探索5E教學法促進生物概念深度學習

尤幼珠

摘要：5E教學法以吸引、探究、解釋、遷移、評價為五要素.5E教學法的運用強調協同課堂教學環節，從而突出對知識點的有效教學，以幫助學生從問題探究中遷移運用.文章以人教版高中生物“染色體變異”一節為例，探討其教學過程.

關鍵詞：5E教學法；深度學習；高中生物

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2023）15-0133-03

核心素養背景下，高中生物深度教學要注重教學目標的選擇，要優化教學素材，同時要強調教學方法的變革.其中重要的一點就是圍繞概念來展開教學活動，這樣才能促進學生在問題探究中深化對知識本質的理解與掌握.“染色體變異”這一內容涉及概念較多，如單倍體、多倍體、二倍體、染色體組等.其中，染色體組是核心概念，但很多學生所形成的理解并不準確，這直接影響對其他概念的學習和應用.要改變這一情形，可以嘗試采用5E教學法，這樣就可以實現以興趣為引領、以問題為主線，并在此過程中提升學生的學習力、探究力和解決問題的實踐力.

1 5E教學法的基本內涵

皮亞杰的教學方法分為五個前后緊密聯系的重要階段，即吸引、探究、解釋、遷移與評價等，因為這五個學習階段都是以字母E開頭，所以被稱之為“5E學習環”或者“5E教學模式”.該教學法作為一種與建構主義相關、可以促進學生概念轉變的學習理論，彰顯出學生所具有的主體地位，該教學方法運用的過程中，學生可以在良好的教學情境中感受到概念的建立過程，并可以在此基礎上進行深入的探究活動，同時還可以在積累經驗的基礎上構建全新的探究式學習思路.特別需要指出的是，5E教學法高度重視評價環節，其強調通過教師口頭提出的開放性問題、書面表達或者表現性任務，去對學生的整個學習過程進行正式評價.

總體而言，該教學方法的五個階段之間緊密聯系，可以促進學生在原來的知識經驗基礎上生成意義，并建構出符合自身理解的概念，同時還可以引發對應的認知沖突，以促進學生對相關知識的深入理解與消化.

2 5E教學法與深度學習之間的聯系

核心素養背景下的學科教學，強調通過深度學習來促進核心素養的落地.深度學習就是在傳統知識傳授的基礎上，強調讓學生對所學內容進行深入地理解，并能夠熟練掌握與應用，同時強調學生通過批判性學習，將全新的知識貫穿到原有的知識框架中，以實現新舊知識之間的有機聯系，這可以保證學生對所學知識的靈活運用，可以面向現實生活中去解決實際問題.所以從這個角度來看，深度學習與5E教學法之間有著一定的契合之處.

然而根據專家們的研究可以發現，并不是所有學生都可以達到深度學習的水平，很多時候相當一部分學生還只是停留在淺層學習中，這就讓實際教學表現出差異性較大的兩種學習結果.很顯然，淺層學習的學生一直處在被動學習中，學習也停留在了知識的表面，并沒有深入到知識本質當中，只是簡單地理解概念，無法真正做到融會貫通、知識遷移，并且缺少一定的決策能力[3].盡管很多時候教師都進行著全面且細致的努力，但是并沒有能夠有效改變這一現狀，很多時候教師依然延續著單一且枯燥的灌輸式教學模式.通過5E教學法的運用，教師可以有效引導學生在生物概念學習的過程中，能夠積極參與進來，并且進入深度學習的狀態，可以讓學生的學習氛圍變得十分融洽，這樣就能夠幫助學生更好地理解與掌握所學知識，同時建立起各個知識點之間的聯系，從而形成屬于自己的知識體系.又因為深度學習下的學習活動中，學生一直處在高認知水平層次上，這鍛煉了學生的創造以及批判的思維能力，進而能夠幫助學生解決真實生活場景中存在的問題.

3 5E教學法促進概念深度學習的有效策略

3.1 順應原有認知，激發學習熱情在“染色體變異”一節教學中，要突破概念教學瓶頸，教師可以通過設問來引發學生認知沖突，以激發學生學習熱情，從而促進學生更快進入學習狀態.在前面所學“減數分裂”“基因突變與基因重組”中，學生認識了“同源染色體”“基因重組”等概念.在教學中，教師可以出示一組圖片，讓學生觀察是否發生了基因重組.在圖示中，教師還利用“染色體易位”，讓學生形成認知沖突；接著，鼓勵學生展開討論，對兩者的異同進行分析，學生在產生不滿足感的過程中，增強了學習積極性.

同時，在本知識的教學中，對于“遺傳、變異”現象，除了“基因突變”“基因重組”外，還有“染色體變異”.通過對染色體結構變異方式的呈現，讓學生在觀察中歸納染色體變異的特點，如“染色體缺位”“染色體重復”“染色體易位”“染色體倒位”等.最后，結合染色體變異的實例，讓學生加深對“染色體變異”概念的理解，這可以幫助學生初步構建“染色體變異”概念圖.

3.2 激活自主意識，展開問題探究

5E教學法的第二個環節是組織學生展開問題探究.探究過程的引領需要教師發揮導向作用，同時要尊重學生的主體性，要激發學生的自主意識，以通過合作探究來深化對概念的理解.在教學中，可以結合教材中對“染色體組”概念的表述，讓學生圍繞“染色體組”概念去體驗探究活動，具體設計可以是：

首先，兩人為一組，根據磁性貼片，在黑板上擺出雌、雄果蠅的染色體組成.在學生動手過程中，提出問題：果蠅體細胞中有多少染色體？各類染色體有多少條？哪些為同源染色體？雌雄性染色體有何區別？通過回顧相關知識點，再引出對“減數分裂”過程的討論，雌性果蠅卵細胞染色體分布與雄性果蠅精細胞染色體分布中，各有多少染色體？在形態、大小、功能上有何特點？是否為同源染色體？

接著，根據等位基因概念，將Aa、Bb、Cc、Dd作為雌性果蠅體細胞4對染色體，再對照卵細胞染色體，讓學生思考：卵細胞的基因是否為控制物種生長發育的全部基因？如此通過話題討論，可以讓學生結合果蠅染色體實例，去認識非同源染色體，及其形態、功能上的異同性，進而認識到正是這些非同源染色體，共同控制著物種的生長、發育、遺傳和變異信息.

最后，對“染色體組”概念的體會.教學中可以以人的雙手為載體，讓學生對照雙手，用左右五根手指，分別表示同源染色體的分離狀態，左手為一個染色體組，右手為一個染色體組，然后觀察兩者的異同，這樣就可以讓學生深化對“染色體組”的理解.這一設計可以直觀呈現“染色體組”概念，同時也為后續分析、運用生物概念辨析生物學問題奠定了基礎.

3.3 引出思考問題，融入解釋環節

5E教學法中的解釋環節著重對探究活動的考查，其可以幫助學生理解新知識、鞏固舊知識，并建立起兩者之間的緊密聯系，從而促進學生轉化自身的經驗與認知.同時，這一過程也是知識的理解過程，教師可以引導學生根據自己的觀察結果，然后利用現有知識去分析與解釋觀察到的現象，進而實現知其然且知其所以然，這可以保證學生形成良好的科學邏輯理解.在學習結束時，需要讓學生做到解決問題時能夠有理有據，能夠明確生物演變規律的前因后果.

值得一提的是，在小組交流的過程中，需要引導學生借鑒別人的思路，從而促使自身的學習水平顯著提升.例如，教師可以利用圖示（如圖1所示）來提出問題，即讓學生在觀察某細胞的基礎上思考其中有幾組染色體組？假設該物種基因型為AAaaBbbb，請分析有多少個染色體組？

對于第一個問題，有學生認為細胞中有2條非同源染色體，因其大小、形態不同，故為2個染色體組；有學生認為，染色體組應該包含“全部遺傳信息”，圖示中每條染色體應該為一組，故為3個染色體組；有學生認為，根據“控制同一形狀的基因在同源染色體上，同源染色體是形態、大小一樣的染色體，即為一組”，所以細胞中應該有4個染色體組.對染色體組數的判斷，還有第二種方法，即“控制同一性狀的基因個數”.其余學生也對自己的判斷也做出了相關解釋.隨后要討論的問題是：這些判斷是否準確？根據“形態相同的染色體的條數”來判定染色體組數，是否可行？事實表明，圍繞這些問題展開解釋，可以讓學生在交流中形成共識，獲得共同學習的目的.

3.4 展開遷移應用，融入評價環節

遷移運動環節同時也是學習的拓展環節，其能夠促使學生將所學的知識運用到全新的場景中并解決新的問題.本節內容的教學中，筆者努力為學生構建一個全新的知識場景，并引入練習活動，以讓學生運用所學知識解釋生物現象，從而考查學生對相關概念的掌握程度，進而促進學生形成良好的知識架構.此過程中，學生可以利用所學的知識去設計實驗、獲取解決方案等，學生能在全新的環境中通過實踐與應用來鞏固所學新知識.

5E教學法的評價理論與當前新課改教育要求的評價基本一致，其都強調從教師主導到師生共同參與，評價的手段也從單一的形成性測驗，轉向正式與非正式的評價方法相結合，評價的功能則從傳統的學生學習成果查缺補漏，轉向支持學生學習再到改善教與學[4].總體而言，5E教學法強調運用多樣化的評價方式，包括了教師評價、學生自己評價以及學生互評等等.

在學習了“染色體組”概念之后，可以圍繞概念展開內涵與外延的拓展訓練，以促進學生遷移運用.如讓學生閱讀教材中“單倍體”“二倍體”“多倍體”表述內容，并分析其特點；然后讓學生根據概念，并通過舉例來闡釋對概念的應用；最后分別讓學生圍繞圖示信息去辨析有幾個染色體組？該生物為幾倍體？此過程中，教師在進行教學引領的時候，要善于多元評價，要激發學生對概念主動思考，以評價來促進概念教學，最終讓學生理解不同概念的意義，從而提升課堂學習效率.

參考文獻：

［1］?楊青.以智能評價驅動的生物“5E學習環”教學模式構建[J].中小學數字化教學，2019（11）：26-29.

[2] 蘇旭耀.5E教學模式在高中生物教學中的實踐研究[J].課程教育研究，2019（45）：178.

[3] 丘城鋒.深度學習下的高中生物概念教學：以“基因頻率”為例[J].中學生物學，2019，35（10）：30-31，42.

[4] 竇越.學習工具：深度學習高中生物核心概念的思維助手[J].中學課程資源，2019（08）：66-67.

［責任編輯：季春陽］