驱动深度学习，落实生物学学科核心素养

孙玉俊

1引言

生物学学科核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的生物学问题时所表现出来的必备品格和关键能力，是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现。深度学习是指基于理解的学习，具有注重层次理解知识、强调内容整合、学习态度主动积极、发展高阶思维等特征。深度学习旨在充分发挥学生的主体性，通过理解、领会学习内容并进行深层加工，使其融入自己原有的认知结构中，并将其应用于实际生活之中，使其内化于心、外化于行。学生自身是影响学习成效的关键因素，要落实学科核心素养，驱动深度学习是其重要的途径。

下面以“特异性免疫”为例，立足社会热点问题——疫苗，引发学生主动思考，通过概念模型建构、资料分析、问题探讨等方式，引导学生进行深度学习，从而培养学生的生物学学科核心素养。

2教材分析

“特异性免疫”是上海科技版高中生命科学第五章第四节“动物体的细胞识别和免疫部分”的内容。按照《上海市生命科学课程标准》的要求，本节课内容的学习认知水平要求为A级，即“知道”水平。

人体的免疫分为非特异性免疫和特异性免疫两类。其中细胞识别、非特异性免疫、巨噬细胞的免疫过程为第一课时，本节课的内容为第二课时，即特异性免疫中体液免疫和细胞免疫的过程以及二者之间的异同。体液免疫和细胞免疫的过程很复杂，且是一个微观的动态过程，既是第一课时中人体三大防线内容的补充和延伸，也为后面学习传染病的预防和内环境的自稳态等作铺垫。教师可根据学生的实际水平，借助直观的教学手段，引导学生从典型事实出发，经过推理、归纳和概括，形成特异性免疫的概念，适当拓展深度和广度，帮助学生更好地理解重要概念。

3学情分析

通过第一课时的学习，学生已经知道了抗原的概念，明确了人体的三道防线，初步了解了免疫系统的功能，这些知识为学生学习特异性免疫奠定了认知基础。同时，学生具有一定的与免疫相关的生活经历，这为学习新课内容提供了保障。此外，学生也具有一定推理、归纳和概括的能力，这也为分析、理解重要概念提供了可能。

4教学目标

（1）说出B淋巴细胞和T淋巴细胞的免疫作用;描述体液免疫和细胞免疫的过程，比较二者的关系;说出疫苗使人获得免疫力的原理。

（2）通过构建体液免疫和细胞免疫的概念模型，区别各种免疫细胞的作用方式，理解它们在机体免疫活动中的作用。

（3）在讨论对抗体、浆细胞等物质结构和功能的过程中，逐步树立结构与功能相统一的生物学观点。

（4）初步学会运用特异性免疫的原理解决生活中的相关问题，逐步树立关爱生命、关注健康的意识。

5教学重点、难点

教学重点：分析、描述体液免疫和细胞免疫的过程。

教学难点：比较、归纳体液免疫和细胞免疫的过程及联系。

6教学过程

6.1创设情景，引入新课

教师出示某学生的预防接种证图片，引导学生回忆自出生以来接种的疫苗名称，设问：为什么需要接种这些疫苗？教师依据学生的发言，引出本节课的主题——特异性免疫，并介绍特异性免疫的定义。

设计意图：教师从学生身边的事例出发，创设情意境，激发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的学习动机，为新课导入作铺垫。

6.2建立模型，构建知识框架

6.2.1体液免疫过程的学习

教师引导学生阅读教材P25页相关内容，完成学习单中B淋巴细胞的免疫过程（图1）。教师先请学生参照概念模型描述这一过程，其他学生对其表述进行评价。教师总结并引出体液免疫的概念。接着，展示体液免疫的过程以及不同抗体与抗原结合的图片，引导学生讨论回答以下问题：

①B淋巴细胞是依赖细胞膜上的什么结构来识别抗原的？

②抗体是什么？

③抗体有什么结构和功能？

④抗体与抗原的结合有什么特点？

⑤抗体是如何从浆细胞中产生和分泌的？

⑥与B淋巴细胞相比，浆细胞的细胞膜表面有什么不同？

学生讨论发言后，教师点评，促使學生，对体液免疫的概念及过程有了清晰的认识。

设计意图：教师引导学生阅读教科书，建构体液免疫的概念模型，将零散的知识系统化，优化了学生的认知结构，培养了学生归纳、概括的能力。描述体液免疫的过程锻炼了学生的语言表达能力。教师利用问题串，引导学生深度学习，理解体液免疫的过程，形成生物体的结构与功能相统一的生命观念。

6.2.2学习二次免疫的过程及特点

教师总结体液免疫的过程，引出初次免疫的概念，通过引导学生回答记忆B细胞的作用，引出二次免疫的过程。引导学生观察教科书上体液免疫中二次免疫的过程图，思考问题：通过对比记忆B细胞产生浆细胞再到产生抗体的过程与B淋巴细胞产生浆细胞进而产生抗体的过程，你能获得什么信息？学生观察得出：二次免疫中浆细胞和抗体的数量明显增多。教师展示初次免疫和二次免疫的对比图，追问：通过此图，你能获得什么信息？二次免疫有怎样的特点？学生通过观察比较潜伏期的时间、最高峰抗体的浓度、到达最高峰的速度等，得出二次免疫的特点。

教师展示关于二次免疫的资料：正是由于二次免疫的特点，机体能在抗原侵入而尚未患病前就把它们消灭，有的抗原诱发的记忆细胞，能对抗原有终身记忆，像天花这类疾病，得过一次后就终身免疫。正常情况下，机体患过病以后，才能产生对这种疾病的免疫。并提出问题：如何才能在不患病的情况下，拥有对某种病原体的免疫？学生思考回答：注射疫苗。教师追问：注射疫苗为什么会产生对该疾病的免疫呢？疫苗的本质是什么？学生讨论回答疫苗的作用机理及本质，教师评价并以举例的形式介绍疫苗的分类，以及人工免疫和天然免疫的定义。

设计意图：教师引导学生分析图像，比较初次免疫和二次免疫过程，启发学生主动学习，引导学生总结二次免疫的特点，培养学生的科学思维。学生通过疫苗机理及本质的探讨，运用特异性免疫的原理解决生活中的问题，培养了分析问题、解决问题的能力。

6.2.3学习细胞免疫的过程

抗体不能进入宿主细胞，如果病毒侵入细胞内部，机体如何消灭病毒呢？这时需要T淋巴细胞参与的免疫过程。教师引导学生阅读教材P26页最后三段内容，参照学习单上体液免疫的概念模型，并在图1中总结T淋巴细胞的免疫过程。学生讨论，完成学习单内容并交流评价。教师总结并引出细胞免疫的概念，同时引导学生回忆抗原的定义，并进一步设问：除了被病毒侵染的细胞外，哪些细胞也可被细胞免疫清除？学生讨论回答：癌变的细胞、移植到体内的异体组织细胞也可被细胞免疫清除。

设计意图：教师引导学生归纳细胞免疫过程，建构细胞免疫的概念模型，培养学生提炼信息、总结信息的能力，通过问题的设置和引导，让学生联系已有知识萌发新的思考，加深对细胞免疫的理解。

6.2.4学习体液免疫和细胞免疫的联系

教师指出：在特异性免疫中，不仅有T淋巴细胞和B淋巴细胞的参与，其他免疫细胞也起到了协助的作用。引导学生回忆在非特异性免疫中巨噬细胞的作用，展示资料1，设问：在特异性免疫反应中巨噬细胞又起到了什么作用？

资料1：2011年诺贝尔奖得主斯坦曼发现了免疫反应中的“哨兵”——体内一种树突状的巨噬细胞，能将其报告给特异性反应的始动者——T淋巴细胞，T细胞将调动所用其他免疫细胞发生反应，最终消灭入侵者。

學生讨论回答：巨噬细胞可摄取处理抗原，并将抗原呈递给T淋巴细胞，引发细胞免疫。教师补充：T淋巴细胞也可进一步激活B淋巴细胞，引发体液免疫。教师引导学生完善概念模型，并总结：体液免疫和细胞免疫之间是紧密联系的。通过细胞免疫将靶细胞裂解，抗原暴露出来，体液免疫通过抗体将抗原杀死或促进巨噬细胞吞噬病原体。教师引导学生利用表格对比特异性免疫和非特异性免疫。教师总结：各种免疫反应相互配合，共同构成了复杂而完善的防卫体系，而一旦这个稳定的环境被打破，机体的健康就可能受到影响。

设计意图：通过资料分析，教师引导学生归纳巨噬细胞在特异性免疫中的作用，促进学生自主完善概念模型。学生在此过程中学会运用建模的思维方法阐释生命现象，认识体液免疫和细胞免疫间的联系，通过对比特异性免疫和非特异性免疫，对免疫过程有整体的认识，有助于形成稳态与平衡的生命观念。

6.3迁移运用，解决问题

教师展示学生预习过程中提出的问题，引导学生在掌握新课内容的基础上思考：

①对于有些艾滋病患者而言，为什么简单的病毒感染就可以致命？

②有时候感冒刚痊愈，为什么同桌感冒了，自己紧跟着又感冒了？

设计意图：教师引导学生运用所学的知识，解决现实中的问题，有利于学生对知识点的迁移应用，创造性地解决问题，将已经内化了的知识外显化、操作化。

6.4拓展新知，启发探索

教师播放2018年诺贝尔生理学或医学奖的视频，介绍特异性免疫在肿瘤治疗中的重要作用。学生观看视频，探讨通过特异性免疫治疗肿瘤的新方法。

设计意图：学生通过对热点知识的了解，认识到知识的学习是为了应用，认识复杂的免疫系统及其作用机制对疾病的治疗和预防有很重要的意义，有利于树立崇尚科学、关爱生命的意识。

7教学反思

本节课以疫苗为切入点，引出特异性免疫这个主题，打通书本世界和生活世界的界限，激发了学生的学习兴趣。教师通过引导学生构建特异性免疫概念模型，设立问题串等方式，帮助学生更好地理解重要概念。生活中的事例可以促进学生感受知识与社会生活的关系，让学生养成运用生物学思想和方法解释现实生活中的现象、解决生活中问题的思维习惯。拓展诺贝尔奖等前沿知识可以启发学生积极探索，促进深度学习，形成正确的生命观念，树立关注社会的责任意识。

深度学习是培养学生核心素养的重要途径，也是解决当前学习浅层化、功利化等问题的迫切需要。驱动深度学习，需要教师理解深度学习的内涵，更新教学理论，改变教学方法，在教学实践中能够巧设情景，激发学生的学习兴趣，关注学生的已有认知，建构新的知识框架，注重知识的迁移与应用，引导学生自主学习，合作学习，积极进行自我评价，从而促进学生生物学学科核心素养的发展。