基于“5E”教學(xué)模式的情境教學(xué)設(shè)計

林連花

摘要：以社會熱點“東非蝗災(zāi)”為依托，創(chuàng)設(shè)本節(jié)復(fù)習(xí)課的具體問題情境，設(shè)置問題串，激發(fā)學(xué)生深入思考。通過解決真實情境的問題，幫助學(xué)生構(gòu)建知識框架，促進(jìn)學(xué)生形成結(jié)構(gòu)與功能觀、環(huán)境與穩(wěn)態(tài)的生命觀念，提高學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：情境教學(xué);“5E”教學(xué)模式;生殖和發(fā)育;核心素養(yǎng)

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括科學(xué)思維、科學(xué)探究、生命觀念、社會責(zé)任4個方面，其中學(xué)生的學(xué)科思維并不是由教師直接教出來的，而是在學(xué)生發(fā)現(xiàn)生物學(xué)問題，運用科學(xué)的思維方法、分析和解決實際問題時逐漸培養(yǎng)起來。

傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)模式大多以教材和復(fù)習(xí)資料作為藍(lán)本，課堂多是以教師講授知識和練習(xí)題為主，把學(xué)過的知識再重復(fù)多講，課堂比較枯燥，學(xué)生參與度較低，缺乏思維過程和深度的思考;學(xué)生往往是單純的記憶知識，難以將所學(xué)的知識靈活應(yīng)用，難以達(dá)到中考對信息獲取能力和綜合運用能力的要求。因此，本節(jié)復(fù)習(xí)課運用“5E（引入、探究、解釋、精致、評價）”教學(xué)模式，聯(lián)系生活實際并利用2019年社會熱點“蝗災(zāi)”問題進(jìn)行設(shè)計，通過相應(yīng)的探究活動幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系，引導(dǎo)學(xué)生分析問題和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

一、教材分析及設(shè)計思路

本課內(nèi)容是北師大版《生物學(xué)》八年級上冊第6單元第19章《生物的生殖和發(fā)育》的第二節(jié)《動物的生殖和發(fā)育》，本節(jié)主要包括昆蟲的生殖和發(fā)育，兩棲動物的生殖和發(fā)育，以及鳥類的生殖和發(fā)育這三部分內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容多，學(xué)生容易混淆不同種動物的發(fā)育過程及特點。基于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求， 本節(jié)課主要通過引入“東非蝗災(zāi)”案例創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。整節(jié)課以蝗災(zāi)為主線，通過情景設(shè)置系列問題，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識體系，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，以重要概念的建構(gòu)為基礎(chǔ)， 滲透進(jìn)化與適應(yīng)觀、結(jié)構(gòu)與功能觀的生命觀念及保護(hù)生態(tài)環(huán)境的社會責(zé)任，培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)。

二、教學(xué)目標(biāo)

基于課程標(biāo)準(zhǔn)并圍繞培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求，制訂了如下教學(xué)目標(biāo)：

（一）通過比較完全變態(tài)發(fā)育和不完全變態(tài)發(fā)育的異同點，提升歸納與概括的科學(xué)思維能力。

（二）通過學(xué)習(xí)比較不同種動物的生殖發(fā)育特點，理解兩棲動物、鳥類的生殖和發(fā)育與環(huán)境相適應(yīng)的特點，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。

（三）通過分析東非蝗災(zāi)案例，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，關(guān)注生物科學(xué)在社會發(fā)展中的重要作用，提升保護(hù)環(huán)境的意識和社會責(zé)任感。

三、教學(xué)過程

（一）引入——創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

教師通過多媒體播放《東非蝗災(zāi)》的片段視頻：從2019年底開始，東非地區(qū)暴發(fā)近幾十年來最嚴(yán)重的蝗災(zāi)。蝗蟲過境，寸草不生，對農(nóng)作物的危害非常嚴(yán)重。據(jù)悉，占地一平方公里的蝗蟲群一天可吃掉3.5萬人的口糧。繼東非蝗災(zāi)之后，我們的鄰國巴基斯坦也遭受蝗災(zāi)肆虐，宣布進(jìn)入國家緊急狀態(tài)。應(yīng)巴基斯坦要求，中國政府派出蝗災(zāi)防治工作組抵達(dá)巴基斯坦。

設(shè)計意圖：學(xué)生觀看視頻，想象蝗災(zāi)的危害，了解穩(wěn)態(tài)與平衡的重要性。

造成本次蝗災(zāi)的主角是沙漠蝗，蝗災(zāi)帶來的危害如此嚴(yán)重，我們該如何科學(xué)治蝗呢？要想解決這個問題，首先我們要了解蝗蟲是如何生殖和發(fā)育的。

設(shè)計意圖：結(jié)合視頻和情境提出問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望，拓展學(xué)生的思維空間。

（二）探究——進(jìn)行活動探究，突破學(xué)習(xí)重難點，構(gòu)建概念

教師利用多媒體展示蝗蟲的生殖和發(fā)育的相關(guān)視頻和圖片，學(xué)生觀察并思考以下問題：①蝗蟲的發(fā)育要經(jīng)歷哪些時期？②比較蝗蟲的幼蟲與成蟲有哪些形態(tài)特征和生活習(xí)性上的不同？學(xué)生反饋后，教師引導(dǎo)學(xué)生分析蝗蟲的幼蟲與成蟲在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性上的差異，構(gòu)建變態(tài)發(fā)育像昆蟲的這種幼蟲與成蟲在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能、生活習(xí)性上有顯著差異的發(fā)育過程，稱為變態(tài)發(fā)育的概念。

設(shè)計意圖：通過問題的層層深入，激發(fā)學(xué)生的探索興趣，引導(dǎo)學(xué)生將生物學(xué)知識與實際相聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力以及歸納總結(jié)能力。

教師利用蝗蟲生殖和發(fā)育的圖片進(jìn)行小結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)蝗蟲的發(fā)育過程：受精卵→若蟲→成蟲，并幫助學(xué)生一起構(gòu)建不完全變態(tài)發(fā)育的重要概念。不完成變態(tài)發(fā)育的昆蟲除了蝗蟲，還有其他昆蟲嗎？學(xué)生反饋后，教師舉例常見的不完全變態(tài)發(fā)育的昆蟲有：蜻蜓、椿象、豆娘、螳螂、蟬、蟋蟀等等。（記憶小技巧：諧音“青春痘”、“螳螂撲蟬，蟋蟀在后”）

設(shè)計意圖：學(xué)生根據(jù)教師的提問聯(lián)系生活實際與教材內(nèi)容，深入思考和討論，說出常見的不完全變態(tài)發(fā)育的昆蟲。 通過觀察，引導(dǎo)學(xué)生嘗試聯(lián)想記憶法和諧音記憶法，提高記憶能力。

教師設(shè)問：生活中所有昆蟲的發(fā)育方式都跟蝗蟲一樣嗎？還有沒有其它發(fā)育方式呢？下面我們一起來觀察家蠶的發(fā)育過程。教師展示家蠶的生殖和發(fā)育的圖片，然后讓學(xué)生對圖片進(jìn)行排序。學(xué)生觀察圖片回憶家蠶的生殖發(fā)育過程并回答以下問題：①家蠶的一生經(jīng)歷哪些時期？②家蠶吐絲發(fā)生在哪個時期？為了增加蟬絲量，蟬農(nóng)應(yīng)該延長家蠶的哪一個發(fā)育時期？③家蠶的幼蟲與成蟲在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性上有哪些顯著的差異？學(xué)生比較家蠶幼蟲與成蟲的差異，構(gòu)建完全變態(tài)發(fā)育的概念并利用表1比較不完全變態(tài)發(fā)育與完全變態(tài)發(fā)育的異同。

設(shè)計意圖：通過觀察圖片和排序的方式可以更好、更直觀的幫助學(xué)生了解家蠶的發(fā)育過程。教師設(shè)問：為了增加蟬絲量，蟬農(nóng)應(yīng)該延長家蠶的哪一個發(fā)育時期？這一問題能夠充分調(diào)動學(xué)生的思維，并引導(dǎo)學(xué)生將生物學(xué)知識與實際相聯(lián)系，生物學(xué)知識來源于生活，服務(wù)于生活。通過表格1引導(dǎo)學(xué)生觀察、比較完全變態(tài)發(fā)育和不完全變態(tài)發(fā)育的異同，提升歸納與概括的科學(xué)思維能力。

（三）解釋——創(chuàng)設(shè)新情境，運用新知識解決新問題

據(jù)相關(guān)資料顯示，1平方公里規(guī)模的蝗群一天的進(jìn)食量相當(dāng)于3.5萬人一天的進(jìn)食量，對非洲之角的糧食安全造成巨大的威脅。那么當(dāng)蝗災(zāi)發(fā)生時，我們應(yīng)該如何治蝗呢？2020年2月27日，浙江十萬只鴨子出征巴基斯坦滅蝗話題沖上微博熱搜……真相如何？同學(xué)們覺得牧鴨治蝗這種方法是否適合解決東非蝗災(zāi)這一難題？

設(shè)計意圖：關(guān)注新聞熱點，利用所學(xué)知識分析問題。培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)知識分析問題的能力，形成批判性思維。

教師講述牧鴨治蝗的方法只適合在蝗災(zāi)小規(guī)模爆發(fā)和特殊的地理環(huán)境下使用， 效果有限。人們曾經(jīng)考慮過多種生物滅蝗的方法，比如投放青蛙、鳥類等，但青蛙只能在限定的區(qū)域內(nèi)完成滅蝗任務(wù)，一旦蝗蟲轉(zhuǎn)移，它就無法跟隨作戰(zhàn)。這是為什么呢？

設(shè)計意圖：創(chuàng)設(shè)新的思維情境，激發(fā)學(xué)生主動探究青蛙的發(fā)育過程和特點。

教師展示“小蝌蚪變形圖”，引導(dǎo)學(xué)生觀察并總結(jié)青蛙的發(fā)育過程。利用表2比較青蛙幼體和成體在外部形態(tài)、呼吸器官和生活環(huán)境3個方面的不同之處，教師據(jù)此表設(shè)問： ①蝌蚪的鰓和尾與什么功能相適應(yīng)呢？②成蛙的肺和四肢與什么功能相適應(yīng)呢？完成表2內(nèi)容的填寫后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步構(gòu)建變態(tài)發(fā)育的核心概念。

設(shè)計意圖：創(chuàng)設(shè)思維情境，引導(dǎo)學(xué)生觀察、比較、構(gòu)建和理解“變態(tài)發(fā)育”的內(nèi)涵，理解兩棲動物是從水生到陸生的過渡類群，形成結(jié)構(gòu)與功能觀，提升歸納與概括的科學(xué)思維能力。

通過學(xué)習(xí)青蛙的生殖和發(fā)育特點，我們已經(jīng)知道青蛙的生殖和發(fā)育過程離不開水，無法跟隨蝗蟲作戰(zhàn)。教師繼續(xù)設(shè)問：那鳥類是否能完成此次的滅蝗任務(wù)呢？教師引導(dǎo)學(xué)生探究鳥類的生殖和發(fā)育特點。

設(shè)計意圖：創(chuàng)造新情境，繼續(xù)激發(fā)學(xué)生主動探究鳥類的生殖和發(fā)育的興趣。

教師設(shè)問：鳥的生殖與發(fā)育經(jīng)過哪些過程？是不是所有的鳥都經(jīng)歷這樣完整的過程？ 教師展示蝗蟲卵、青蛙卵、鳥卵三種圖片，引導(dǎo)學(xué)生分析它們的不同之處。針對圖1小組合作探討鳥卵的結(jié)構(gòu)功能。教師繼續(xù)設(shè)問：①解剖觀察鳥卵的結(jié)構(gòu)，說出各結(jié)構(gòu)名稱及功能。②有人說一個鳥卵就是一個卵細(xì)胞，你認(rèn)同這個說法嗎？請說出理由。③所有的鳥卵都發(fā)育成雛鳥嗎？鳥卵發(fā)育為雛鳥需要具備什么條件？④鳥卵有哪些結(jié)構(gòu)與陸地生活相適應(yīng)？

圖1 鳥卵的結(jié)構(gòu)圖

設(shè)計意圖：通過學(xué)生的動手、觀察和思考，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、科學(xué)思維能力及小組合作能力，形成生物體的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生命觀點。

（四）精致——知識拓展，遷移運用

科學(xué)防治蝗蟲可以采用生物防治，也可以采用藥物殺滅等方法。這兩種防治方法都有各自的優(yōu)劣，從環(huán)保角度考慮，生物防治的好處有哪些？根據(jù)學(xué)生的反饋，教師引導(dǎo)學(xué)生共同分析，與化學(xué)防治相比，雖然生物防治成本更低、無污染，有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，但是本次的東非蝗災(zāi)涉及到的范圍比較廣，僅靠生物防治是難以在短時間內(nèi)取得成效的。聯(lián)合國蝗蟲防治專家組提出，在特別必要的時候，比如在巴基斯坦蝗蟲大爆發(fā)的情況下，就要采取化學(xué)防治才能更好的維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生初步了解生物防治與化學(xué)防治的優(yōu)缺點，樹立保護(hù)自然環(huán)境的意識，提高學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)。

（五）評價——多方面評價，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展

結(jié)合本節(jié)課所學(xué)的昆蟲、兩棲動物、鳥類的生殖和發(fā)育特點，以表格（表3）的形式比較三者生殖發(fā)育過程的異同之處。教師及時評價、反饋學(xué)生的知識掌握情況。

設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生觀察、比較、總結(jié)和鞏固這節(jié)課的知識，訓(xùn)練學(xué)生的語言表達(dá)能力，形成結(jié)構(gòu)與功能觀，提升歸納與概括的科學(xué)思維能力。

4.教學(xué)反思

本節(jié)復(fù)習(xí)課注重情境的設(shè)計，教師以“東非蝗災(zāi)”創(chuàng)設(shè)情境，提出了現(xiàn)實問題——我們該如何科學(xué)治蝗？教學(xué)過程中設(shè)置了圍繞情境的教學(xué)任務(wù)，以問題為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，將課堂知識延伸到生活中，有效的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。整節(jié)課以如何科學(xué)治蝗為主線，幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系，讓學(xué)生在情境中發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生合作探究分析問題，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決問題的能力。通過對比較昆蟲與兩棲動物、兩棲動物與鳥類的生殖和發(fā)育特點的學(xué)習(xí)，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。與傳統(tǒng)復(fù)習(xí)模式相比，由真實情境創(chuàng)設(shè)的的復(fù)習(xí)課不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能在問題解決過程中提升學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念、環(huán)境保護(hù)意識等生物學(xué)科核心素養(yǎng)，形成社會責(zé)任感。

【本文系廣東省中小學(xué)百千萬人才培養(yǎng)工程專項課題“數(shù)據(jù)驅(qū)動下初中生物學(xué)教師開展精準(zhǔn)教學(xué)的實踐研究”（課題編號：BQW2021JZNO20）成果】

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