［摘 要］創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中居于核心地位，而具有批判性思維是創(chuàng)新型人才能夠產(chǎn)生原創(chuàng)性科學(xué)想法、攻克引領(lǐng)性科技難關(guān)的重要前提，因此教育應(yīng)致力于培養(yǎng)具備批判性思維的優(yōu)秀人才。文章以“特異性免疫”教學(xué)為例，闡述如何借助前沿情境引發(fā)認知沖突，借助問題情境促進主動探索，借助生活情境促進知識延伸，借助議題情境推動深入思考，以期培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，促進學(xué)生批判性思維的發(fā)展。

［關(guān)鍵詞］情境創(chuàng)設(shè)；批判性思維；特異性免疫

［中圖分類號］" " G633.91" " " " " " " " ［文獻標識碼］" " A" " " " " " " " ［文章編號］" " 1674-6058（2025）02-0081-05

在全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國的進程中，應(yīng)堅持人才是第一資源，創(chuàng)新是第一動力[1]，因此，教育應(yīng)致力于培養(yǎng)大批德才兼?zhèn)?、具備?chuàng)新才能的高質(zhì)量人才?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》明確指出，學(xué)生應(yīng)能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用批判性思維等方法，探討、解釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會議題[2]。批判性思維是個體基于事實及證據(jù)獨立評判客觀對象、審視個人思維的思維習(xí)慣與思維能力[3]。批判性思維分為認知技能及人格傾向兩個大的方面，其中認知技能包括理解、分析、評價、推理、解釋與自我調(diào)節(jié)六項能力，人格傾向包含尋求真理、思維開放、分析推理、系統(tǒng)化、自信心、求知欲和成熟度七個元素[4]。

一、培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的意義

批判性思維傾向與學(xué)生科學(xué)創(chuàng)造力呈現(xiàn)正相關(guān)[5]，它對于學(xué)生未來提出創(chuàng)造性科學(xué)問題、做出產(chǎn)品改進設(shè)計、提升科學(xué)想象力等具有重要意義，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基礎(chǔ)，也是構(gòu)成高素質(zhì)人才的關(guān)鍵因素之一。核心素養(yǎng)視角下的高中生物教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考與判斷能力，為學(xué)生接受新知識、培養(yǎng)新技能、提出新觀點奠定思想基礎(chǔ)。

（一）激活學(xué)生的發(fā)散性思維

事物并非獨立于其他事物單獨存在的，而是多種因素共同作用的結(jié)果，其性質(zhì)也因角度不同而具備多樣性。因此，分析事物不應(yīng)僅僅局限于事物本身，還應(yīng)拓展到與之相關(guān)的其他事物上。批判性思維要求個體從系統(tǒng)化的角度分析事物的多個方面，并且不拘泥于事物本身，強調(diào)思維的開放性和發(fā)散性。

（二）培育學(xué)生的客觀性思維

在信息種類紛繁、信息來源多樣的時代，具備客觀性思維是做出科學(xué)判斷的基礎(chǔ)，具備獨立思考能力是保持清醒和堅定的根本。批判性思維要求個體從事實出發(fā)，獨立思考，保持理智與客觀，并基于已有知識與經(jīng)驗對客觀事物做出正確判斷。

（三）促進學(xué)生理論聯(lián)系實際

近代以來科學(xué)迅猛發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)與方法更新迭代迅速。學(xué)習(xí)不應(yīng)停留在理論層面，而是要將所學(xué)知識運用于實際生產(chǎn)和生活中。批判性思維要求個體掌握決策力與問題求解能力，能夠基于現(xiàn)實做出合理決策以及找到有效的問題解決辦法，以此促進技術(shù)創(chuàng)新與生產(chǎn)效率提升，解決實際生活問題，適應(yīng)快速發(fā)展的社會。

（四）推動創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

國際的競爭既是科技的競爭，也是人才的競爭，因此教育要致力于培養(yǎng)高素質(zhì)的拔尖創(chuàng)新型人才。目前，擁有創(chuàng)新型人才是在全球迅速發(fā)展時代掌握核心技術(shù)話語權(quán)的前提。批判性思維要求個體不拘泥于現(xiàn)有的結(jié)論與技術(shù)，敢于守正創(chuàng)新、突破瓶頸，進而推動理論的發(fā)展與實踐的進步。

二、基于情境創(chuàng)設(shè)培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的教學(xué)思路

情境教學(xué)是一種基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)模式，通過創(chuàng)設(shè)情境在學(xué)生新舊觀念間搭建橋梁，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機，激活學(xué)生思維[6-7]。易克薩維耶·羅日葉首次將情境融入教學(xué)實踐，主張在情境中整合學(xué)習(xí)所得[8]。近年來，我國關(guān)于情境教學(xué)的研究主要集中在應(yīng)用類型、創(chuàng)設(shè)原則、學(xué)科核心素養(yǎng)下的創(chuàng)設(shè)策略等方面[9-11]，而將情境創(chuàng)設(shè)與批判性思維培養(yǎng)相聯(lián)系的研究較少。本文以人教版高中生物選擇性必修1第4章中的“特異性免疫”一節(jié)的教學(xué)為例，以“癌癥的免疫療法”為情境導(dǎo)入，通過探索癌癥免疫療法的原理，幫助學(xué)生完成人體特異性免疫知識網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)，并引導(dǎo)學(xué)生通過自主思考與相互辯論提升理解、分析、解釋等認知技能，形成尋求真理、思維開放等人格特質(zhì)，以此培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。具體的教學(xué)思路如圖1所示。

三、基于情境創(chuàng)設(shè)培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的教學(xué)案例

特異性免疫的相關(guān)知識點較多、過程較復(fù)雜，且涉及生物科學(xué)應(yīng)用前沿。以情境導(dǎo)入課堂，有利于觸動學(xué)生情感變化，促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)，引發(fā)學(xué)生主動思考。

（一）立足前沿情境，推動理解分析發(fā)展，激發(fā)求知欲

前沿情境：癌癥是嚴重威脅人類健康的重大疾病之一。由于癌組織邊界不清晰，外科手術(shù)難以完全切除，同時放療與化療對正常細胞有嚴重的副作用，會引起患者強烈的不良反應(yīng)，此外，癌細胞還存在逃逸現(xiàn)象，使得傳統(tǒng)治療手段效果不佳。近年來，癌癥的免疫治療成為惡性腫瘤的新興治療方法，是癌癥治療的研究熱點，它主要依靠人體自身免疫系統(tǒng)來消滅癌細胞[12]。那么，人體免疫系統(tǒng)是如何殺死癌細胞的呢？

相關(guān)知識：人體對癌細胞的識別與清除主要依賴于特異性免疫。特異性免疫是個體在發(fā)育過程中與抗原接觸后獲得的，主要針對特定的抗原起作用，因而具有特異性。根據(jù)發(fā)揮作用的主體不同，人體特異性免疫可以分為體液免疫和細胞免疫兩種類型。

由B細胞產(chǎn)生抗體并在體液中發(fā)揮作用的方式稱為體液免疫，其主要包含抗原的識別與呈遞、B淋巴細胞的激活、B淋巴細胞的分裂分化與抗體發(fā)揮作用等幾個主要階段。（1）抗原的識別與呈遞：抗原呈遞細胞（APC）識別到“非我”分子標簽后，吞噬并加工抗原后將其呈遞到細胞表面與主要組織相容性復(fù)合物（MHC）結(jié)合形成抗原肽-MHC復(fù)合物，并將其呈遞給輔助性T細胞，促使輔助性T細胞活化并分泌細胞因子。（2）B淋巴細胞的激活：B淋巴細胞在兩個信號的作用下被激活，第一信號是抗原的直接刺激，第二信號是輔助性T淋巴細胞與B淋巴細胞表面分子的相互識別。（3）B淋巴細胞的分裂分化與抗體發(fā)揮作用：活化后的B淋巴細胞在細胞因子的作用下分裂分化，產(chǎn)生漿細胞與記憶細胞。漿細胞合成并分泌針對抗原的特異性抗體，識別體液中的抗原并與其結(jié)合，形成的抗原—抗體復(fù)合物被吞噬細胞所吞噬，從而抑制病原體對人體細胞的黏附。記憶B細胞具有對抗原較高的靈敏度、較強的細胞分裂能力，在病原體再次入侵人體時能夠快速發(fā)揮作用，對病原體進行清除。由T細胞直接接觸靶細胞而發(fā)揮作用的方式稱為細胞免疫，其主要包含抗原的識別與呈遞、初始細胞毒性T細胞的激活、細胞分化與細胞毒性T細胞發(fā)揮作用等幾個主要階段。

教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材圖文，并提出問題：（1）細胞免疫過程中抗原的識別與呈遞和體液免疫相似，其最終結(jié)果是什么？（學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識得出最終結(jié)果為輔助性T淋巴細胞活化且分泌細胞因子）。（2）初始細胞毒性T細胞的激活同樣需要信號。初始細胞毒性T細胞接收來自哪個細胞的信號？（學(xué)生閱讀教材后得出：初始細胞毒性T細胞識別靶細胞表面分子發(fā)生的變化）。（3）細胞毒性T細胞通過釋放穿孔素等物質(zhì)作用于靶細胞，這些物質(zhì)起什么作用？（展示穿孔素等物質(zhì)發(fā)揮作用的過程，引導(dǎo)學(xué)生得出：穿孔素可插入靶細胞膜上，使細胞毒性蛋白等物質(zhì)進入靶細胞，引發(fā)靶細胞啟動細胞凋亡程序）。教師完成內(nèi)容講解后，向?qū)W生完整闡述細胞免疫流程，并指導(dǎo)學(xué)生歸納體液免疫和細胞免疫的概念模型（如圖2）。

教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)特異性免疫流程圖，整理歸納體液免疫與細胞免疫之間的聯(lián)系：（1）體液免疫中，抗體無法對進入到體細胞的病原體進行清除，因此需要細胞免疫裂解靶細胞。（2）細胞免疫中，細胞毒性T細胞將靶細胞裂解后，暴露出來的病原體需要在抗體的協(xié)助下被清除。（3）體液免疫與細胞免疫均需要輔助性T淋巴細胞的參與。理論上，T淋巴細胞識別腫瘤細胞上的腫瘤抗原，并通過細胞免疫對腫瘤細胞進行清除。

設(shè)計意圖：通過創(chuàng)設(shè)前沿情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，為學(xué)生形成尋求真理、思維開放的人格特質(zhì)奠定良好的心理基礎(chǔ)；通過引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)與理解復(fù)雜的特異性免疫過程、對比聯(lián)系體液免疫與細胞免疫，推動學(xué)生分析、理解等認知技能的提升，為學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)奠定認知基礎(chǔ)。

（二）拓展問題情境，促進推理技能提升，形成系統(tǒng)思維

問題1：既然免疫系統(tǒng)可以對癌細胞進行監(jiān)控和清除，為什么還會有惡性腫瘤發(fā)生？教師補充相關(guān)資料，引導(dǎo)學(xué)生分析與解決此問題：PD-1（程序性死亡受體1）是一種主要表達在T淋巴細胞表面的蛋白分子；PD-L1（程序性死亡配體1）是一種常表達在癌細胞、巨噬細胞、B淋巴細胞等表面的蛋白分子。當(dāng)PD-1與PD-L1相互識別時，會促使PD-1向T淋巴細胞內(nèi)部傳遞抑制信號，抑制T淋巴細胞的增殖和毒性（如圖3），從而降低免疫反應(yīng)強度；同時也促使T淋巴細胞凋亡，從而使癌細胞逃避T淋巴細胞的殺傷作用[13]。癌癥發(fā)生時，癌細胞過量表達PD-L1，以逃避免疫系統(tǒng)的監(jiān)控與清除。

問題2：根據(jù)本節(jié)課特異性免疫相關(guān)內(nèi)容，可以使用什么方法抑制癌細胞的免疫逃逸？學(xué)生根據(jù)體液免疫相關(guān)知識提出解決方案，即阻斷PD-1與PD-L1的結(jié)合。因此，可使用PD-1或PD-L1抗體來阻斷導(dǎo)致免疫反應(yīng)強度下降的信號通路，使T淋巴細胞可以正常識別并清除癌細胞（如圖4）。

設(shè)計意圖：通過引導(dǎo)學(xué)生在特定問題情境中利用相關(guān)知識解決實際問題，提升學(xué)生的推理技能和問題解決能力；通過指導(dǎo)學(xué)生解決癌細胞的免疫逃逸問題，引導(dǎo)學(xué)生將人體中不同分子的相互作用聯(lián)結(jié)成系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生學(xué)會從“事物相互聯(lián)系”的角度思考問題，培養(yǎng)思維的發(fā)散性，形成系統(tǒng)思維。

（三）引入生活情境，培育現(xiàn)象解釋能力，激發(fā)思維活力

生活情境：根據(jù)聯(lián)合國艾滋病署發(fā)布的截至2022年的最新數(shù)據(jù)，全球艾滋病感染人數(shù)已經(jīng)達到3900萬，2022年由艾滋病導(dǎo)致的死亡人數(shù)達到了63萬人[14]。調(diào)查部分地區(qū)2009—2010年因艾滋病住院的死亡患者的死因發(fā)現(xiàn)，92.4%的艾滋病患者因結(jié)核菌、肺孢子菌、馬爾尼菲青霉菌感染導(dǎo)致死亡[15]。為什么艾滋病患者大都死于感染？

相關(guān)知識：艾滋病是由HIV感染所引起的。HIV是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒（如圖5左），主要感染T淋巴細胞（如圖5右）。HIV突破人體前兩道免疫防線進入到內(nèi)環(huán)境后，其表面的包膜蛋白gp120與T淋巴細胞膜表面的CD4膜蛋白結(jié)合，同時，HIV在T淋巴細胞膜表面的CCR-5或CXCR4蛋白的輔助下將遺傳物質(zhì)RNA及逆轉(zhuǎn)錄酶注入T淋巴細胞[16]。進入宿主細胞后，HIV的遺傳物質(zhì)RNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄后形成雙鏈DNA分子，然后整合到宿主細胞的基因組中形成前病毒。隨著宿主細胞的基因表達，病毒基因也開始轉(zhuǎn)錄遺傳物質(zhì)、合成外殼蛋白等，并在宿主細胞內(nèi)組裝成新的HIV顆粒，以出芽的方式釋放到內(nèi)環(huán)境中（如圖6）。

教師引導(dǎo)并小結(jié)：研究發(fā)現(xiàn)，許多HIV感染者的白細胞數(shù)量非常低。由于HIV主要侵染在免疫反應(yīng)中承擔(dān)關(guān)鍵作用的T淋巴細胞，導(dǎo)致T淋巴細胞的數(shù)量持續(xù)降低，因此被HIV感染的個體存在免疫功能缺失，易被其他病原體感染導(dǎo)致死亡。因此，艾滋病也被命名為免疫缺陷綜合征。

設(shè)計意圖：運用實際生活中艾滋病的相關(guān)數(shù)據(jù)創(chuàng)設(shè)生活情境，為學(xué)生搭建已有認知與新認知之間的橋梁，在幫助學(xué)生鞏固特異性免疫知識的同時，使學(xué)生學(xué)會分析形成復(fù)雜生理過程的本質(zhì)原因，從而培育現(xiàn)象解釋能力，進一步激活思維。

（四）延伸議題情境，深耕自我調(diào)節(jié)，引領(lǐng)思維成長

議題情境主要包含4個環(huán)節(jié)，即拋出議題、組織辯論、總結(jié)證據(jù)和評價反思。

（1）拋出議題：2018年11月26日，國際人類基因編輯峰會在香港召開。南方科技大學(xué)副教授賀建奎宣布自己成功培育出敲除了CCR-5基因的基因編輯嬰兒“露露”和“娜娜”，這兩個雙胞胎嬰兒在一定程度上能夠避免被艾滋病病毒感染，但是該事件卻被國際自然科學(xué)頂刊《Science》評為2018年度十大“負面事件”之一。

（2）組織辯論：引導(dǎo)學(xué)生分小組對“人類基因編輯技術(shù)是否應(yīng)該被禁止”這一議題展開辯論。

（3）總結(jié)證據(jù)：歸納總結(jié)并補充正反雙方的證據(jù)。人類基因編輯技術(shù)應(yīng)該被禁止的理由如下：一是人類基因編輯技術(shù)不是避免HIV感染的唯一方法，單克隆抗體、抗病毒治療等在一定程度上也能阻止HIV進一步侵染其他細胞；二是基因編輯過程復(fù)雜、費用高昂，絕大多數(shù)人難以承擔(dān)；三是基因編輯可能引發(fā)基因歧視，造成人人生而不平等的現(xiàn)象；四是當(dāng)前的基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9系統(tǒng)）易引起不可控突變[17]，從而導(dǎo)致正常生理功能發(fā)生變化，甚至引發(fā)癌變等后果。人類基因編輯技術(shù)不應(yīng)該被禁止的理由如下：一是靶向編輯血紅蛋白基因可用于治療地中海貧血等遺傳??；二是利用CRISPR-Cas9系統(tǒng)對HIV前病毒進行靶向敲除，可阻止病毒進一步感染其他正常細胞；三是靶向編輯免疫細胞抗原受體相關(guān)基因，可使其識別并攻擊人體內(nèi)癌細胞，從而治療部分癌癥[18]。

（4）評價反思：基因編輯使許多“不治之癥”有了新的治療途徑，故人類基因編輯技術(shù)不應(yīng)該被全面禁止，而應(yīng)該在合理合法的條件下健康發(fā)展。在處理外界信息時，應(yīng)避免過度依賴權(quán)威，防止因先入為主而拒絕接受新觀點，同時還應(yīng)保持冷靜的態(tài)度與理性的思維，學(xué)會篩選有效信息并作出正確分析。

設(shè)計意圖：通過對開放性議題的辯論，促進學(xué)生分析、解釋等認知技能的提升，培養(yǎng)學(xué)生思維的開放性；通過展示學(xué)科前沿議題，引導(dǎo)學(xué)生對自己已有的觀點進行反思與修正，促進其自我調(diào)節(jié)能力的發(fā)展，提升其思維成熟度；通過引入社會性科學(xué)議題，幫助學(xué)生形成正確的價值評判標準。

四、結(jié)語

情境既是知識獲取、掌握、應(yīng)用的接合劑，也是技能提升、思維發(fā)展的催化劑。情境教學(xué)在提升學(xué)習(xí)效果方面具有顯著作用，但在實施過程中需要注意以下細節(jié)：一是情境不應(yīng)浮于表面，課堂導(dǎo)入呈現(xiàn)情境后需圍繞情境展開教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生從情境中獲取知識，并將知識應(yīng)用于解決實際問題；二是要確保情境的科學(xué)性、合理性和真實性，由此引導(dǎo)學(xué)生探索情境蘊含的深層次生物學(xué)知識；三是要善于從情境中挖掘具有探究價值的問題，激活學(xué)生思維，培養(yǎng)他們尋求真理、思維開放的人格特質(zhì)，促進他們批判性思維的發(fā)展。

［" "參" "考" "文" "獻" "］

[1]" 習(xí)近平.高舉中國特色社會主義偉大旗幟" "為全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家而團結(jié)奮斗：在中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會上的報告[M].北京：人民出版社，2022.

[2]" 中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標準：2017年版2020年修訂[M].北京：人民教育出版社，2020.

[3]" 王斯婕.高中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生批判性思維的調(diào)查與培養(yǎng)研究[D].長沙：湖南師范大學(xué)，2021.

[4]" 倪彩桐.指向批判性思維培養(yǎng)的高中生物學(xué)對話教學(xué)的應(yīng)用研究[D].武漢：華中師范大學(xué)，2023.

[5]" 強瑞超.批判性思維傾向?qū)Ω咧猩茖W(xué)創(chuàng)造力的影響：創(chuàng)意自我效能感的中介作用[D].太原：山西師范大學(xué)，2017.

[6]" 孟金華.情境教學(xué)法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用與實踐研究：以巴中中學(xué)為例[D].重慶：西南大學(xué)，2023.

[7]" 龍姻霖.運用情境創(chuàng)設(shè)在高中生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)社會責(zé)任的實踐研究[D].貴陽：貴州師范大學(xué)，2024.

[8]" 羅日葉.為了整合學(xué)業(yè)獲得：情境的設(shè)計和開發(fā)[M].汪凌，譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2010.

[9]" 王涵喬，孫亞，余曉平，等.情境教學(xué)法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用與思考[J].教師，2021（13）：50-51.

[10]" 高培仁.在生物學(xué)教學(xué)中實施情境教學(xué)的基本原則[J].課程教育研究，2013（29）：175.

[11]" 趙國平.核心素養(yǎng)下的中學(xué)生物學(xué)課堂情境創(chuàng)設(shè)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2019（1/2）：59-61.

[12]" 張川川，譚穎，王銘遙，等.腫瘤免疫治療研究進展[J].生命的化學(xué)，2022，42（11）：2011-2017.

[13]" 肖國輝，陳浪，余武漢，等.PD-1/PD-L1與腫瘤相關(guān)巨噬細胞在腫瘤發(fā)生中的相互作用研究進展[J].中國普通外科雜志，2023，32（4）：615-621.

[14] Joint United Nations programme on HIV/AIDS[EB/OL].[2024-07-08].https：//www.euda.europa.eu/about/partners/unaids_en.

[15]" 馮瑞芳，馬燁，劉中夫，等.381例艾滋病住院患者死亡原因分析[J].中華流行病學(xué)雜志，2013，34（12）：1237-1241.

[16]" 利維.艾滋病病毒與艾滋病的發(fā)病機制：第二版[M].邵一鳴，譯.北京：科學(xué)出版社，2000.

[17]" 支大龍，季維智，牛昱宇.后基因組時代的基因編輯技術(shù)[J].科學(xué)，2015，67（6）：28-31，4.

[18]" 李香靈，崔安芳，黃延紅，等.基因編輯技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)[J].生物化工，2023，9（4）：188-192，196.

（責(zé)任編輯" " 羅" " 艷）