运用SNP模式进行“体液免疫”一节论证式建模教学尝试*

王 栩 朱晓燕

（1 福建省建瓯第一中学 福建建瓯 353100 2 福建省南平市教师进修学院 福建南平 353000）

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中提出：学生应该在学习过程中逐步发展理性思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。新课程标准理念的统领下，论证式教学模式在高中生物学课堂教学中被广泛应用［1-2］。

SNP 模式（science negotiation pedagogy，简称SNP）是美国最新提出的一种整合建模和论证过程的渗透式教学模式［3］。它基于学科核心概念提出问题，采用口头论证、写作与反思论证等方式，围绕模型构建，逐步深入地展开论证过程，将建模和论证有机结合，在促进学生科学能力发展的同时深化对学科核心概念的理解。

1 SNP 模式的教学框架

SNP 论证教学模式，其流程一般设计6 个环节：创设驱动问题→各小组初步构建模型→各小组初步构建论证→面向全班讨论模型和论证过程，修改模型和论证→咨询“专家”→反思性写作［3］，通过对模型构建中出现的细节问题进行论证修改，达到构建知识体系的目的。SNP 教学理论框架如图1所示［3］。

图1 SNP 教学理论框架（改自弭尔、郭玉英SNP 教学理论框架［3］）

2 SNP 模式下“体液免疫”一节教学尝试

2.1 概念分析

1）专题核心概念：人体免疫系统的结构与功能，特异性（体液）免疫反应的调节机制。

2）本节内容的重要概念：免疫系统能抵御病原体的侵袭，识别并清除入侵机体的抗原，实现稳态。

3）次位概念：①举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础；②概述人体的免疫包括与生俱有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫；③阐明特异性免疫中体液免疫针对特定病原体发生的免疫应答。

4）事实性知识：人体的体液免疫过程。

5）前概念：必修1《分子与细胞》中关于蛋白质结构与功能的多样性与特异性、细胞膜上的糖蛋白与细胞的识别作用等。

2.2 体液免疫模型的构建过程

2.2.1 阶段1：创设驱动问题 学生根据导学案学习“特异性免疫”概念的内涵与外延，提出驱动问题“人体如何进行特异性体液免疫”，并尝试构建“体液免疫过程”的物理模型。

2.2.2 阶段2：各小组初步构建模型 教师指导学生可用橡皮泥或用厚纸板构建“体液免疫过程”的物理模型，各小组成员根据预习与搜集资料的情况，在课前自制物理模型，并将其固定在演示板上，用于课堂演示。

2.2.3 阶段3：各小组初步构建论证 课堂上各小组成员结合课前预习和搜集资料的知识，分别对自制的模型进行口头论述。在论述过程中，学生围绕“体液免疫”模型，阐述以下3 个方面的内容：①说明参与体液免疫的各细胞的名称、来源、分布和作用；②有哪些免疫活性物质参与免疫反应？ 它们起什么作用？简述免疫活性物质的化学本质、种类及在人体内的分布；③总结体液免疫过程分为几个阶段。

2.2.4 阶段4：讨论、论证和修改模型 本阶段重点落实建模与口头论证、查找资源环节，揭示生物学事实，进行有效论证，力求在科学规范中的寻找连接和定位，提升学生的科学思维能力，促进其科学素养的发展（表1）。

表1 阶段4 论证过程

本阶段的教学是这节课的重、难点部分。在教师的引导下，生生之间、师生之间开展辩驳，重新筛选资料，挖掘资料中关键性的概念和原理，并将其用于表征模型，使得模型更趋于科学化和形象化，在完善模型的同时，初步形成完整的概念理解，实现概念体系的构建。

2.2.5 阶段5：咨询专家 在经过阶段4 的论证后，教师演示课件中关于“体液免疫”的动画视频，学生获得更加生动直观的体验。

2.2.6 阶段6：反思性写作 本阶段教师和学生一起书写“体液免疫”的概念模型，对本节内容进行总结和提升。最终得出的结论为抗原在首次入侵机体时体液免疫是以抗体为主的免疫反应，主要通过B 淋巴细胞实现。分为3 个阶段：①识别阶段：抗原首次进入机体后，除少数可直接作用于B 细胞外，大多数抗原细胞都要经过巨噬细胞的摄取和处理（暴露内部隐藏的抗原决定簇），然后呈递给T 细胞，再由T 细胞呈递给B 细胞。这种抗原呈递，多数是通过与细胞表面直接接触完成。②活化阶段：B 细胞接受抗原刺激后，经一系列的增殖、分化，形成效应B 细胞。在此过程中，有一小部分B 细胞成为记忆细胞。③效应阶段:在这一阶段，效应B 细胞产生的抗体通过血液循环，与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。

3 “体液免疫”一节内容的教学设计导图（图2）

图2 “体液免疫”一节内容的教学设计导图

4 SNP 模式的教学效果

4.1 教学中突出学生学习的主体地位 SNP 模式的整个教学过程以学生为中心，借助“建模活动”为载体，通过小组合作的方式围绕模型展开科学论证活动。学生通过创设问题→初步构建模型→初步构建论证→讨论和论证模型，对模型进行修改→咨询“专家”→反思性写作的学习过程，主动构建知识，突出了学生学习的主体地位。

4.2 提高了学生科学论述的能力 学生在论述生物学问题或现象时，通常只将所学的概念简单堆砌，缺乏在解释或阐述具体问题时对所学知识进行提炼和整合的能力，导致所表述的内容往往显得太过于简练，没有将具体的问题阐述清楚，甚至出现逻辑错误。这些都表明学生对概念的理解是片面的，只会生搬硬套地使用概念，而不能灵活应用。在SNP 教学模式下，学生通过建模活动反复进行口头论证，加上反思性写作论证的过程，不仅深入理解核心概念和科学本质，实现意义上的构建［3-4］，还能很好地培养学生科学论述的能力［1］。

4.3 有利于克服分科教学的弊端，实现跨学科整合 生物学是自然科学中的一门基础学科，是研究生命现象和生命活动规律的科学［4］。研究生物学问题，往往要应用物理学、化学、数学等其他基础学科或应用学科的知识。在当前我国采用分科教学的环境下［3］，SNP 教学模式基于核心概念统领下的建模—论证教学活动。师生和生生之间在围绕模型展开讨论和论证时，教师在核心概念引领下组织学生搜集资料，进行科学论证，包括整合跨学科概念作为证据，促进教学顺利开展，使得学科之间的交叉概念得到有效整合，有利于学生形成健全的知识结构，促进学生关联不同学科知识并构建完整的知识体系。本节内容的前概念就包括有机化学的知识，学生对蛋白质的组成、结构和特点的知识对本节内容的学习奠定了理论基础。

SNP 教学模式在促进学生对核心概念的理解和应用上无疑是一种很好的教学策略，但在具体的教学实践中，由于受教学课时、教材内容及客观条件的限制，SNP 教学策略的应用应注意以下几点：①要围绕课程标准的“度”，把控好教学的“量”；②对于资料的搜集，教师要给出明确的方向，为后续有效开展论证打好基础；③对于生成性问题的取舍，教师要做好引导，并给予合理性的评价；④SNP 教学模式更适用于对抽象概念和肉眼无法观察的生理过程的教学，例如，必修1 中“蛋白质、核酸的结构特点”“细胞的亚显微结构”“酶的特性”，必修2 中“模拟分离定律的实验”“基因的表达”及选择性选修1 中“免疫调节”“生态系统能量流动模型”等；⑤应进行科学的评价。总之，SNP 教学策略重在论证与写作，教师应围绕课程内容，结合校情、学情，创造性地开展教学。