺垫。

3.4小组合作，高效学习

教师总结免疫系统的一二道防线，组织学生开展活动：阅读教材，完成非特异性免疫和特异性免疫的比较表格(表1)。学生通过小组合作，完成表格内容，教师组织小组代表交流分享答案后，总结过渡：结构和功能相适应，除了能清除外来的病原体，机体内部正常凋亡的细胞，免疫系统是否具备将其清除的能力呢?

表1非特异性免疫和特异性免疫的比较

接着展示一颗痘痘的代谢过程图片(图2),指出对于健康人而言，只要注意保持良好的生活习惯，白色脓液将会在一周左右彻底消失。提问：这一生活事实提示我们免疫系统还应具有什么功能?

图2一颗痘痘的完美代谢过程

创设情境六：正常人体内，每天大约有100亿个细胞在生长和更新，在代谢过程中，细胞内的基因会因为环境因素而出现异常。即便是健康人，体内每天也大约有1万到100万个细胞在发生变异。当异常的突变累积到一定程度，细胞就转变为癌细胞。提问：但是患癌症的人却是少数，由此推知，免疫系统还具有什么功能?

通过对以上材料的分析，学生能够更好地理解不同的免疫功能涉及的对象之间的区别。教师可通过组织学生对各免疫功能和作用对象之间进行连线，完成知识巩固与检测。最后再提出结构与功能相适应的观点，将学生的关注重点引回免疫系统的具体组成。

设计意图：通过让学生完成比较表格的活动形式，落实课程标准中“概述人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫”的要求。将原本枯燥的事实性知识教学环节改为学生为主体的活动，通过比较学习进一步深化了学生对知识的理解。接着通过“结构与功能相适应”观点，自然而然引导学生对免疫系统其他功能进行探索学习。此时教师再将学生带回挤痘痘的大情境当中，一境多用，培养学生获取信息、解决问题的能力。最后提供细胞癌变和癌症的相关资料，进一步训练、提高学生科学思维能力。

3.5略读教材，形成框架

教师组织学生带着问题阅读教材：主要的免疫器官和细胞有哪些?几种重要免疫细胞的来源、成熟部位情况如何?免疫器官的概念是?学生阅读教材后，教师随机抽问，并做适当点评。

设计意图：指导学生分步阅读教材，初步构建免疫细胞和免疫器官的概念模型，形成知识框架。落实课程标准中“举例说明免疫细胞、免疫器官、免疫活性物质是免疫调节的结构和物质基础”要求的基础知识教学。

3.6精读教材，活动检测

教师组织学生精读教材，学生独立思考完成四种免疫细胞来源和功能的比较表格。

创设情境七：教师展示提前准备好的免疫细胞结构模型，请学生上台，根据各个细胞的结构特点，判断细胞模型的名称，并说出判断理由。

创设情境八：你说我猜——教师组织课前拿到档案袋(各档案袋内容如表2)的学生依次上台，随机念出其中的信息，其他学生根据信息尽可能快地判断出细胞类型。

表2活动档案袋内容

学生积极参与，充分思考，能够发现不同种类的免疫细胞可能具有相同的功能，更好地理解各种细胞的特有功能。

设计意图：通过对比学习，指导学生精读教材，加深对几种免疫细胞的认识。随后，教师组织开展建构“免疫细胞结构模型”的学生活动，使学生在解决实际问题的过程中，将抽象知识具象化，掌握免疫细胞的形态特点。再改变活动形式，将教学过程游戏化，提高学生参与度的同时，使学生认识到几种免疫细胞功能的相似性与差异性。

3.7建构模型，难点突破

教师对上一环节进行总结过渡：不同种类的细胞有自己的特有功能，也有相似的功能，如摄取、处理和呈递抗原，这个过程到底是如何进行的呢?

创设情境九：播放树突状细胞呈递抗原的动画后，教师展示提前准备好的、用超轻黏土制作的树突状细胞和病原体模型(图3),请学生上台用模型展示自己理解的树突状细胞呈递抗原的过程。

图3抗原呈递过程模型

学生上台完成展示——将抗原移动到树突状细胞的突起表面上。教师进行总结：B淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞均能摄取、处理和呈递抗原，称为抗原呈递细胞。

教师提供材料：免疫活性物质——抗体，是唯一能使抗原灭活的物质，两者结合规律如图(图4),试归纳抗原和抗体的关系。学生根据图示信息，思考、讨论后总结出：一种抗原和一种抗体特异性结合。

创设情境十：用新型冠状病毒肺炎康复者的血清(含抗体)输给感染者，能够起到治疗作用吗?为什么?学生用所学知识快速作答，完成对免疫活性物质相关知识的突破。

设计意图：提供动画和“抗原呈递过程物理模型”,将抽象的抗原呈递过程形象地演示出来，帮助学生理解抗原呈递细胞的功能。再提供“抗原抗体特异性结合模型”,训练学生识图能力的同时，深化学生对抗原抗体专一性结合特点的认知。最后关注社会热点问题，让学生在解决实际生活问题的过程中提高个人的社会责任感。

3.8联系生活，锻炼思维

创设情境十一：某人不慎右足底被刺伤，未作任何处理。3天后伤口有轻度肿痛，第5天开始发高热，右侧腹股沟疼痛、行走明显感觉不便。提问：从免疫学的角度考虑，该人右足底被刺伤后，局部感染，为什么右侧腹股沟淋巴结会出现肿大、疼痛？

此问题难度较大，需要教师结合免疫器官的图示，引导学生分析发现各个免疫器官之间不是相互独立的，而是借助血液循环和淋巴循环互相联系、共同合作的，以此完成对免疫器官相关知识的学习。

设计意图：提供复杂情境，让学生在解决实际生活问题的过程中，将免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质三部分的知识进行归纳整合，形成“系统观”。完成课程标准“举例说明免疫细胞、免疫器官、免疫活性物质是免疫调节的结构和物质基础”的要求。

3.9作业联系生活，培养核心素养

笔者将本节的“问题探讨”中关于是否切除扁桃体的讨论，布置为思考性课后作业，切实培养学生的生命观念和科学思维能力。

4、教学反思

高中生物学事实性知识的教学，应以情境化教学为基本思路，合理选择生活化情境，反复推敲每一个情境的必要性，避免出现为了丰富情境而增设情境的情况。以适宜的情境激发学生学习兴趣，丰富课堂活动形式，每一个情境下的学生活动应尽可能不同，以此充分调动学生的积极性。情境化教学不只局限于课堂教学之中，课后作业也是情境化教学的重要环节。可联系生活实际，设计多样化作业，助力学生核心素养的提高。

文章来源:李俊满,肖轶.“免疫系统的组成和功能”一节的教学设计[J].生物学教学,2023,48(09):42-45.