5E教學模式在伴性遺傳教學中的應用

5E教學模式的五個環節分別是吸引、探究、解釋、精致和評價。它強調教學要發揮學生的主觀能動性，通過自主探究、小組合作等方式解決問題，培養學生的科學探究能力，以及促進學生實現概念轉變和建構科學概念。

一、5E教學模式背景

作為科學課程，生物課程倡導在科學探究中建構學生對核心概念的掌握。由BSCS（Biological Sciences Curriculum Study）根據Atkin Karplus 學習環提出并開發出的一種建構主義教學模式——5E教學模式，其宗旨是幫助學生建構科學概念。BSCS開展的一項實證研究表明，5E教學模式比傳統的教學模式更有利于學生學業成就的提高，也更能提高學生的學習興趣。5E教學模式已經得到教育界的普遍認可和推廣，成為現代科學教育領域的重要教學模式。在教學中，5E教學模式可以用來探查學生的前科學概念，培養學生的科學探究能力，以及幫助學生實現概念轉變和構建科學概念，并最終指向課程理念和目標的落實。

二、5E教學模式說明

5E教學模式一共分為5步，分別是吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、精致（Elaboration）和評價（Evaluation）。

在“吸引”環節，教師可以通過提問、展示相異事件或者提供問題情境來吸引學生，學生針對“吸引”這一橄欖枝，根據已有的知識和經驗，暴露自己家的前科學概念，這是學習科學概念的重要基礎和前提；“探究”是5E教學模式的中心環節，學生在資料分析和實驗探究中，面對新知和前科學概念會形成一定的認知沖突，這是實現概念轉變的重要策略之一。在這一過程教師要注重引導學生觀察、鼓勵學生操作，必要時可以通過問題或者建議的形式呈現引導；“解釋”要求學生用自己的語言對“探究”過程和結果的展示， 并形成初步的解釋，教師可以通過視頻、多媒體等多種方式來輔助學生對新概念的解釋；“精致”要求學生在獲得新的概念后，教師給學生提供一定的空間和時間，讓學生建立相關概念之間的聯系，并嘗試利用新概念來解決問題或者解釋新現象，從而使新概念得以內化；“評價”指教師可以通過提問、小組討論、記錄學生的動手操作 能力、紙筆評價等多種形式對學生進行綜合評價。

三、5E教學模式在伴性遺傳教學中的應用

現以“伴性遺傳”為例，設計5E教學模式如下：

（1）吸引。

教師活動：從生活實際著手提出問題：為什么紅綠色盲患者不能考取駕照？展示紅綠色盲檢查卡，完成色覺小測試；引導學生識圖辨識并講述，紅綠色盲是一種常見的人類遺傳病，患者不能正確區分出紅綠色。設疑：紅綠色盲患者的后代也無法正常考取駕照么？紅綠色盲的遺傳方式和遺傳特點如何呢？

學生活動：自由討論，識圖辨認。

設計意圖：創設問題情境，導入新課。

（2）探究（一）。

教師活動：展示兩幅人類染色體圖譜，引導學生發現并分析男女染色體圖譜的不同，進而引出性別決定的概念和類型。

教師展示特定家系圖，設置問題串，初步分析人類紅綠色盲：1）根據所學遺傳學定律，推測色盲基因是顯性基因還是隱性基因？（無中生有為隱性）；2）家系圖中，色盲患者男女比例有什么特點（4：2）；3）推測色盲基因位于常染色體還是性染色體？并說明推測理由（性染色體）；4）請寫出I2、II5、III8、IV14的基因型（強調基因型的正確書寫）。

學生活動：分析特定家系圖，發現并分析問題，做出合理假設并完成問題的回答。

設計意圖：培養學生自主探究的能力，并對學生書寫的基因型進行評價，總結出人類的正常色覺和紅綠色盲的基因型和表現型：紅綠色盲基因是隨著X染色體傳遞的，使授課內容得到升華。

（3）探究（二）。

教師活動：首先引出伴性遺傳的概念，對學生的推導過程予以肯定。設疑：紅綠色盲的遺傳方式有什么特點？

1）再回到之前的家系圖，讓學生找出家系中可能婚配的情況有幾種（假設近親結婚是可行的）。

2）學生正確找出6種婚配情況以后，下發課前準備好的紙質版“探究紅綠色盲伴性遺傳的特點”表格。

限時5分鐘，學生自主完成相關遺傳圖解及表格后，小組根據表格數據進行歸納總結出紅綠色盲伴性遺傳的特點：男性多于女性。根據學生遺傳圖解書寫情況進行評價。

3）紅綠色盲伴性遺傳還有沒有其他特點？

展示特定家系圖，設疑：家系中III-10的色盲基因來源于I代中哪一個人？請個別同學到黑板上寫出與之相關的遺傳圖解。學生自主總結：交叉遺傳，男性患者多于女性患者；母患子必患，女患父必患。通過分析得出紅綠色盲伴性遺傳病的特點：交叉遺傳和隔代遺傳。

學生活動：自主探究，發現問題并解決問題。

設計意圖：發揮學生的主觀能動性，培養學生獨立分析問題的能力。

（4）精致。

教師活動：給出具體事例——血友病是“皇室病”。

學生活動：分析血友病為什么是“皇室病”，學以致用；并明白禁止近親結婚的科學道理。

設計意圖：學生能通過所學知識分析生活中的實際案例，并樹立正確的價值觀、生命觀。

（4）遷移。

教師活動：我們分析了伴X隱性遺傳病的遺傳特點，那么伴X染色體的顯性遺傳病的遺傳特點呢？伴Y染色體遺傳病的遺傳特點呢？

學生活動：自主分析探討得出伴X顯性以及伴Y染色體遺傳病的遺傳特點。

設計意圖：培養學生知識拓展、遷移的能力，發揮學生在課堂上的主觀能動性。

（5）評價。

設置課堂練習，環環相扣，學生自主完成并回答。教師對本節課進行小結。

在5E模式教學過程中，本節課充分利用了5E環中的“探究”環節。首先讓學生在特定的情境中暴露已有的先前概念，并通過探究活動獲得新的科學概念，這樣就可以在原有認知和探究結果之間創建認知沖突。而研究發現認知沖突是使學生接受認知刺激并主動轉變原有認識的有效策略之一。之后，在“解釋”和“精致”階段，通過拓展和進一步應用，使得新概念得到內化，改變學生的原有認知結構，從而幫助學生構建科學概念。本節課的實踐表明，5E教學模式能夠更加有效的幫助學生組織學習內容，并通過探究過程提高學生的分分析、推理能力。它在循序漸進中有助于學生獲取科學和技術方面的知識、科學態度和技能，也有利于培養21世紀技能。

（作者單位：廣州市玉巖中學）