初中生物5E教學模式的運用策略探究

許詩明

摘要：在新課標改革的背景下，教學目標趨向以培養學生的學科核心素養，進而對教學策略提出了更高的要求，5E教學模式作為一種基于建構主義理論的探究式教學模式，應用于自然科學教學中有助于提升學習效率和學習興趣。作為教育工作者，研究如何將5E教學模式進行實踐應用這一課題，對學生核心素養的形成和發展具有重要意義。

關鍵詞：5E教學模式;初中生物;概念教學

中圖分類號：G633.91?? ????????文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）10-042-2

5E教學模式指的是以學生為教學主體，促使學生在科學探究過程中自主構建概念，以新概念來揭示新情境，深化鞏固概念。這種教學模式包括引入（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）、評價（Evaluation）五個環節。在傳統的教學模式下，概念的學習容易受限于文字表述和文字識記，難以讓學生領悟到其中的內涵，對概念的延伸不夠，不能在相應的情境中靈活應用概念。而利用5E教學模式的優勢，能夠引導學生基于所學的知識經驗，認識新概念，在實驗探究過程中歸納總結相關概念，獲得解釋并運用概念的能力。

一、5E教學模式下進行碳氧平衡概念教學

1.引入（Engagement）

該教學環節主要內容為創設一定的問題情境，吸引學生的注意力，激發學生的探究興趣，提高學生的積極主動性。與此同時，教師需要給學生提供展示或暴露的機會，由此進入探究活動。教師向學生提出一些問題，開始引入情境，“地球上的生物都需要呼吸，凡是呼吸必定會消耗氧氣，現在不僅是生活上還是生產方面，都需要消耗大量的氧氣，排除二氧化碳，既然氧氣的需求量如此大，可我們為什么還沒有感覺到缺氧呢？氧氣從何而來？又從哪里得到補充？大自然是怎樣去調節兩者之間的平衡？”通過這些問題，教師引出植物的光合作用，學生開始引發一定的探究興趣，然后教師可以提供回答機會讓學生來闡述對光合作用的概念認識，在前面章節的學習中，大部分學生已經能夠回答出光合作用的場所是葉綠體，進行光合作用的條件是光照，產物為淀粉等有機物等相關內容，但對于光合作用的實質性內容還不夠了解。接著，教師開始讓學生確定這節課的主要任務是探究光合作用和呼吸作用的原料和產物，嘗試自主歸納概括碳氧平衡的概念和內容。

2.探究（Exploration）

此教學環節主要目標是讓學生進行實驗探究，了解事物之間的聯系，強化對光合作用的實質理解，為解釋碳氧平衡的過程做好準備。

實驗一：光合作用以二氧化碳為原料

首先教師引出并分析普利斯特的經典實驗，提出探究問題：“二氧化碳是光合作用的原料嗎？”學生帶著問題，根據實驗要求來驗證二氧化碳是否為光合作用的原料，并作出實驗方案，教師可以播放事先錄制好的實驗視頻，向學生展示實驗過程，觀察實驗過程。觀察到放置在氫氧化鈉溶液的一組葉片在經過碘處理后沒有變色，而不放置于氫氧化鈉溶液的另一組葉片在經過碘處理后變深藍色。由此得知，二氧化碳是光合作用的原料。

實驗二：光合作用以水為原料

由于該實驗需要較長的時間，因此，教師可以采取課前錄制或到網上搜索相關的實驗視頻，來驗證水是否為光合作用的原料。將一盆天竺葵經過一晝夜的暗處理，在第二天早上在暗室中用刀片把靠外的一葉片從葉片中央處切斷主葉脈，再將天竺葵放置光照處2 h以上，最后進行碘處理。經過碘處理后，發現以葉片的葉脈橫斷處為分界線顯示不同的顏色，葉片的底部為深藍色，葉片的頂部仍為黃白色。根據以往的知識，葉脈中導管主要是運輸水和無機鹽，再通過對實驗的分析得出光合作用的原料中有水參與的結論。

實驗三：光合作用釋放出氧氣

由于該實驗耗時比較短，教師既可以采取課堂演示，也可以播放實驗視頻來進行這部分的實驗探究活動：教師在課前1～2 h將金魚藻實驗裝置放到光照處，來收集足夠的氧氣，課上向學生展示實驗裝置，并提出一些問題，“從實驗中可以觀察到什么現象？氣泡的移動方向是哪里？”然后取出試管，迅速將帶火星的木條伸入試管中。實驗完畢后，請學生根據實驗現象來嘗試總結實驗結論，需要注意的是，由于初一學生還未接觸到有關燃燒的化學知識，教師需要告知學生氧氣可以助燃這一知識點。最后得到的結論是：金魚藻在光照的條件下進行了光合作用釋放出的是氧氣。所以，光合作用的產物包括有機物和氧氣。

3.解釋（Explanation）

該環節的意義在于讓學生能夠基于實驗探究來自主形成初步的概念，并用自己的語言表達出來，教師再向學生解釋科學、準確的概念，升華學生的概念認識，由初步轉向科學化概念。在上一個環節中，學生已經了解到光合作用的原料和產物有哪些，結合之前學習的內容，用以表述光合作用的實質，進而引出碳氧平衡的概念。例如，學生甲認為光合作用就是植物體吸入二氧化碳放出氧氣的過程;學生乙則認為光合作用是植物在陽光照射的條件下，其葉綠體將水和二氧化碳吸收轉化為有機物和氧氣。隨后，教師講解準確的光合作用的概念和反應公式，使學生真正認識光合作用的實質內容。

4.遷移（Elaboration）

通過前面的幾個環節，學生對新概念有了一定的認識，而解釋環節需要學生能夠運用新概念來解釋教師提供的新情境，促使學生經過自我思考和小組討論，能夠強化對新概念的理解。教師提出問題，“碳氧平衡會不會被打破？這對我們實際生活有什么樣的影響？作為生物圈的一員，你會怎么保護碳氧平衡？”學生利用自己所學的知識來解答，引導學生進入新情境中，運用概念知識來深化對概念的理解。不同的學生對待同一個問題也會有不一樣的看法，表現出不同的遷移能力，教師需要清楚不同層次學生的應答表現，為后續評價環節做好準備。

5.評價（Evaluation）

該環節的目的在于采取自評和互評的方式來檢測學生新概念的掌握程度和具體情況。教師將部分學生在解釋環節構建的概念和反應式，以學生互評和教師評價相結合的方式來評價學生所構建的初步概念，進而鞏固加深對概念的理解和認識。例如，學生甲的概念構建過于簡單，只點出光合作用的產物和原料，認識不充分。而學生乙認為光合作用能夠利用的光能僅來自太陽能。在這種情況下，教師需要評價學生的概念認識不足之處，糾正錯誤，接著利用教材中的技能訓練來檢測學生的學習情況。

二、對5E教學模式的教學反思

1.體現學生的主體作用

教學課堂應當以學生為主體，充分發揮學生的主觀能動性，激發學生的學習潛力，填鴨式的教學方法效率低，學生接受知識的容量也有限。5E教學模式實現了課堂主體從教師向學生的轉變，把課堂真正還給學生。例如，在引入環節，教師提出的問題貼近學生的實際生活，增強學生的學習熱情。在探究環節，教師主要作為實驗探究的引導者和幫助者，鼓勵學生自主探究。在解釋環節，首先需要學生自主構建概念，教師做補充和糾正說明。由以上看來，5E教學模式真正體現了以學生為主體的教學理念。

2.激發學生的學習興趣

通過運用5E教學模式能夠有效激發學生的學習興趣和學習動力。例如，在引入環節中，學生對教師提出的問題產生疑惑，引發了學生的好奇心和求知欲。到了探究環節，實驗活動的開展能夠明顯活躍課堂氛圍，學生更加積極發表自己的看法和意見。以興趣為驅動力，提高學習的效率，有助于知識的內化。

綜上所述，5E教學模式相對于傳統的教學模式具有更多的優勢，學生通過參與課堂教學活動，表現出更高的學習積極性，具有較強的自主意識，啟發學生的思維能力，增強發現問題、分析問題、解決問題的能力，語言表達能力也得到進一步提升，大大地拓展了知識涵蓋面，有效提高學生的學科核心素養。

[參考文獻]

[1]黃蕊.“5E教學模式”在初中生物學教學中的實踐研究[D].成都：四川師范大學，2018.

[2]謝玉杰.5E教學模式在初中生物學重要概念教學中的應用研究[D].西安：陜西師范大學，2019.

[3]洪慧敏.基于“5E教學模式”的初中生物學概念教學——以“綠色植物的呼吸作用”為例[J].中學生物學，2018，34（1）：19-21.

（作者單位：廣東省廣州市花都區花東中學，廣東 廣州 510800）