基于探究式学习引导学生自主构建概念图的教学探索——以“细胞免疫”为例

王 华

(浙江省江山中学 324100)

建构主义认为，个体是通过积极主动的心理建构来获取知识的，教师不可能把知识原样不变、完整有效地、不断地传送到学生的头脑中。高中生物学概念具有抽象化、零散化和精辟化的特点。怎样才能使学生牢固、准确、全面地领会概念，熟练地掌握概念以及概念之间的联系？20世纪50年代美国著名科学家、芝加哥大学教授施瓦布提出探究式学习。他认为学生学习的过程与科学家的研究过程在本质上是一致的，学生应在获取新知识前去发现问题、解决问题，并在探究的过程中获取知识、发展技能、培养能力，特别是创造能力，同时受到科学价值观、科学方法的教育，并发展自己的个性。

“细胞免疫”是浙科版高中生物学必修3《稳态与环境》第3章第2节的内容。免疫调节与神经调节、体液调节共同维持着内环境的稳态，是必修3的核心概念之一。特异性免疫过程非常抽象、复杂，学生难以理解。传统的填鸭式教学容易使课堂枯燥，学生对概念的掌握、理解不牢，死记硬背细胞免疫和体液免疫的过程容易遗忘。因此本文选择“细胞免疫”一节为例，尝试利用探究式学习的方式引导学生自主构建细胞免疫的概念图。

1 先行组织者策略

细胞免疫学习之前，给学生提供包括特异性免疫系统组成、淋巴细胞的起源和分化、以及抗原和抗体等概念的资料，以帮助学生构建从旧知识通往新概念的“快车道”，从而帮学生构建有意义的学习，提高细胞免疫学习过程的有效性。

2 探究式学习构建概念图

2.1 构建情景导入 通过情景的构建，提出问题，引起学生求知欲。

例如：假设你刚刚染上流感。流感病毒可能通过一小滴水吸入你的呼吸系统而进入你的体内，如果它们能避免被呼吸道粘膜上附着的粘液黏住(第一道防线)，并且避免被巨噬细胞吞噬掉(第二道防线)，病毒就会感染并杀死粘膜细胞。在这种情况下，巨噬细胞就会引发特异性免疫反应。但一旦流感病毒进入细胞内，机体如何消灭它呢？

2.2 大问题的任务分割 在探究式学习的过程中遇到一个以较大而复杂的问题，往往先将其分解成具有递进关系的小问题，进而对小问题进行逐个解决突破，进而整合分析小问题的答案，最后归纳得出清晰的结论。

2.2.1 任务一：寻找参与细胞免疫的细胞 学生通过自主阅读教材可发现细胞免疫中出现的细胞名词有：被病原体感染的细胞、T细胞、癌细胞、细胞毒性T细胞、器官移植的异体细胞、辅助性T淋巴细胞、成熟的T淋巴细胞、效应细胞群、成熟的辅助性T淋巴细胞、记忆细胞群、成熟的细胞毒性T淋巴细胞、活化的细胞毒性T淋巴细胞、T淋巴细胞、巨噬细胞、效应细胞毒性T细胞。

2.2.2 任务二：区分这些细胞中的“敌军”和“友军” 学生比较容易将细胞分为3类，并且能清晰地分辨出细胞免疫是巨噬细胞、T淋巴细胞和靶细胞之间的“战争”(图1)。

图1 参与细胞免疫的细胞

2.2.3 任务三: “友军”是怎样分工合作消灭“敌军”的 这是细胞免疫过程的关键，可以继续将问题分割成以下3个小问题，然后依次逐个破解：①哪种细胞首先发现抗原将它识别出来？依靠什么结构如何被T淋巴细胞识别的？②机体中哪些T淋巴细胞作出了反应？作出了怎样的反应？③是哪种细胞直接攻击靶细胞，将靶细胞清除的？

2.3 任务整合 结合教材图及文字，小组交流、讨论并构建关于细胞免疫过程的概念图(图2)。板书呈现并表述。

图2 细胞免疫过程

3 教学反思

本节课通过切割任务、整合结论、小组合作完成概念图这一系列活动使学生对细胞免疫的过程清晰了然。围绕完成探究学习任务为主线，提出大任务“一旦病毒进入细胞，机体如何将其消灭”，由于细胞免疫的过程比较复杂，因此引导学生将大任务分割成几个小任务并依次解决，例如解决了第一、二个任务，学生明白其实参与细胞免疫的细胞是3类，巨噬细胞和T淋巴细胞是“友军”，靶细胞是要消灭的对象；然后进入第三个任务“巨噬细胞和淋巴细胞之间如何分工合作将靶细胞消灭”，这里涉及到巨噬细胞吞噬处理呈递抗原、T淋巴细胞识别抗原-MHC复合体、细胞毒性T淋巴细胞的分裂分化、以及效应细胞毒性T细胞识别并使靶细胞裂解死亡。学生完成第三个任务，细胞免疫的过程就清晰了。最后要求学生将结果整合，小组合作完成概念图，并表述细胞免疫的过程。

探究性学习过程中知识得到内化，能力得到锻炼，思维得到了解放。学生在完成任务的过程中，不断地需要从教材及教师处获取信息，这就使得学生获取信息的能力得到锻炼；在探究过程中，学生会主动提出一些问题进行思考：如“细胞表面的MHC标志为什么是在胚胎发育中产生？”“每个T淋巴细胞表面为什么只有一种受体，为什么在抗原未入侵之前受体已经存在？”“效应细胞毒性T淋巴细胞会攻击同样具有抗原-MHC标志的巨噬细胞吗？”等。总之，学生在“重新发现”和“重新组合”知识的过程中进行学习，它是一种强调发挥学生主观能动性、积极投身其中的学习方式。