基于核心素养的概念教学在复习课中的实践探讨
——以“免疫调节”复习为例

2019-09-23 03:56张兴宇
生物学教学 2019年9期
关键词:免疫调节概念图生物学

张兴宇

(福建省福州第一中学 福州 350108)

“内容聚焦大概念”是高中生物学课程标准的基本理念之一,课程标准的内容以核心概念、重要概念、次位概念的形式逐级呈现,构建出高中生物学课程的框架,并将最具有生物学特色的学科核心素养——生命观念蕴含其中[1],因此积极探索和落实新课程标准下的概念教学是非常重要的。这里的概念教学是指围绕着核心概念或者重要概念的教学,而不是围绕具体、零散的概念或知识点的教学。重要概念既是对形成核心概念、理解生命观念的支撑,又是对次位概念的统筹和概括。围绕重要概念展开的复习教学,能帮助学生建立起良好的知识框架,有助于学科内的融会贯通,提高学生素养。下面以“免疫调节”复习为例,从概念的引入、形成、巩固和深化四个方面[2],探讨在复习课的概念教学中发展学生生物学科核心素养的教学策略。

1 概念的引入,要重视情境创设,引发学生共鸣

复习课的教学,学生对教学主题已很清楚,对相关的知识有不同程度的了解。怎样能把复习课上出新意?选择适合的方式创设情境,引发学生共鸣,激发学生思维。情境创设的方法很多,例如从现实生活中发掘材料,利用实物、图像或视频等直观教具,通过语言勾勒虚拟的情境,制造冲突激发学生思考,等等[3]。情境的创设可以让理论与实践联系起来,把抽象和直观联系起来,把新知与旧知联系起来,使课堂变得生动,从而有效刺激学生思维,让学生参与到概念的构建中来。

对学生来说,“免疫调节”的事实性知识多、调节过程微观、复杂且动态,一直是学习的难点。因此,概念的引入如果能直观、形象,可以更好地激发学生的学习热情,唤起学生对已有知识的回忆,并建立起联系。笔者从网络上找寻免疫相关的视频资源,编辑成4分钟的视频作为课堂引入,使原本抽象、枯燥的免疫调节生动起来,于是那些参与免疫调节的细胞在学生眼里也变得可爱起来。

2 概念的形成,要重视活动设计,发展学科素养

概念的形成需要一个过程,一方面要给学生提供充足的事实性知识,另一方面要设计活动以激发学生的思维。概念教学本质上也是思维的教学,恰当的活动能让学生通过思维活动亲历概念的建构,有利于概念的形成[4]。

2.1 在活动中让学生亲历归纳与概括的思维过程 复习课上教师的直接讲授看似很有效率,却使学生丧失了学习的主动性。如果能有课堂活动让学生的身体动起来,思维动起来,就能给学生有更多的实践和感悟知识的机会。学生通过对活动的体悟,将知识转化成素养[3]。

“免疫调节”专题复习在视频导入后,趁着学生被点燃的学习热情,开展活动一: 写出视频中与免疫有关的信息,并将其整理、概括。学生会写出诸如“皮肤”“黏膜”“吞噬细胞”“B淋巴细胞”“T淋巴细胞”“记忆细胞”“抗原”“抗体”“淋巴因子”“骨髓”“胸腺”“体液免疫”“细胞免疫”等基本概念或者事实性知识,基本上唤醒原有的知识碎片。将这些基本概念进行整理、归纳的过程,既是对学生“归纳与概括”这一科学思维的训练,也是形成次位概念的过程(表1)。

表1 从事实性知识概括出次位概念

2.2 在概念图的构建过程中培育学生的科学思维 在突破“体液免疫和细胞免疫的过程”这个教学难点时,开展活动二: 每组学生有一个信封,内装印有免疫图片或者文字的卡片,要求2人合作,将卡片用箭头连接,配合简要文字(连接词),构建体液免疫和细胞免疫的概念图,随后进行交流和评价。在这个建模活动中,学生首先要获取卡片呈现的信息,不断地调整它们的位置,梳理它们之间的相互关系,搭配合适的连接词,这种经过不断修正的思维体验对概念的形成是很有意义的。在这个概念图的构建活动中,先有个人的独立思考,后有小组内的合作探讨,还有小组间的评价修正,这样的合作学习能锻炼学生科学探究能力,让不同层次的学生各有收获。

图1 体液免疫与细胞免疫概念图

根据学生的水平,可以布置不同层次的建模任务。例如,对于水平较高的学生,要求他们把体液免疫和细胞免疫的概念图构建在同一图中,让同学们完善出理想的概念图(图1)。这样的任务有助于学生认识到特异性免疫的两种方式的区别和联系,认同机体的各结构是协调统一的,共同完成复杂的生命活动。

2.3 在重要概念的形成中让学生感受生命观念 重要概念的形成是一个从大量事实性知识逐渐归纳、概括出次位概念,进而再抽象出来的过程。在各层级概念的形成过程中,往往渗透着相应的生命观念,教师要善于在活动中引导学生感受这些生物学思想,进而提高学生生物学素养。

例如,免疫功能的实现,是以免疫系统的组成为基础;非特异性免疫与特异性免疫的差异,是因为参与不同防线的器官、细胞等不同;体液免疫和细胞免疫的差异,主要与淋巴细胞的种类有关;二次免疫能更加有效地保护机体,与记忆细胞密切相关;免疫缺陷等免疫失调引起的疾病与相应的免疫结构异常有关……这些事例都渗透着结构与功能的统一性,需要引导学生认识并体会。

有了上述的体验作为基础,教师组织学生完成活动三: 构建重要概念——从结构与功能的角度,用一句话来描述什么是免疫调节。表达和交流后,认识到“免疫调节是机体通过免疫系统完成防卫、监控和清除抗原的过程”。通过对比新课标中对“免疫调节”的描述,学生逐渐发现自我表述的不足: 一是对免疫功能描述得不够具体;二是缺乏对免疫调节意义的描述。学生认识到第二点尤为重要,这样稳态与平衡观——生命体系是一个平衡的体系,机体通过“神经—体液—免疫”的调节网络,再加上多个器官、系统的密切配合,实现了内环境的相对稳定,保障了生命活动的正常进行。

3 概念的巩固,要重视结构化学习,构建知识体系

学生认为生物学学习的困难在于知识点多、零碎,易于遗忘。结构化学习能将知识有序地组织起来,形成网络,有助于知识的记忆、理解、迁移和应用。在概念的巩固阶段,要展现上位概念的统筹作用,从上往下,层层梳理,构建出知识网络,形成体系。这样的结构化学习让相关概念之间的逻辑关系更加清晰,让学生既看见树木也看见森林,形成学科知识的整体观,促进重要概念乃至核心概念的理解。

复习教学中,结构化学习的方式很多。其中,围绕重要概念,以它的关键词作为出发点构建概念图,是一种常用并且有效的课堂活动方式[5]。这时构建的概念图重点凸显从重要概念延伸出的枝干,至于细末的枝叶则留给学生联想回忆。有“留白”的知识框架可以带动学生的思维,提高复习效率。每个学生的概念图形式可以不同,详略自定,只要能帮助自己梳理知识、构建体系就是适合的。

例如,免疫调节的重要概念是“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,实现机体稳态”,从这个概念中围绕“免疫调节”抽取“免疫系统”作为结构基础,“抵御、识别并清除”(防卫、监控和清除)作为功能,“实现稳态”作为目的,构建出最核心的概念图框架,在此基础上再去延伸、联系(图2)。

图2 免疫调节的概念图

4 概念的深化,要重视联系生活实践,提升思维品质

生物学是一门与生活密切联系的学科。在生物学课堂中,概念的深化应该与生活联系起来,在分析实际问题的过程中理解概念、深化概念,让核心概念成为帮助学习者解决实际问题的思维出发点。在课堂教学中,通过真实的情境、结合问题的导向等教学手段帮助学生提升思维品质,深化概念理解。

在巩固了免疫调节的重要概念后,教师引导学生思考生活中有哪些方面的实例体现免疫学的应用?对于每个应用实例,设置问题串,引导他们透过现象看本质,使思维更加深刻。例如,在学生举例“接种疫苗”时,笔者用一系列的设问引导学生思考: ①大家小时候都打过疫苗,你接种过哪些疫苗?②疫苗接种的方式有哪些?③接种疫苗相当于给机体输入什么?④为什么有些疫苗要接种多次?⑤你知道完成接种后,最好能检查接种是否成功吗?⑥接种疫苗为什么能更有效保护机体?⑦能描述接种疫苗引起的免疫过程吗?⑧艾滋病疫苗研制的主要困难是什么?⑨你知道基因疫苗么?⑩你知道假疫苗事件吗?对此你有什么样的看法……

通过这些问题,一方面从实践应用的角度帮助学生梳理免疫的相关知识,让他们能够在真实情境中迁移应用;另一方面引导学生关注社会,审慎地分析生活中的一些生物学事件,具有辨别力,在社会舆论中传播正能量。

在对免疫调节概念的深化中,通过教师的问题引导还能锻炼学生知识的联想、迁移能力。例如,让学生思考哪些知识与免疫调节有关联——细胞增殖、细胞分化、细胞识别(信息传递)、细胞凋亡、分泌蛋白的合成与释放、生物膜系统、基因的表达、利用工程菌生产疫苗、单克隆抗体等。这样的联想可以锻炼学生思维的发散性、灵活性,提高思维品质。教师还可以提供“2018年诺贝尔生理学或医学奖——抑制负向免疫调节的新型癌症疗法”等资料,让学生了解肿瘤免疫领域的新进展,了解科学家的工作思路,拓展学生的视野,培养思维的独创性。

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