從“理解記憶”到“遷移運用”的躍遷
——基于概念圖的“細胞癌變”教學設計

張艷娟 （河北省秦皇島市第一中學 河北秦皇島 066006）

1 教材分析及設計思路

“細胞癌變”是人教版高中生物教材《必修1·分子與細胞》第六章第四節的內容。本節介紹了癌細胞的主要特征、癌變的原因和癌癥的預防等知識。癌癥是社會熱點，學生略知一二，又有很多疑惑。為此，筆者在課前專門做了“請寫出你最想知道的關于癌癥的知識”的調查。學生的思路空前活躍，提出了很多問題。其中有些問題用課本知識可以輕松解決，如癌細胞長什么樣？癌細胞與正常細胞有什么區別？癌細胞是怎樣產生的？如何有效預防癌癥？而有一些問題似乎沒有涉及到，如放療、化療手段是如何治療的？手術切除病癥部位癌癥為什么仍可能復發？健康向上的心態真的能抑制甚至消除癌癥嗎？癌癥會遺傳嗎？如何研制新的治療技術使更多的人擺脫癌癥？為了讓學生用一節課的時間既知道癌癥的有關知識，又會運用這些知識解決實際問題，筆者嘗試用概念圖作為發展學生深層理解力的腳手架，在理解癌細胞的主要特征、致癌因子、原癌基因和抑癌基因等事實性知識的基礎上，通過梳理概念間的邏輯關系，挖掘概念的內涵外延，提升學生思維水平，實現學以致用。

2 教學目標

說出癌細胞的主要特征和致癌因子，闡明細胞癌變的原因。

搜集網絡信息，嘗試用文獻調查法研究問題，構建概念圖討論惡性腫瘤的防治措施，提高應用理論知識解決實際生活問題的能力。

討論惡性腫瘤的防治措施，選擇積極的生活態度和健康的生活方式。

3 教學過程

3.1 引發認知沖突，導入新課

說到癌癥，人們都不寒而栗。事實上，科學家目前已經找到了一些診斷和治療癌癥的方法，不少癌癥患者通過治療而康復。為了破除誤解，教師首先提出了問題：“罹患癌癥，真的就等于宣判一個人的死亡嗎？癌癥真的是通往死亡的單程車票嗎？”然后，講述了抗癌明星（北京抗癌樂園常務理事長孫桂蘭）的故事，從而讓學生明確：除了個人的堅強樂觀，科技進步在人類與癌癥的斗爭中功不可沒，只要人們深入研究癌癥，遲早會攻克癌癥。教師在潛移默化中引導學生對科學知識的專注，激發學生對本節學習的興趣。

3.2 鋪墊事實性知識

3.2.1 癌細胞的特征

學生看書后，自主總結癌細胞的三個主要特征。教師展示良性腫瘤與惡性腫瘤的對比圖片，請學生辨析哪種細胞是癌細胞，強化學生對癌細胞特征的認識。再根據癌細胞分散和轉移的示意圖，教師引導學生分析癌細胞易分散和轉移的原因及可能對人體造成的影響，最后總結良性腫瘤和惡性腫瘤的區別：良性腫瘤生長緩慢，與周圍組織界限清楚，不發生轉移，對人體傷害不大；惡性腫瘤生長迅速，可轉移到身體其他部位，破壞正常細胞結構，使機體功能失調，威脅生命。

3.2.2 致癌因子

課前，學生分成三組，采用文獻調查法研究三個問題：夏天不注意防曬會導致皮膚癌嗎？病從口入用于癌癥是否合適？癌癥傳染嗎？這三個問題直接指向三類致癌因子。學生匯報調查結果后，分析致癌因子。然后，教師引導學生分析一組致癌實例，總結歸納致癌因子的類型。

3.2.3 原癌基因和抑癌基因

教師把原癌基因比作細胞分裂的油門，把抑癌基因比作細胞分裂的剎車，引導學生體會原癌基因和抑癌基因在調控細胞周期中的作用。然后，展示結腸癌突變歷程圖片，引導學生總結出癌癥的發生是多個基因突變的積累效應。

3.3 構建概念圖

鋪墊好事實性知識就進入了發展深層理解力的關鍵環節。首先，教師引導學生根據以上知識總結癌細胞的概念。然后，提出問題：“正常細胞是如何發展為惡性腫瘤的?”并以此問題為主線引導學生思考本節課的關鍵詞，并逐一寫下來。綜合性的問題是概念圖的骨架，問題應該統領全局且具有啟發性，恰當的問題是構建概念圖的關鍵。接著，學生排布概念的位置并確定概念間的關聯詞。排布概念的位置就是思考概念間內在聯系的過程，選擇關聯詞可以訓練學生思維的嚴謹程度。學生展示概念圖（圖1）后，師生一起評價完善。

圖1 學生自主建構的“細胞癌變”的概念圖

3.4 運用概念圖

教師提出問題，請學生根據概念圖回答，從而實現從理解到運用的轉化。

（1）請根據概念圖描述癌癥的發生過程，分析為什么手術切除病癥部位仍有可能復發？

通過概念圖，學生明確了概念間的邏輯關系：正常細胞都具有原癌基因和抑癌基因，兩類基因共同調控著細胞周期。然而，當致癌因子作用于原癌基因和抑癌基因時，可能誘發基因突變，使細胞周期失去控制，正常細胞變成癌細胞。機體在免疫系統功能正常的情況下，能及時監控和清除癌細胞，而在免疫力低下時，癌細胞不能被發現和清除，進而有機會不斷增殖，并發展為惡性腫瘤。教師提示早期癌癥被發現時腫瘤直徑約是1 cm，其中癌細胞的個數約為10億個。根據這一點，學生不難想到：癌細胞容易在體內游走分散，且癌細胞數量低于10億個時很難被發現，這就使手術切除了肉眼可見的腫瘤后，仍可能有一些癌細胞殘存，并增殖成新的腫瘤。

（2）保持心情愉悅是否可以抵抗癌癥？

通過概念圖，學生可以將細胞癌變與免疫關聯起來，機體穩態的維持是神經調節、體液調節和免疫調節共同作用的結果，保持良好心態可以通過神經調節影響機體免疫功能，從而對預防和治療癌癥起積極作用。通過分析，學生很自然地認識到要使人體保持正常的免疫功能，應積極鍛煉身體，增強身體素質，并保持陽光向上的樂觀心態。

（3）如何預防和治療癌癥？

學生完善細胞癌變的概念圖（圖2），使概念圖能全方位地揭示了預防和治療癌癥的思路，即阻斷癌癥發生過程的任何一個環節就阻止了癌癥的發生。

圖2 學生完善的“細胞癌變”的概念圖

通過討論和辨析，學生最終總結出：要預防癌癥可以從避免接觸致癌因子和增強抗癌免疫功能兩個角度采取相應措施，如養成良好的飲食習慣和生活習慣。而要治療癌癥可以有四個角度：①從根源解決基因問題，增強原癌基因和抑癌基因的穩定性或對突變的基因及時進行修復，如運用基因工程的方法進行基因治療。②從調節細胞周期的角度，現有某些化療藥物就是通過阻斷DNA復制，阻止癌細胞增殖。另外，還可以設想如果人體可以補充調節細胞周期的調節因子，就有望使機體恢復調節細胞周期的能力。③從消滅癌細胞的角度，傳統的手術切除、放療和部分化療就是直接殺死癌細胞，但在殺死癌細胞的同時往往連同正常細胞一起“絞殺”。如果能深入研究癌細胞的特征和代謝規律就有希望實現靶向治療，即用藥物“瞄準”腫瘤細胞表面的分子標記物后，“定位”殺死腫瘤細胞，而不會傷害正常細胞。比如饑餓療法就是通過抑制腫瘤新生血管，切斷癌細胞的營養供應來阻止癌細胞增殖。還有學生提出根據癌細胞的特點進行早期診斷，如癌細胞的細胞膜成分會發生變化，出現癌胚抗原和甲胎蛋白，這些就與生活中腫瘤標志物檢查聯系起來。④提高機體自身的免疫力，如果免疫系統足夠強大，癌細胞就能被及時清除，從而實現免疫系統的自穩。

4 反思

本節課上學生參與度高，思維活躍，對于預防和治療癌癥的展望尤其讓人耳目一新。概念圖把孤立零散的知識梳理成邏輯關系清晰的知識網絡，就像是把知識碎片拼成一幅完整的生物學畫面，它是對整節課內容的歸納總結，更是對概念之間相互關系的提煉和升華。概念圖使知識得以活學活用，而且概念的系統化程度越廣，就越有利于尋找更多的方法，解決更多、更新的問題。如果是復習課，教師可以將概念圖進一步拓展，如將癌變的內因與基因表達相關聯，將癌細胞的特征與細胞器、細胞所含化合物及異常的代謝途徑相關聯，將增強抗癌免疫功能與機體維持穩態的神經—體液—免疫的調節網絡相關聯等。總之，大膽嘗試構建概念圖的方法，豐富概念圖的表現形式，就能實現從記憶到運用的完美蛻變。