“5E”教學模式在生物實驗教學中的應用

徐歡

摘 要：“5E”教學模式是一種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“綠葉中色素的提取和分離”的實驗教學，培養學生的探究能力，促進學生對科學概念的理解和知識的建構。

關鍵詞：“5E”教學模式；實驗教學；教學應用

一、“5E”教學模式理論背景

“5E”教學模式是美國生物學課程研究所開發的一種基于建構主義教學理論的新型教學模式，強調通過小組合作學習，以學生為中心，運用調查和實驗的方法解決問題，促進學生對科學概念的理解和知識的建構。“5E”教學模式分為5個學習階段：參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、詳細說明（Elaboration）和評價（Evaluation）。借鑒“5E”教學模式開展生物教學，對推進生物教學改革有積極意義。

二、案例展示：“綠葉中色素的提取和分離”教學應用及反思

1.實驗教學內容分析

植物光合作用始于光合色素吸收、傳遞轉換光能，在學生學習光合作用過程之前，課標和教材安排光合色素的提取和分離實驗，既能激發學生學習和探究的興趣，學習物質提取和分離實驗的基本技能，又為學習和理解光合作用中的能量轉化奠定基礎，有舉足輕重的作用。

2.實驗教學創新分析

本實驗按常規教學屬于驗證性實驗，驗證葉綠體中色素的種類、含量及顏色。為了學生的素養提升和能力發展，我按照核心素養的理念將此實驗改成探究性實驗，對很多問題進行了對比和擴展。既實現了課程標準對本節課的要求，又激發了學生的創新性思維，培養了學生實驗探究的能力。

3.實驗方法設計

實驗探究法：“探討—實踐”實驗教學法，即探究性教學方法。通過每組同學對每一步不同的做法與探究相結合，引導學生在探究過程中自己找出答案、突破難點。

4.實驗教學過程

本節課采用的是一種適合培養學生探究能力的“5E”教學模式，強調通過小組合作學習，以學生為中心，運用調查和實驗的方法解決問題，促進學生對科學概念的理解和知識的建構。這一節課按“5E”教學模式設計如下：

課前準備→分組探究→結果分析→小結評價→實驗再探究

（1）課前準備

教師活動：布置學生預習實驗，對教材實驗反思并提出問題，創新設計探究問題，列出“菜單”。把全班同學分為若干大組，每大組推薦一位學生為組長。教師對學生的實驗設計提出指導意見。

學生活動：預習，思考，總結，列出想要探究問題的“菜單”。從設計的實驗“菜單”中選出想做的實驗，組合成組。小組成員共同討論查閱資料，設計實驗，組長填寫實驗申請表，學生事先準備好實驗用到的材料用具。

（2）分組探究

教師活動：以小組為單位，進行實驗操作。在常規操作中設計不同的途徑進行探究。（教師提醒學生注意藥品使用方法和注意事項）

學生活動：每組5～6人，2人嚴格按書中步驟和順序，其他人在整體步驟不變的情況下可替換試劑或材料或改變順序，對疑惑進行現場辨析和解決。

（3）探究-解釋

探究質疑一：能否用其他綠色植物的葉片代替菠菜作為實驗材料？

第一大組的學生選擇了女貞葉片，桂花葉片，青菜葉片，菠菜葉片作為實驗材料進行色素的提取和分離。實驗結果：女貞葉片提取，分離后得到的四條色素帶最明顯。

探究質疑二：能否改良過濾裝置提高過濾速度？

第二大組的學生選擇了單層尼龍布，棉花，針管對研磨液進行過濾。實驗結果：用棉花塞住漏斗口過濾，效果更好。

探究質疑三：能否用其他方法來劃出細、直、均勻的濾液細線？

第三大組選擇了毛細吸管，蓋玻片，鋼筆沾色素、硬幣邊緣壓線等方法畫濾液細線。實驗結果：用毛細吸管畫濾液細線效果

最好。

探究質疑四：能否用其他裝置來分離色素？

第四大組的學生選用了試管、燒杯進行色素分離。實驗結果：用試管代替燒杯，可以節約層析液，塞上塞子，可以固定濾紙條，防止揮發。

（4）課堂小結

學生展示自己的成果并做分析，進行得失的總結，分析成敗的原因，培養歸納總結分析能力和語言表達能力。

（5）評價

引導學生對學習活動開展自評、互評；教師對教學活動及學生的表現進行評價。

（6）實驗再探究

思考：結合以下器材（榨汁機，定性濾紙），你能想出新的綠葉色素提取和分離的方法嗎？

綠葉中色素的提取：使用榨汁機直接對綠葉進行榨汁，收集濾液（需加碳酸鈣和酒精）。綠葉中色素的分離：濾液色素滴在濾紙中央，干了重復3次，濾紙中央與層析液用一棉線相連也可達到分離效果。

5.教學反思

“5E”教學模式適合培養學生的探究能力，能充分發揮學生的主體作用。本節課從準備到實施然后到最后總結雖然耗時較長，在實驗過程中有不少的同學犯了各種錯誤，但同時也有不少同學提出了更為合理實用的改進方法，讓學生真正體驗到了學習和探究的樂趣。由此可見，只要我們充分發揮實驗教學的優勢，充分體現“以教師為主導，以學生為主體，以探究為中心”的基本理念，以學科知識為載體，不斷給學生提供進行創新活動的機會和空間，就能夠充分挖掘出學生潛在的創造力。讓學生“學會求知，學會做人，學會審美，學會創造”，在今后社會的發展中不斷更新知識結構，適應社會發展需要。

參考文獻：

[1]張杏娟，劉恩山.5E教學模式在發展學生能力和課程建設中的價值及作用[J].生物學通報，2015，50（2）：21.

[2]劉恩山.中學生物學教學中概念的表述與傳遞[J].中學生物學，2011，27（1）：3.

編輯 郭小琴