5E教學(xué)模式在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

邵蘭　黃永杰

[摘 要]運用5E教學(xué)模式對人教版高中生物必修三中的“穩(wěn)態(tài)”概念進行教學(xué)。通過吸引、探究、解釋、遷移和評價這五個環(huán)節(jié)的實施與應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生自主探究與合作學(xué)習(xí)的興趣和能力，促使學(xué)生完成對“穩(wěn)態(tài)”這一概念的建構(gòu)，提高概念教學(xué)的有效性。

[關(guān)鍵詞]5E教學(xué)模式；穩(wěn)態(tài)；概念教學(xué)

一、引言

5E教學(xué)模式是由美國生物學(xué)課程研究所基于建構(gòu)主義理論開發(fā)的一種教學(xué)模式，其中5E是指吸引（engage）、探究（explore）、解釋（explain）、遷移（elaborate）和評價（evaluate）[1]。5E教學(xué)模式強調(diào)的是一種以學(xué)生為主體的探究式教學(xué)，通過探究學(xué)習(xí)讓學(xué)生全程參與教學(xué)過程以及全面認識掌握科學(xué)的概念。在教學(xué)過程中，以創(chuàng)設(shè)問題情境激發(fā)學(xué)生興趣為引入，以學(xué)生自主探究合作學(xué)習(xí)、教師指導(dǎo)和幫助為核心，圍繞著概念的建構(gòu)而開展的一系列活動，包括概念的解釋、概念的深化遷移與概念的應(yīng)用評價。在此以“穩(wěn)態(tài)”這一概念教學(xué)為例，探究5E教學(xué)模式的應(yīng)用。

穩(wěn)態(tài)的概念是后續(xù)學(xué)習(xí)神經(jīng)、體液、免疫調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)，“神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)”網(wǎng)絡(luò)又是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機制。隨著研究的不斷深入，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，小到細胞大到生物圈都存在穩(wěn)態(tài)的現(xiàn)象。此外，穩(wěn)態(tài)這一概念與人們的日常生活緊密相關(guān)，諸多病癥的臨床表現(xiàn)均是由人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定失調(diào)而引起的。同時，穩(wěn)態(tài)的概念是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)生物必修3的基礎(chǔ)。因此，采用5E教學(xué)模式進行建構(gòu)，以期激發(fā)學(xué)生對穩(wěn)態(tài)這一概念的探究興趣，提高學(xué)習(xí)效果，并幫助學(xué)生理解生命本質(zhì)，樹立正確的生活理念。

二、運用5E教學(xué)模式進行概念教學(xué)

通過吸引、探究、解釋、遷移、評價五個環(huán)節(jié)層層深入教學(xué)，最終達到學(xué)生對“穩(wěn)態(tài)”這一概念的建構(gòu)與理解，實現(xiàn)概念的有效轉(zhuǎn)化。

1.吸引

吸引是5E教學(xué)模式的起始環(huán)節(jié)。教師提出與概念密切相關(guān)的現(xiàn)實生活問題，并且所創(chuàng)設(shè)的問題情境要與學(xué)生將要學(xué)習(xí)的生物學(xué)知識相聯(lián)系[1]，從而達到吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣之目的。在該環(huán)節(jié)中，教師通過展示問題情境明確教學(xué)目標，了解學(xué)生已有的知識背景和相關(guān)概念的掌握情況。教師可以根據(jù)學(xué)生的日常生活經(jīng)驗提出以下問題。

（1）在炎熱的夏天從室外進入低溫的空調(diào)房中，健康人的體溫會發(fā)生很大的變化嗎？

（2）跑步剛開始時，你是不是會覺得小腿酸脹，然后過一段時間這種感覺慢慢消失了？

（3）當(dāng)你攝入大量的鹽分含量較高的食物時，是不是會主動去喝很多的水？通過學(xué)生對問題的回答，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，進入下一步探究教學(xué)環(huán)節(jié)。

2.探究

探究是5E教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)。教師扮演的是引導(dǎo)者，學(xué)生是活動的主體。學(xué)生在該環(huán)節(jié)可以通過實驗探究、問題探討逐步根據(jù)已有的知識背景建構(gòu)新的概念。如設(shè)計一系列探究活動以及準備探究活動所需的實驗用品。教師在該環(huán)節(jié)要給學(xué)生提供直接參與探究活動的機會與條件，給予一定的引導(dǎo)以促進探究活動的不斷深化。

【活動1】教師通過PPT展示血液生化六項檢查化驗單，并做出說明：通過丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、肌酐、尿素氮、血清葡萄糖、甘油三脂、總膽固醇這六項檢查可以了解肝功能、腎功能、血糖、血脂等是否正常。通過觀察教師給出的化驗單討論以下兩個問題：（1）化驗單上所顯示的每種成分的正常值都有一個變化范圍，這是為什么？（2）根據(jù)每種成分的參考值判斷有哪些成分是處于不正常范圍？這會對人體造成怎樣的影響？

丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、肌酐、尿素氮、血清葡萄糖、甘油三脂、總膽固醇，這些都是內(nèi)環(huán)境的重要組成成分。通過活動1讓學(xué)生從內(nèi)環(huán)境中化學(xué)成分的角度了解內(nèi)環(huán)境是否處于動態(tài)平衡。

【活動2】教師通過PPT展示有關(guān)馬拉松長跑的圖片。教師講述馬拉松全程距離為42.195公里，為國際上非常普及的長跑比賽項目。參賽選手在進行馬拉松長跑的時候，由于速度比較快，機體供養(yǎng)不足，機體會啟動另一種呼吸方式即無氧呼吸。在之前的生物課中，我們已經(jīng)了解到人體進行無氧呼吸會產(chǎn)生乳酸。請同學(xué)們思考討論以下問題：

（1）如果在長跑過程中乳酸一直在人體內(nèi)積累而不被分解掉將會出現(xiàn)什么情況？

（2）結(jié)合課本相關(guān)內(nèi)容，嘗試解釋馬拉松參賽選手之所以沒有出現(xiàn)酸中毒的原因。

通過活動2讓學(xué)生理解內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)之一pH是處于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

【活動3】教師講述回顧之前所學(xué)習(xí)的內(nèi)容：內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)除了pH外，還有溫度、滲透壓。內(nèi)環(huán)境中的溫度與滲透壓是否也是處于一種動態(tài)平衡狀態(tài)呢？教師把學(xué)生分成兩大組，分別討論溫度與滲透壓的問題，并請學(xué)生舉例說明。學(xué)生根據(jù)自己已有的生活經(jīng)驗舉例理解溫度與滲透壓的穩(wěn)定性。

3.解釋

解釋是5E教學(xué)模式的重要環(huán)節(jié)，是下一個遷移教學(xué)環(huán)節(jié)的鋪墊。學(xué)生根據(jù)自己在探究環(huán)節(jié)獲得的結(jié)論，將結(jié)論抽象化、理論化成為新的概念，完成從實踐到理論的飛躍[2]。本環(huán)節(jié)幫助學(xué)生對“穩(wěn)態(tài)”概念進行準確理解，并給出正確的“穩(wěn)態(tài)”定義。通過上一探究教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生雖然對穩(wěn)態(tài)的概念有了一定的認知，但對該概念并沒有一個清楚的理解，教師應(yīng)該讓學(xué)生結(jié)合上一環(huán)節(jié)的探究結(jié)果分組討論，鼓勵學(xué)生用自己的語言解釋或定義新概念，同時詢問學(xué)生理由。進而在學(xué)生探究與解釋的基礎(chǔ)上，對給“穩(wěn)態(tài)”所下的定義進行補充與完善，給出正確、簡潔、清晰的新概念，即正常機體通過調(diào)節(jié)作用，使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動，共同維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)叫做“穩(wěn)態(tài)”[3]。

4.遷移

遷移階段是對新概念內(nèi)涵的擴展、理解和應(yīng)用，鞏固學(xué)生對核心概念的理解，引導(dǎo)學(xué)生運用新知識、新概念解釋新問題。教師在該環(huán)節(jié)中要為學(xué)生提供新的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生深入理解新概念，同時注意提醒學(xué)生規(guī)范使用新學(xué)習(xí)的概念。

通過探究、解釋兩個環(huán)節(jié)，學(xué)生已經(jīng)掌握了“穩(wěn)態(tài)”概念。在本環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生了解“穩(wěn)態(tài)”這一概念更深遠的意義以及討論分析內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性。首先，教師組織學(xué)生自主閱讀教材P11的科學(xué)史話。在結(jié)束閱讀之后，教師再次強調(diào)“穩(wěn)態(tài)”這一概念的重要性。然后，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活常識擴展概念內(nèi)涵，通過PPT展示尿毒癥、糖尿病、高原反應(yīng)、發(fā)燒、嚴重腹瀉等疾病的癥狀以及它們所引起的內(nèi)環(huán)境成分及理化性質(zhì)的變化。教師進一步闡明機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行生命活動的必要條件，并教育學(xué)生樹立健康的生活理念。

5.評價

評價是5E教學(xué)模式的最后一個環(huán)節(jié)，但評價應(yīng)貫穿于整個教學(xué)實施過程中[4]。在吸引環(huán)節(jié)，教師以提出問題的方式進行診斷性評價，以了解學(xué)生關(guān)于“穩(wěn)態(tài)”概念的知識背景。在探究環(huán)節(jié)，教師根據(jù)實驗探究對學(xué)生進行表現(xiàn)性評價。教師可以按照一定的標準評價學(xué)生通過自主活動展現(xiàn)自己的所知與所能[5]。在探究教學(xué)中所進行的表現(xiàn)性評價應(yīng)該要在整個評價環(huán)節(jié)占據(jù)主導(dǎo)地位。在解釋環(huán)節(jié)，教師可以通過布置習(xí)題檢測學(xué)生對“穩(wěn)態(tài)”概念掌握情況。在遷移環(huán)節(jié)，教師要注重學(xué)生情感態(tài)度方面的提高。

三、討論

在生物課堂中，概念教學(xué)起著舉足輕重的作用。5E教學(xué)模式中的每一環(huán)節(jié)都圍繞建構(gòu)新的概念來展開，同時每一環(huán)節(jié)都體現(xiàn)出學(xué)生的主動建構(gòu)[6]。以上五個環(huán)節(jié)所顯現(xiàn)的概念建構(gòu)過程見表1。

綜上所述，5E教學(xué)模式的每一環(huán)節(jié)都以學(xué)生為主體，學(xué)生是探究的中心，教師是引導(dǎo)者以及促進者。5E教學(xué)模式在穩(wěn)態(tài)這一概念的教學(xué)上突出自主探究與合作學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦能力與團隊協(xié)作能力，符合新課改所倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)理念。5E教學(xué)模式以學(xué)生原有理解和日常生活經(jīng)驗所引出的問題為導(dǎo)入，符合學(xué)生的認知發(fā)展規(guī)律，有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)[7]。

參考文獻

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[2]顧勤英.5E教學(xué)模式在“物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗苯虒W(xué)中的應(yīng)用與反思[J].中學(xué)生物學(xué)，2015（3）：18-19.

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[4]吳蘭蘭.運用5E教學(xué)模式進行“多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)”（第1課時）的概念教學(xué)[J].生物學(xué)教學(xué)，2014（11）：31-32+72.

[5]何群山.以評促學(xué)，提升能力——例說表現(xiàn)性評價在生物探究性學(xué)習(xí)中的應(yīng)用[J].基礎(chǔ)教育課程，2017（2）：55-59.

[7]李連杰，齊永平.指向核心素養(yǎng)的生物教學(xué)[J].基礎(chǔ)教育課程，2017（1）：78-80.

（責(zé)任編輯 郭向和）