生物学概念教学进阶教学

1、经验层级:教师为学生提供与免疫有关的疾病实例,如近几年席卷全球的新型冠状病毒(以下简称“新冠病毒”)感染作为学习过程的情境主线,以激发学生学习兴趣,并设置一系列问题,如新冠病毒如何侵入机体?侵入机体后如果第二道防线也被攻破,机体如何对抗新冠病毒?以联系学生的前概念。学生根据已有知识可以分析出当人体的皮肤和黏膜无法完全抵挡新冠病毒时,新冠病毒将会侵入机体,之后若吞噬细胞也不能完全阻止病毒时,则机体的第三道防线将会启动,同时对抗原、抗体等免疫学知识进行回顾,从而引入新课。

2、映射层级:该层级目的是学生将事实性知识与生物学术语之间建立联系。免疫系统识别病原体的问题较为微观,教师可利用直观的视频展示微观机制,并提问:当新冠病毒进入体液后,免疫细胞如何识别新冠病毒?学生根据视频内容将免疫细胞表面的受体、新冠病毒抗原等事实性知识与免疫细胞的识别功能相对应,以明确识别是机体对抗新冠病毒的前提。同时,引导学生思考新冠病毒最终需寄生在细胞内才能存活,那第三道防线中淋巴细胞的“作战”方式有哪些?使学生根据已有知识初步分析体液免疫和细胞免疫的功能和区别。 

3、关联层级:该层级目的是学生构建多个生物学术语之间的联系,对于学生来说有一定难度。因此教师应根据具体内容采用合适的教学策略,以帮助学生达到该层级。由于免疫应答过程中涉及的免疫细胞和免疫活性物质的种类和功能较多,可以让学生通过分析与归纳厘清各免疫细胞的功能和联系,再分别构建出体液免疫和细胞免疫对抗新冠病毒的概念模型,以进一步区分体液免疫和细胞免疫过程。在此基础上,补充二次免疫的过程,继续修改完善模型,以期对初次免疫和二次免疫进行区分与联系。 

4、系统层级:该层级目的是学生从系统角度明确生物学术语之间的协调关系,对于学生来说较难。教师可引导学生思考新冠病毒侵入细胞后,体液免疫和细胞免疫如何配合消灭新冠病毒的问题,对体液免疫和细胞免疫的两个概念模型进行比较和整合,最终协调体液免疫和细胞免疫的关系。 

5、整合层级:该层级目的是学生能够形成次位概念1.5.3,并运用形成的概念解释真实存在的问题,亦为形成“免疫系统能够抵御病原体的侵袭,识别并清除机体衰老、死亡或异常的细胞,实现机体稳态”这一重要概念建立基础。教师可通过为什么有些新冠患者可以自愈,且痊愈后短期内一般不会再次被感染的问题,导学生利用概念模型解决问题,阐明机体对抗新冠病毒会启动体液免疫和细胞免疫,且会产生专门对抗新冠病毒的抗体和专门识别新冠病毒的记忆细胞等。