(完整版)特异性免疫的教学设计

1、特异性免疫的教学设计北京师范大学附属中学刘欣、教学目标知识目标：概述细胞免疫和体液免疫的过程说明特异性免疫的特点能力目标：小组合作，制作特异性免疫过程的概念图运用特异性免疫的原理解决生活中的相关问题情感态度价值观目标关注特异性免疫与自身生活的密切联系认同特异性免疫是生物体适应性的体现认同免疫调节是人体与各种病原体共同进化的结果、指导思想本节课的教学设计是以新课程的基本理念为指导思想的。在高中生物课程标准的内容标准中， “概述人体免疫系统在维持稳态中的作用”是稳态与环境模块中的核心内容之一，而“特异性免疫”又是免疫调节中的核心概念。特异性免疫的过程本身就比较难，浙科版教材与人教版教材相比，内容更

2、多更深，本节课根据学生能力对教材内容进行了适当的取舍， 其中有关T细胞分类 的知识能使学生建立的知识网络更清晰有序，予以保留，而MH野子等枝节性的 知识则进行了舍弃。本节课对传统的教学内容进行了深化，不仅学习了特异性免疫的过程，还学习了特异性免疫的特点，因为特异性免疫之所以在维持稳态中有重要作用，正是因为具有特异性和记忆性，而这些特点本就蕴含在过程中，将其提炼出来不但不会增加学生负担，还能使学生对过程的理解更加透彻。本节课教学内容中还溶入了进化与适应的观点，这是因为特异性免疫是进化的结果，体现了人体对充斥着各种病原体的复杂环境的适应，学生从这个角度去看特异性免疫，更能理解其合理性与必然性，同时

3、对生物学核心观点的认同也得到了强化。学生学习新概念有一定的认知规律，需要从事实出发，经过逻辑推理和归纳概括生成概念，再在新情况中运用概念，直至新概念内化成自身概念体系的一部分。因此，本节课以“免疫系统如何抵抗甲流病毒”这一实际问题为线索，引导学生先复习非特异性免疫如何抵抗病毒，再根据逻辑推理猜测免疫系统消灭病毒的大致过程，建立特异性免疫三大阶段的框架，然后借助动画、模型和教材插图等直观材料分别学习消灭甲流病毒的细胞免疫和体液免疫，从而抽象概括出特异性免疫的过程和特点，最后， 再用这一概念去解决其他实际问题，最终在理解基础上建构形成了特异性免疫的知识网络。本节课选择甲流病毒作为线索，是因为甲流病

4、毒感染引起的特异性免疫非常有代表性，而且学生亲历过甲流大流行，对甲流非常熟悉，有探索的欲望。除此之外，本节课还设计了对“移植的器官会受到怎样的攻击？”、 “为什么接种甲流疫苗能预防甲流”等现实问题的探讨，都体现了 “注重与现实生活的联系”这 一新课程基本理念。本节课设计了多种多样的学生活动，其意图在于促进学生改变学习方式，培 养学生的探究能力。例如，组织学生小组合作，绘制特异性免疫过程的概念图并 进行展示和交流，这一活动既能促使学生梳理和建构知识体系， 又能作为评价的 依据，还为下一步提炼特异性免疫的特点提供了材料，在活动过程中，学生的交 流与合作等能力都得到了提升。三、教学重点和难点概述细胞

5、免疫和体液免疫的过程四、教学手段演示多媒体课件、演示模型五、教学过程教 学 内 容教师活动学生活动设计意 图我们生活的世界，看似风平浪静，实则危机创设情四伏，有各种病原体在窥探着我们，伺机掠境，点夺我们的营养，破坏机体的稳态。例如，从出本节2009年4月开始，一场甲流席卷全球，迄今课的主已造成了一万八千多人死亡。大家都亲历过 甲流大流行，还记得咱们为了防控甲流，者B 采取了哪些措施吗？线。引 入这些措施中，最肩效的是什么呢？为什么接种甲流疫苗能够预防甲流呢？接种甲流疫苗确实能引起相应抗体的产生， 这属于特异性免疫的范畴，今天，我们继续 学习“第二节 特异性反应”。但是，长期保护我们的，却不是抗

6、体，究竟是什么呢？我们通过学习第四个大问题 “特异性免 疫的过程”来解决这个问题。回答：检测体温， 隔离病人，公共设 施消毒，戴口罩， 接种疫苗等。回答：接种疫苗。回答：能使人体产 生相应的抗体。引入新 课学 习。特 异 性 免 疫 的 大 致 过 程大家看，这是甲流9丙毒的真闻目（展示甲流 病毒的电镜照片和模式图）。甲流病毒是一 种传播力和繁殖力都很强的 RNAW毒，一旦 侵入内环境，就会利用表面的蛋白质与宿主 细胞表面的特定蛋白相结合，侵入宿主细 胞，在宿主细胞内大量繁殖。当然,我们的机体也不会坐以待毙，想一想， 从甲流状附到达呼吸道上皮开始，会遭遇到 机体的哪些抵抗呢？呼吸道黏膜的阻挡属

7、于体表屏障，巨噬细胞 的作用属于非特异性免疫，它们虽然启动速 度很快，但强度不够，一旦病毒大量繁殖, 就无能为力了。内环境中的病毒主要靠抗体清除。 而病毒藏回答：呼吸道黏膜 的阻挡，巨噬细胞复习非 特异性 防卫。身在宿主细胞中，就像敌人躲在碉堡中一 样，抗体够不着它。这时候该怎么办呢？效 应T细胞就是炸碉堡的，它会破坏宿主细胞， 让病母无处臧身。的吞噬作用等等。抗体在体液中起作用，所以我们把由抗体发 挥效应的免疫过程称为体液免疫，而靠效应 T细胞发挥效应的免疫过程称为细胞免疫， 它们共同组成了特异性免疫。在甲流病毒入侵之前，人体型1抗甲流病毒 的抗体和效应T细胞吗？甲流状附入侵几天后，相应的抗

8、体和效应 T 细胞才产生，这是为什么呢？（展示淋巴器官中存在多种淋巴细胞的模 式图）我们刚出生时，淋巴器官中就储备了 很多淋巴细胞，每种淋巴细胞表面都有一种 糖蛋白抗原受体，不同淋巴细胞的抗原受体是不一样的。病原体种类虽多，淋巴细 胞种类更多，T细胞和B细胞都可以多达 1011种。但是，人体资源有限，不知道究竟 哪些病原体会入侵，不能浪费资源胡乱投 资，因此每种淋巴细胞的数量都很少，而且 没有发挥效应的能力。学习特 异性免 疫的组 成。请大家思考、讨论一下，在这种情况下，甲 流，内毒入侵后，会引起T细胞和B细胞发生 什么变化？回答：没有根据生 物体适 应性的 原则对 特异性 免疫过 程进行 推

9、测。讨论后，回答：要 先找到那个能跟甲 流病毒结合的淋巴 细胞，然后这个淋 巴细胞再大量增 殖，分化成效应细 胞，发挥作用。建立对 特异性 免疫过 程的框 架性的 认识。就是说，淋巴细胞要先进行抗原识别，然后 增殖分化，发挥效应（用示意图展示特异性 免疫的三阶段）。事实是否如此呢？我们来 一起学习一下特异性免疫的过程。观看动画，回答:我们首先学习细胞免疫的过程。请大家观看 细胞免疫的动画（演示细胞免疫动画），细 胞免疫的过程跟我们的猜测是否一致呢？细胞免疫确实要经历抗原识别、增殖分化和 发挥效应这样3个阶段。细 胞 免 疫（演示抗原识别阶段的动画和抗原模型）在 识别抗原的过程中，还出现了一个角

10、色 巨噬细胞，我们常把巨噬细胞比作红娘，病 毒是莺莺小姐，T细胞呢，就是张生啦。抗 原的一些抗原决定簇隐藏在内部，好比莺莺 小姐的心里话不好意思说出来。 巨噬细胞吞 噬抗原后，对抗原进行处理，把隐藏的抗原 决定簇呈递在细胞表面，然后转移到最近的 淋巴器官中。这么多T细胞，哪一位是张生 呢？巨噬细胞挨个试探，当抗原决定簇与某 个T细胞上的抗原受体恰好能结合时，T细 胞就被活化了。借助动 画、模 型等直 观材料 学习细 胞免疫 的过程（演示增殖分化阶段的动画）T细胞活化后 就开始分裂，每天分裂23次，连续分裂 34天，这样1个T细胞就分裂成了几千个 T细胞，其中大部分分化成效应 T细胞，小 部分分

11、化成记忆T细胞。（演示效应阶段的动画）效应T细胞形成后， 就离开淋巴器官，奔赴被病毒感染的组织。 在这里，它对组织细胞逐个进行检查，如果 组织细胞被病毒侵染了，也会把病毒的抗原 决定簇呈递到细胞表面，一旦效应T细胞发 现了这样的靶细胞，就会对其进行攻击，向 靶细胞分泌有毒害作用的物质，直至靶细胞裂解死亡，病毒无处藏身这就是细胞免疫的全过程。我们是以细胞毒 T细胞为例来进行学习的，辅助性 T细胞的 抗原识别和增殖分化过程跟细胞毒T细胞完 全相同，只是效应不同而已。咱们一起用示意图来总结一下细胞免疫的 过程。在抗原识别阶段，抗原登场后，会发生什么 呢？Tc细胞活化后呢?效应Tc细胞形成之后呢?（在

12、问答过程中，用PPT课件逐一呈现关键知识点，形成细胞免疫的示意图）细胞免疫 的核心是T细胞，T细胞经过抗原识别、增 殖分化，最终发挥效应，使靶细胞裂解死亡， 病山释放到内环境中。大家还启什么疑问吗？解答学生疑问，并对提出新问题的学生予以 表扬。回答：巨噬细胞吞 噬抗原，处理后呈 递名& Tc细胞。回答：增殖分化成 效应细胞和记忆细 胞。回答：效应Tc细胞 攻击靶细胞，使靶 细胞裂解死亡，释 放抗原。提出问题。内环境中有很多甲流病毒，有些是从外界入 侵的，也有些是从宿主细胞中释放出来的子 代病毒。这些病毒，主要靠体液免疫来消火。体液免疫的过程是怎样的呢？请大家翻到 课本P54,观察体液免

13、疫示意图。借助教 材插图 和与细 胞免疫 的类比 学习体 液免疫 的过程大家先整体看一下这张图，体液免疫也能分 为抗原识别、增殖分化和发挥效应3个阶段 吗？如果能的话，请你在课本上用大括号标 注出来。看来，我们的猜想完全止确，体液免疫也要 经历抗原识别、增殖分化和发挥效应的过 程。这种应答模式能够用最少的资源对抗最 多种类的病原体，是进化的必然结果。卜向咱们分阶段进行学习。观察教材插图，在 图上标注出3个阶 段。体 液 免 疫请观察图片，B细胞的活化需要几个信号？对，首先，B细胞要跟游离状内直接结合。B 细胞是个神枪手，但是斗志不够昂扬，需要有人对它喊喊口号，喊口号的是谁呢？ Th 细胞。Th

14、细胞被巨噬细胞呈递的甲流病毒抗 原决定簇活化后，增殖分化成效应细胞和记 忆细胞，效应Th细胞一旦遇到表面结合有 甲流病毒的B细胞，就会向B细胞分泌淋巴 因子，促进它的增殖分化。所以，B细胞的 活化需要双信号刺激游离抗原和淋巴 因子。B细胞活化之后会怎样?回答：两个信号。B 细胞跟抗原结合， 受到辅助性T细胞 的刺激。（展示巨噬细胞吞噬抗原抗体复合物的图 片）抗体跟病毒结合后，病毒就失去了侵染 细胞的能力，凝聚成团被巨噬细胞吞噬。（在问答过程中，用PPT课件逐一呈现关键 知识点，形成体液免疫的示意图）体液免疫 的核心是B细胞，B细胞经过抗原识别、增 殖分化，最终通过分泌的抗体发挥效应，使 病毒被

15、彻底消灭。大家还有什么疑问吗?解答学生疑问，并对提出新问题的学生予以 表扬。回答：增殖分化成 效应B细胞和记忆 B细胞。效应B细 胞分泌抗体，抗体 与病毒结合。提出问题。细 胞 免 疫 和 体 液 免 疫 的 关 系刚才，我们分别学习了细胞免疫和体液免 疫，事实上，它们在对抗病原体的过程中， 是水乳交融，并肩作战的。为了加深对这一问题的理解，请大家完成一 个小任务：同桌的两位同学互助合作，在学 案上画出甲流状附入侵人体后，免疫系统消 灭甲流病毒的过程，并用大括号注明哪部分 是细胞免疫，哪部分是体液免疫。巡视，对有疑问的小组进行指导。学生两人一组，合 作绘制特异性免疫 过程的概念图。小组合 作绘

16、制 概念 图，对 细胞免 疫和体 液免疫 的知识 进行梳 理，构 建特异 性免疫 过程的 知识体 系。找一个绘图有错误的小组进行展示。被指定小组用实物 投影展示自己的概 念图，并进行解说。点出概念图中的错误，请具他同学进行修正修正展示小组概念 图中的错误。用红笔在展示小组的概念图上进行修改，并 给与展示小组鼓励性评价。找一个绘图科学、清晰、美观的小组展示成 果。被指定小组用实物 投影展示自己的概 念图，并进行解说。运用所 学知识 解决新 问题， 学习细 胞免疫 和体液 免疫问 的关 系。对该小组进行表扬。回答：体液免疫。当病毒入侵时，需要细胞免疫和体液免疫并 肩齐上。但是，有时候抗原不是病毒，

17、例如， 当抗原是在内环境中生活繁殖的细菌时， 主 要靠什么来消灭它呢？如果抗原是移植器官的组织细胞， 主要会受 到谁的攻击呢？回答：细胞免疫。细胞免疫和体液免疫既有合作，又 有分工，它们都是特异性免疫/、可缺少的组 成成分，共同组成了一个整体。特 异 性 免 疫 的 特 点最后，咱们来总结一下特异性免疫的特点。特异性免疫最大的特点当然是特异性， 每一 种抗原都会引发机体产生特异的效应细胞 和抗体，归根结底，是因为抗原和淋巴细胞 上的什么结构具有特异性呢？回答：抗原上的抗提炼出 特异性 免疫的 特点并 分析其 原因。原决定簇和淋巴细 胞上的抗原受体。对，正是因为抗原的抗原决定簇和淋巴细胞 表面的

18、抗原受体是一一对应的，才导致了特 异性的产生。这种特异性取决于生物大分子 结构的特异性，归根结底，还是由基因结构 的特异性决定的。特异性免疫的第二个特点跟我们刚上课时 提出的一个问题有关：为什么接种甲流疫苗 能够预防甲流？（展示初次免疫和二次免疫抗体含量变化 的图片）免疫系统会根据抗原的量来调节抗 体的量，当抗原减少时，各种效应细胞就会 很快凋亡，抗体含量会迅速减少。所以长期保护我们的，不是抗体，究竟是什 么呢？记忆细胞能周期性的增殖，存活几年甚至几 十年。一旦同种抗原再次入侵，就能迅速增 殖分化成大量效应细胞，迅速消灭抗原，使 我们免于患病。因此，特异性免疫的第二大特点就是记忆 性。回答：记忆细胞记忆细胞能存活很多年，但接种甲流疫苗只能保护我们一年，这是为什么呢？对，流感病毒的特点就是善于“变形”，很 容易发生变异，一年后再来，我们的记忆细 胞就不认得它了。在亿万年共同进化的过程 中，我们形成了强大的免疫调节能力，而病 原体也获得了各种各样对抗免疫系统的能 力。比如，有的病原体善于“伪装”，像曼 氏血吸虫就能表达宿主细胞的糖蛋白，骗过 免疫系统；还有的善于“躲藏"，像疟原虫 寄生在红细胞里，红细胞没有细胞核，所以 不能把疟