境脉引领下的“免疫调节”单元整体教学设计

钱仁凯 程国胜

（巢湖市第二中学 安徽合肥 238000）

1 单元教学内容分析及设计思路

神经系统、内分泌系统和免疫系统构成一个相互协作的完备的调节系统，它们各自发挥着不可替代的独特调节作用，维系着内环境的稳态及生理平衡。结合《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》要求，“免疫调节”内容是让学生通过单元学习，建构重要概念“免疫系统能抵御病原体的侵袭，识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞，实现机体稳态”，明确免疫调节在维持内环境稳态中的重要地位，指向系统观、结构与功能观以及调节与稳态观等生命观念的达成。单元知识结构如图1所示。

图1 “免疫调节”单元知识结构

建构主义理论认为，个体的学习依赖于对情境的自我认知建构，境脉是学习发生的时空。“境”即创设真实情境，“脉”即设置情境教学主线与脉络，“境脉”是“情境”与“脉络”的融合，即整体把握事物全部情境的意思。教师将境脉理念引入生物学单元整体设计，可以将知识形成的情境脉络、活动开展的任务脉络和概念建构的思维脉络有机结合形成统一整体。境脉理念下的“免疫调节”单元整体设计以生物学学科核心素养为导向，以重要概念为单元主题，选择“新冠病毒的群体免疫”这一社会热点话题作为单元境脉，衍生一脉相承又具有动态生成的课时情境，设计能突出学生主体性的任务驱动，组织学生开展关联性强、进阶性高的情境活动，有助于激发学生的元认知，帮助学生完成学科概念体系的自我建构，同时也有助于学生运用结构化的知识体系解决情境问题，从而实现“解答试题能力”向“解决问题能力”的转变。单元教学设计思路如图2所示。

图2 “免疫调节”单元境脉教学设计思路

2 单元教学目标

基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，围绕培养学生生物学学科核心素养的要求以及学情，制订了如下教学目标：

①通过讨论新冠病毒入侵后机体的应答过程以及分析患者化验单数据，能基于结构与功能观，理解“免疫系统组成与功能”“细胞识别”“人体免疫防线”“细胞免疫”“体液免疫”等概念，并尝试解释生活中的实例。

②通过分析具体实例，建构“体液免疫”和“细胞免疫”概念模型，能运用归纳与概括、模型与建模、批判性思维等科学思维方法，从系统的视角阐释非特异性免疫和特异性免疫的关系，并尝试解释生活中的实例，解决相应的问题。

③通过对艾滋病、过敏反应等实例的分析与讨论，能运用结构与功能观、调节与稳态观，解释免疫功能异常而引起相关疾病的原因，并对传染病的预防提出可行的措施，倡导健康生活的方式。

④通过对疫苗、器官移植等医学问题的讨论，能基于免疫学原理的应用，探讨对科学、技术和社会相互关系的认识。

3 主要单元教学过程

3.1 主题1：免疫系统是免疫调节的基础（1课时）

教师解构单元情境，创设子情境任务1：部分人群感染新冠病毒后经过一段时间可自愈，是通过什么系统来对抗病毒入侵？该系统又是由哪些结构组成的呢？教师播放新冠病毒入侵后机体做出反应的动画视频，学生通过观看视频和小组讨论，结合教材内容说出吞噬细胞、B细胞、T细胞、淋巴因子、抗体等在人体对抗病原体入侵过程的作用。接着，教师出示新冠病毒患者的化验单数据，学生进行小组讨论，分析、比较新冠病毒患者体内免疫细胞的各项指标，初步归纳概括免疫系统的组成，并建构概念模型，培养归纳与概括、模型与建模的能力。在此基础上，教师引导学生提炼次位概念：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。

教师创设子情境任务2：部分人群与新冠病毒感染者接触后，却没有被病毒感染，为什么？教师播放巨噬细胞吞噬病原体的视频，学生结合视频和生活中的相关实例，运用概念图说明免疫系统对外来病原体具有防御功能，同时结合巨噬细胞识别并吞噬、消化病原体的过程，从结构与功能相适应的视角阐释生命活动的一般规律，发展科学思维能力。接着，教师展示图解，引导学生分析体内衰老、损伤和癌变细胞的清除过程，进一步总结免疫系统在人体内构筑的三道防线具有防御、自稳和监视功能。在此基础上，教师引导学生提炼次位概念：人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫。

3.2 主题2：特异性免疫是免疫调节的主要内容（2课时）

教师创设子情境任务3：感染新冠病毒自愈后的群体保留新冠病毒的抗性，免疫系统是如何做到的？以新冠病毒感染痊愈为例，教师呈现“人体针对病毒感染的免疫应答过程”图解，引导学生分析非特异性免疫和特异性免疫如何相互协作进行免疫应答，初步培养学生的“系统观”和“调节与稳态观”。

接着，教师引导学生进行小组合作，通过角色扮演，直观呈现体液免疫和细胞免疫的动态过程，使学生理解两种特异性免疫的区别和联系。学生基于免疫调节机制建构细胞免疫和体液免疫概念模型，解释特异性免疫产生的记忆细胞和抗体是机体获得免疫力的基础，培养科学思维能力，为进一步形成“系统观”和“调节与稳态观”奠定基础。教师引导学生基于特异性免疫过程分析、概括，提炼次位概念：特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定病原体发生的免疫应答。

教师播放视频，利用视频中新冠病毒重症患者表现的呼吸困难、代谢性酸中毒、凝血功能障碍甚至休克等症状，引导学生思考神经调节、体液调节和免疫调节之间的关系，并基于系统观和调节与稳态观的视角，阐释“神经-体液-免疫”调节网络机制是维持人体内环境稳态、应对复杂变化环境的重要保障。接着，教师展示医护人员对新冠病毒重症患者的救治过程，引导学生感受医护工作者的艰辛以及不畏危险、舍己为人、为国奉献的精神，培养学生的社会责任素养。

3.3 主题3：免疫失调会使机体产生异常情况（1课时）

教师创设子情境任务4：免疫系统的功能是不是越强大越好呢？免疫系统会不会异常？学生汇报课前调查班级同学和家人是否有过敏反应史的相关数据，并进行班内交流，了解过敏反应的表现症状。教师引导学生开展小组讨论，结合教材内容分析过敏原的概念、过敏反应发生的机理以及预防过敏反应的措施，引导学生建构过敏反应的概念模型，发展科学思维能力。

教师组织学生观看常见自身免疫病相关视频，引导学生分析自身免疫病的发病机理，并基于免疫学原理，探讨自身免疫病的治疗方法。接着，教师以艾滋病为例，引导学生进行小组讨论，探讨艾滋病的发病机制，并用概念图的形式进行表征。教师提出问题：与艾滋病患者拥抱会感染HIV吗？共用马桶会传染HIV吗？蚊虫叮咬会传染HIV吗？教师启发学生探讨HIV的传播途径，并通过对艾滋病危害的讨论，提高学生对相关疾病防范的意识。最后，教师引导学生提炼次位概念：免疫功能异常可能引发疾病，如过敏、自身免疫病、艾滋病和先天性免疫缺陷等。

3.4 主题4：免疫学的应用给人类健康生活带来福音（1课时）

教师创设子情境任务5：新冠疫苗为何可以帮助人体建立免疫防线？免疫学的应用有哪些？教师引导学生回顾新冠疫苗接种的经历，通过归纳与概括、演绎与推理等方法分析疫苗的作用机理，并用曲线图表征接种疫苗后病毒入侵时机体内相应免疫细胞和抗体的浓度变化。接着，教师提出问题：接种疫苗能否提高对所有传染病的免疫力？还有哪些预防传染病的措施呢？接种了新冠疫苗是否就可以不用戴口罩呢？教师引导学生辩证对待免疫学问题，探讨传染病的防控措施，宣传健康的生活方式。

教师引导学生分析教材“思考·讨论”内容，讨论器官移植出现排斥现象的原因。教师提供MHC分子科学史资料，引导学生通过分析讨论，理解MHC分子的概念，并探讨器官移植等医学问题，培养学生的信息获取、资料分析和表达能力。在此基础上，学生小组合作，制作新冠疫苗和器官移植的科普海报，并利用实践活动时间到社区宣传，践行社会责任意识。

最后，教师引导学生运用概念图进行单元概念体系构建，在次位概念的基础上统整提升形成重要概念：“免疫系统能抵御病原体的侵袭，识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞，实现机体稳态”，发展思维能力，形成系统观、调节与稳态观。

4 单元教学反思

境脉引领下的生物学课堂首先基于重要概念创设单元整体情境，提出核心问题，同时依据学生的认知水平和认知规律将单元整体情境及核心问题解构、衍生，形成关联性强和进阶性高的子任务群；教学过程中基于子任务开展以学生为主体的情境活动，并提炼次位概念；最后统整次位概念提升形成重要概念，并通过解释核心问题，实现学习效果评测。单元境脉教学体现了“教—学—评”的一致性和连贯性，其教学路径如图3所示。

图3 单元境脉教学路径

本教学实践中以重要概念为核心建构单元教学体系，以来源于生活实际、社会热点等资源创设单元整体情境，提出单元核心问题，按照“结构-功能-应用”的学习路径，衍生出指向次位概念的课时情境和驱动任务，避免了课时情境独立于单元情境之外而导致课时教学思路不畅的纷杂情况。单元情境脉络使单元情境与课时情境背景高度统一，课时情境内在的联系又为学生在解决情境问题时提供脉络化的思维训练，有利于学生建构整个单元的结构化概念体系。同时，学生基于“情境-任务-活动”的学习图谱，实现“事实性知识-基本概念-次位概念”的建构，最后水到渠成地完成重要概念的建构。境脉理念下的生物学教学让学生亲历“历史”，在系统思考和深度学习的场域中启发思维、促进探究，发展了学科核心素养，实现了生物学学科独特的育人价值。