免疫学中的诺贝尔奖与高中生物学教学
2019-03-23濮垚聂刘旺
濮垚 聂刘旺
摘要 总结列出了与免疫调节相关的诺贝尔生理学或医学奖成果,以期使教师和学生了解最前沿的科学进展,激发他们的创新能力。
关键词 诺贝尔生理学或医学奖 中学生物 学免疫调节
中图分类号 G633.91
文献标志码 B
2018年的诺贝尔生理学或医学奖授予了70岁的美国免疫学家詹姆斯.P.艾利森(James Allison)以及76岁的日本免疫学家本庶佑,以表彰他们在癌症疗法以及免疫负调控的抑制领域所作出的贡献。该奖的颁发引起了全民对免疫学的关注。生物学与生活息息相关,高中生物学中涉及到了不少免疫学的内容。下面将高中生物教材中免疫学的内容与诺贝尔生理或医学奖联系起来,以期使教师和学生了解最前沿的科学进展,增强学生对生物科学的热爱,激发学生的学习潜能。
1 高中生物教材中免疫学的内容与诺贝尔生理或医学奖相关知识的梳理
诺贝尔奖成果对学生具有极大的感召力,以诺贝尔奖成就为基础进行教学,具有重要的教学研究意义。近几十年来与免疫学密切相关的诺贝尔奖非常的多,梳理总结见表1。
高中生物学教材中的许多知识与诺贝尔奖密切相关。例如,在人教版高中生物《必修1.分子与细胞》第六章第四节“细胞的癌变”中的癌症问题,与2018年诺贝尔生理学奖或医学奖“癌症疗法以及免疫负调控的抑制”关联紧密。在人教版高中生物《必修3.稳态与环境》第二章第四节“免疫调节”中的最后一个模块“科学·技术·社会”中提到的艾滋病这一概念,与2008年诺贝尔生理或医学奖的发现人类免疫缺陷病毒(HIV)”密切相关。
2 诺贝尔奖在高中生物教学上的应用
2.1 诺贝尔奖在课堂导入阶段的应用
兴趣是一个人倾向于认识、研究获得某种知识的心理特征,是可以推动人们求知的一种内在力量。因此,提高学生的学习兴趣,有助于更好地去开展课程。在课堂导入阶段,教师可以通过介绍诺贝尔奖的科学史或者科学家的生活史,来引起学生的兴趣,然后再慢慢切入到教学内容。以人教版高中生物《必修3.稳态与环境》第二章第四节“免疫调节”为例。这一节涉及到“抗原”和“抗体”这两个概念。教师可以在正式上课之前给学生播放一个关于输血的视频,引起学生的兴趣,从而引出ABO血型这个概念。之后,给学生介绍1930年卡尔·兰德施泰纳发现人类ABO血型系统获得诺贝尔奖的科学史。通过教师对科学史的讲解,学生对“抗原”和“抗体”这两个概念有了一个初步的了解。然后,教师再结合课本,详细地给学生讲解体液免疫和细胞免疫的原理以及过程。这样的教学方式不仅可以在课堂教学初始阶段吸引学生的注意力以及引起学生的学习兴趣,还能将课本中的理论知识与社会生活紧密地联系起来,并通过科学家的榜样力量,帮助学生树立正确的科研观、人生观和价值观。
2.2 诺贝尔奖在课堂教学拓展方面的应用
教师在教学过程中,除了要让学生明白课本的内容,还应该给学生普及涉及到所讲内容的其他知识,让学生在学习了新知识之后,学会发散思维,举一反三。以人教版高中生物《必修3.稳态与环境》第二章第四节“免疫调节”为例,在这节课中,学生可以学到人体的第三道防线主要是由众多淋巴细胞进行“抵抗”,T细胞就是其中一员。教师在给在学生讲完这一知识点之后,可以给学生拓展诺贝尔生理学奖或医学奖的内容,以2018年的诺贝尔生理学奖或医学奖为例:肿瘤在体内肆意蔓延是因为免疫细胞表面表达PD-1蛋白,肿瘤细胞则会表达一个免疫球蛋白样的分子PD-L1。这两个分子相互结合后,产生的信号被免疫细胞接收后,免疫细胞的活性降低,从而使得癌细胞逃过免疫细胞的追捕。美国免疫学家詹姆斯·艾利森和日本免疫学家本庶佑分别发现了CTLA-4和PD-1这两个T细胞均有负向抑制(“刹车”)T细胞受体的功能,通过抑制这两个刹车器,让T细胞重新活跃起来杀死肿瘤细胞。在授课过程中可以采用PPT或者播放视频的方式讲解这个免疫过程(图1),会便于学生更直观地了解反应过程。
2.3 诺贝尔奖在课堂总结以及课下教育方面的应用
以人教版高中生物《必修3.稳态与环境》第二章第四节“免疫调节”为例,在这一节结束之后,有一个“科学·技术·社会”的模块,里面简单介绍了艾滋病。教师在讲解这一内容的时候可以将弗朗索瓦丝·巴尔·西诺西和吕克·蒙塔妮等人因发现人类免疫缺陷病毒( HIV)而获得2008年诺贝尔生理或医学奖作为课外知识进行补充,还可以详细地展示人类免疫缺陷病毒( HIV)是怎样突破人类体内一道道防线的。在课堂最后,可以通过播放艾滋病患者的短片,给学生树立正确的科学观,消除学生对艾滋病的认识误区。这种方式不仅可以让学生了解艾滋病病毒及其防治方面的知识和更多关于免疫方面的知识,还能帮助学生树立正确的价值观。
课后,教师可以将免疫學中的诺贝尔生物学奖的内容不断地打磨,编成学生可以接受的读物的形式,发放给学生。学生自主分组,每一个小组自己挑选一个与诺贝尔相关的课题,在课后自主思考,查阅资料,自主讨论并总结自己学到的内容以及自己对未来生物学发展的希冀。此种教学方法不仅可以加强学生对于该节课内容的理解和记忆,还有利于提高学生课后自主学习的兴趣及自主获取信息的能力,符合新课程标准对高中生物课程改革的发展要求。
3 结语
高中生物学教材中免疫学的内容涉及到许多诺贝尔生理学或医学奖的成果,教师科学合理地将诺贝尔生理学奖或医学奖应用到生物学的课堂教学上来,不仅提高了学生的学习兴趣,还能够发散学生的思维,让学生学会突破创新,能够将课本上学到的知识应用到生活中。学生从而会明白生物学诺贝尔奖方面的科学研究,其目的不在于奖的本身,而在于它能为人类带来多大福利,形成良好的科学思维,增强社会责任感。
参考文献:
[1]刘伯宁.诺贝尔奖与免疫学的百年渊源[J].自然杂志,2012, 34(3):167-171.
[2]张继太,祝雪,张盛周.诺贝尔奖在高中生物教学中的应用研究[J].安徽农业科学,2014,42( 35):12 773-12 774,12 777.
[3]韩翠翠.诺贝尔奖成果在高中生物教学中的应用及其价值[J].生物学教学,2015,40(9):59-60.
[4]马小龙.2018年诺贝尔生理学或者医学奖[J].生理科学进展,2018,49(5): 327.
[5]李想.肿瘤免疫中的“猫鼠游戏”——浅析2018年诺贝尔生理学或医学奖的发现[J].生物学杂志,2018,316-19.
[6]许继强,黄先忠,诺奖视角下提高学生生物科学素养策略研究[J].中学生物教学.2018,4(X):20-21.