5E教學模式在“物質跨膜運輸的實例”教學中的應用與反思

顧勤英

摘 要 闡述了5E教學模式分為吸引、探究、解釋、遷移和評價5個步驟，是基于建構主義教學理論的新型教學模式。應用5E教學模式開展高中生物“物質跨膜運輸的實例”的教學，讓學生自主構建滲透作用、質壁分離與復原、選擇透過性等核心科學概念。

關鍵詞 5E教學模式 科學概念 自主構建 案例展示 反思評價

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

1 “5E教學模式”理論背景

“5E”教學模式是美國生物學課程研究在1989年開發的一種基于建構主義教學理論的模式。這種教學模式描述了一種能用于總課程、具體學科課程或某一節具體課的教學程序，是一種致力于引起學生學習興趣的有效的教學模式和教學方法。5E教學模式共分5步，這5步分別是吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）和評價（Evaluation）。5E教學模式在21世紀被引進中國，是當代科學教育領域能夠體現現代科學教育理論的重要教學模式之一，其最終目標是指向學生科學概念的自主構建，這是理科教育的核心任務。

2 案例展示：“物質跨膜運輸的實例”教學應用及反思

2.1 教材分析和教學策略

“物質跨膜運輸的實例”的教學重點是舉例說出細胞膜是選擇透過性膜，教學難點是嘗試提出問題，做出假設并進行實驗，建議兩課時完成。教材中需要學生掌握的核心科學概念有滲透作用、質壁分離及復原、選擇透過性等。如果僅依靠教師講解和多媒體演示，雖也能讓學生通過思考與練習達到鞏固的效果，但是不能體現學生的學習主動性，沒有讓他們體驗發現問題、探究問題和解決問題的過程。新課程教學目標強調過程與方法，在本節課筆者運用“5E教學模式”，與學生共同體驗了探究教與學的樂趣。

2.2 教學過程與反思評價

1E——吸引：（1） 教師出示2份放在清水和鹽水的蘿卜條，要求學生觀察它們形狀的不同和形成的原因。學生觀察思考并回答：因為蘿卜在清水中發生了吸水而脹大硬挺；在鹽水中發生了失水而萎縮。（2） 教師出示滲透作用裝置，講解裝置和內外溶液，并將液面調節到平齊。并提出問題：玻璃管內液面為何升高？如果將雞蛋外殼膜換成紗布呢？將內外溶液換成清水或等濃度的蔗糖溶液呢？學生觀察并思考，自主得出：滲透作用的兩個條件半透膜和濃度差；以及滲透作用的方向：從低濃度到高濃度。

反思與評價：此環節是引入階段。5E模式強調問題情境應與現實生活聯系起來，并與課程內容和教學任務聯系起來。用直觀的蘿卜條實驗和滲透模擬裝置，從吸水和失水現象激發學生主動探究滲透作用的條件和原理，并自主構建滲透作用的概念。

2E——探究：（1） 教師要求學生聯系生活，舉出滲透作用的生活生產實例。學生舉例如腌白菜、腌萵筍、糖桂花、制蜜餞等，激情高漲。（2） 教師引導學生判斷這些是“植物器官”的失水現象還是“植物細胞”失水現象呢？（3） 要求學生思考：能否用直觀的實驗證明“植物細胞”的滲透作用呢？應該如何選材、設計實驗呢？學生結合教材資料思考并熱烈討論，自己做出假設、初步設計實驗。學生充分討論實驗方法和步驟，圍繞讓植物細胞先失水還是先吸水進行辯論，這個過程其實是對實驗效果的預測。最后教師讓學生自己動手，進行對比實驗：有些學生用了洋蔥內表皮細胞和外表皮細胞進行對比；有些學生先讓細胞浸潤在清水中再用蔗糖溶液進行對比。

反思與評價：此環節是關鍵階段。教師引導學生自己設計實驗探究細胞的滲透現象，從觀察到動手，從宏觀到微觀，從模擬到真實，激發學生自己做出假設，選材、設計步驟、預測結果等。在實驗操作過程中，教師注意觀察、傾聽，以了解學生探究的進度和深度，同時進行適當的提示和指導學生操作的失誤。

3E──解釋：（1） 根據實驗結果，教師分別讓學生在黑板上畫出正常植物細胞的細胞圖和失水后的細胞圖。（2） 教師邊評價邊完善圖解，引導他們分析水分進出所要經過的結構，嘗試讓學生找到植物細胞發生滲透作用的兩個條件。教師進一步提問：所有細胞都會發生質壁分離和復原現象嗎？引導歸納發生質壁分離和復原的內因和外因，給出原生質層的概念。

反思與評價：此環節是重要階段，教師給學生提供機會表達對植物細胞發生滲透作用的理解，學生嘗試用自己的語言闡述他們對質壁分離和復原現象的認知，使學生從實驗體驗中來歸納提升，運用剛建立的前概念“滲透作用”來解釋質壁分離和復原現象和原理，完成從一般到特殊、從實踐到理論的超越，鍛煉了學生自主推理、演繹歸納、語言表達等能力。

4E──遷移：教師讓學生觀察圖片紅細胞三種狀態，提問：動物細胞也能發生滲透作用嗎？兩個條件是什么呢？學生將前面的知識進行遷移和對比就容易得出結論：動物細胞依靠細胞膜和內外濃度差發生滲透作用，水分是順濃度梯度運輸，同時為后面學習離子逆濃度進出細胞埋下伏筆。

反思與評價：此階段是檢驗學生運用前科學概念的階段，老師鼓勵學生利用新概念解釋新的情境或問題，引導學生盡量使用剛剛學習的術語或原理，這不僅可以加深對概念的理解，而且可以更快解決新的問題。

5E──評價：在整個教學過程中，教師時時鼓勵學生點滴的成果，并及時修正錯誤的理解，鼓勵學生提出遇到的問題，如：有些學生在顯微鏡下看到的細胞只有細胞壁，而沒有紫色內容物；有些學生提出：為什么在同個視野中有些細胞發生了明顯的質壁分離，而有些不發生呢？是細胞死亡了嗎？

反思與評價：評價的方式很多，目的是激發學生的成就感和反思能力，評價可以來自教師也可以來自學生，推動學生不斷自我修正理解，并將學生的個性化問題深入探討，加深理解。此過程不一定留在最后，關鍵是教師要做到適時適度，及時抓住學生的興奮點和易錯點，調整教學策略。

3 總結

目前國內中學階段生物學習的現狀仍然是十分重視接受學習，比較忽視體驗學習，尤其是忽視發現學習。本節課是經過“5E教學模式”培訓后，進行構思設計并反復磨課而開設的示范課，收獲頗豐。教師改變教學模式，能夠促進學生學習方法的改變。以前學生是被教材和題目“框出來”的死記硬背型；而現在學生是用5E教學模式“引出來”的主動探索型，利用由近及遠，由淺入深、由生活實踐到理論概念，逐步建立新的核心科學概念，并遷移運用。成功的理科教師所作的一切，是為了能促進學生更好地探究并主動獲取科學概念。