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文件名称:基于教材拓展情境材料的课堂教学模式初探.docx
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更新时间:2025-05-28
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基于教材拓展情境材料的课堂教学模式初探

文章编号:1003-7586(2025)01-0091-03中图分类号:G633.91文献标识码:B

中国高考评价体系明确了高考的考查载体为“情境”,高考内容的问题情境是以纸笔形式进行构建的,通过选取恰当的素材,结合学科理论,并模拟现实中的问题情境,让学生在真实背景下发挥核心价值的引领作用,运用必备知识和关键能力解决实际问题,从而全面综合地展现其学科核心素养水平。

教师应以教材内容为基础,适当地拓展问题情境,以帮助学生更好地理解、内化教材知识,并有效驱动教学。1][2]免疫调节部分的内容理论性较强,人教版普通高中教科书《生物学·选择性必修1·稳态与调节》以下简称“教材\对该内容进行了简化处理,仅呈现了细胞免疫和体液免疫的过程示意图,但并未涉及分子层面和免疫过程的详细探究历程,这在一定程度上不利于学生的理解。因此,在授课过程中,教师可以适当拓展情境材料,丰富课堂内容。基于此,笔者以“特异性免疫”一节内容为例,初步探索基于教材拓展情境材料的课堂教学模式。

免疫调节在维持内环境稳态的过程中发挥着重要的作用。因此,将免疫系统视为调节系统的一个组成部分,能够更深层次揭示生命活动的整体性特征,对于引导学生深入理解生命系统结构与功能之间的联系具有重要意义。

(1)通过分析物理模型,从微观角度明确非特异性免疫和特异性免疫识别并清除病原体的分子基础

(2)通过分析科学史资料,在理解体液免疫和细胞免疫过程的基础上,了解科学家在研究过程中面临的困难,培养科学探究能力和科学研究精神。

(3)通过讨论、分析,构建“细胞免疫和体液免疫\过程模型,强化思维方法,培养科学思维能力。

3.1免疫系统识别和清除病原体的微观基础

教师带领学生构建免疫细胞的识别模型(见图1),并提出问题:免疫细胞如何区分人体细胞和病原体?

教师对教材内容进行补充:人体细胞的细胞膜表面存在多种不同的蛋白质,其中包括作为分子标签的一类蛋白质,即主要组织相容性复合体(MHC)。病毒或细菌表面也存在这样的识别标签,即抗原。抗原多为相对分子质量较大的蛋白质,也可能是多糖或是脂类。

教师带领学生构建淋巴细胞特异性识别病原体的示意图(见图2),并提出问题:当病原体突破第一道防线和第二道防线后,淋巴细胞如何实现特异性识别功能?

教师对教材内容进行补充:T淋巴细胞表面的T细胞抗原受体(TCR)只能识别抗原蛋白的某一特定部分肽段,且这部分肽段常位于抗原分子的内部。因此,抗原蛋白必须先经过抗原呈递细胞(APC)吞噬消化,APC将消化处理后的肽段携带在其细胞表面的MHC分子上,形成抗原-MHC复合体,从而被T淋巴细胞识别。

教师带领学生构建免疫球蛋白的结构示意图(见图3),并提出问题串:病原体的清除依赖抗体,在抗原首次入侵机体时,免疫系统为何仍能够做出应答?免疫系统如何确保在面对不同抗原时总能产生相应的特异性抗体?抗体多样性的微观基础是什么?

教师对教材内容进行补充:通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。人体内B细胞的种类在以上,且至少可以产生种独特的抗体,可以识别自然界存在的种类繁多的病原体。基于上述知识,教师继续提问:抗体的本质是蛋白质,理论上人体的免疫系统若能产生数十亿种抗体,则需要数十亿种基因合成,但人体中大约只有两万种基因,机体如何解决这一问题?

3.2引入科学史材料,初步认识免疫过程

教师提供以下的科学史材料。1883年,俄国学者梅契尼科夫(E.Metchnikoff首先提出细胞免疫学说。1980年,莱因茨(E.Leinz)和斯基洛斯曼(S.Schlossman)在研究细胞免疫时,根据分化标志和功能特性将T细胞分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞两个亚群。1983年,哈斯基乌斯(Haskiws)等证实T细胞表面存在识别APC呈递的抗原-MHC复合体的受体分子。

为了完善学生对细胞免疫和体液免疫的认识,教师采用有层次的问题驱动,并提出相关问题串:①B细胞的分裂与分化需要什么条件?②抗原呈递细胞的作用是什么?③辅助性T细胞如何协助B细胞发挥免疫作用?④抗体的作用是什么?⑤记忆细胞的特点是什么?⑥细胞免疫中,细胞毒性T细胞的活化需要什么条件?⑦细胞因子在细胞免疫中发挥什么作用?⑧活化后的细胞毒性T细胞的作用是什么?⑨细胞免疫中记忆T细胞的作用是什么?⑩细胞免疫能否彻底清除胞内的寄生抗原?

3.3构建“细胞免疫和体液免疫\过程模型

教师引导学生分析讨论细胞免疫和体液免疫之间的联系,并构建“细胞免疫和体液免疫”过程模型(见图4)。

教师呈现细胞免疫疗法相关科学研究资料:CAR-T细胞是用基因工程技术改造的一种T细胞,其表面存在嵌合抗原受体,即抗原结合区(CAR)。该细胞能直