初中生物5E教学模式的运用策略探究

许诗明

摘要：在新课标改革的背景下，教学目标趋向以培养学生的学科核心素养，进而对教学策略提出了更高的要求，5E教学模式作为一种基于建构主义理论的探究式教学模式，应用于自然科学教学中有助于提升学习效率和学习兴趣。作为教育工作者，研究如何将5E教学模式进行实践应用这一课题，对学生核心素养的形成和发展具有重要意义。

关键词：5E教学模式;初中生物;概念教学

中图分类号：G633.91           文献标识码：A文章编号：1992-7711（2020）10-042-2

5E教学模式指的是以学生为教学主体，促使学生在科学探究过程中自主构建概念，以新概念来揭示新情境，深化巩固概念。这种教学模式包括引入（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、迁移（Elaboration）、评价（Evaluation）五个环节。在传统的教学模式下，概念的学习容易受限于文字表述和文字识记，难以让学生领悟到其中的内涵，对概念的延伸不够，不能在相应的情境中灵活应用概念。而利用5E教学模式的优势，能够引导学生基于所学的知识经验，认识新概念，在实验探究过程中归纳总结相关概念，获得解释并运用概念的能力。

一、5E教学模式下进行碳氧平衡概念教学

1.引入（Engagement）

该教学环节主要内容为创设一定的问题情境，吸引学生的注意力，激发学生的探究兴趣，提高学生的积极主动性。与此同时，教师需要给学生提供展示或暴露的机会，由此进入探究活动。教师向学生提出一些问题，开始引入情境，“地球上的生物都需要呼吸，凡是呼吸必定会消耗氧气，现在不仅是生活上还是生产方面，都需要消耗大量的氧气，排除二氧化碳，既然氧气的需求量如此大，可我们为什么还没有感觉到缺氧呢？氧气从何而来？又从哪里得到补充？大自然是怎样去调节两者之间的平衡？”通过这些问题，教师引出植物的光合作用，学生开始引发一定的探究兴趣，然后教师可以提供回答机会让学生来阐述对光合作用的概念认识，在前面章节的学习中，大部分学生已经能够回答出光合作用的场所是叶绿体，进行光合作用的条件是光照，产物为淀粉等有机物等相关内容，但对于光合作用的实质性内容还不够了解。接着，教师开始让学生确定这节课的主要任务是探究光合作用和呼吸作用的原料和产物，尝试自主归纳概括碳氧平衡的概念和内容。

2.探究（Exploration）

此教学环节主要目标是让学生进行实验探究，了解事物之间的联系，强化对光合作用的实质理解，为解释碳氧平衡的过程做好准备。

实验一：光合作用以二氧化碳为原料

首先教师引出并分析普利斯特的经典实验，提出探究问题：“二氧化碳是光合作用的原料吗？”学生带着问题，根据实验要求来验证二氧化碳是否为光合作用的原料，并作出实验方案，教师可以播放事先录制好的实验视频，向学生展示实验过程，观察实验过程。观察到放置在氢氧化钠溶液的一组叶片在经过碘处理后没有变色，而不放置于氢氧化钠溶液的另一组叶片在经过碘处理后变深蓝色。由此得知，二氧化碳是光合作用的原料。

实验二：光合作用以水为原料

由于該实验需要较长的时间，因此，教师可以采取课前录制或到网上搜索相关的实验视频，来验证水是否为光合作用的原料。将一盆天竺葵经过一昼夜的暗处理，在第二天早上在暗室中用刀片把靠外的一叶片从叶片中央处切断主叶脉，再将天竺葵放置光照处2 h以上，最后进行碘处理。经过碘处理后，发现以叶片的叶脉横断处为分界线显示不同的颜色，叶片的底部为深蓝色，叶片的顶部仍为黄白色。根据以往的知识，叶脉中导管主要是运输水和无机盐，再通过对实验的分析得出光合作用的原料中有水参与的结论。

实验三：光合作用释放出氧气

由于该实验耗时比较短，教师既可以采取课堂演示，也可以播放实验视频来进行这部分的实验探究活动：教师在课前1～2 h将金鱼藻实验装置放到光照处，来收集足够的氧气，课上向学生展示实验装置，并提出一些问题，“从实验中可以观察到什么现象？气泡的移动方向是哪里？”然后取出试管，迅速将带火星的木条伸入试管中。实验完毕后，请学生根据实验现象来尝试总结实验结论，需要注意的是，由于初一学生还未接触到有关燃烧的化学知识，教师需要告知学生氧气可以助燃这一知识点。最后得到的结论是：金鱼藻在光照的条件下进行了光合作用释放出的是氧气。所以，光合作用的产物包括有机物和氧气。

3.解释（Explanation）

该环节的意义在于让学生能够基于实验探究来自主形成初步的概念，并用自己的语言表达出来，教师再向学生解释科学、准确的概念，升华学生的概念认识，由初步转向科学化概念。在上一个环节中，学生已经了解到光合作用的原料和产物有哪些，结合之前学习的内容，用以表述光合作用的实质，进而引出碳氧平衡的概念。例如，学生甲认为光合作用就是植物体吸入二氧化碳放出氧气的过程;学生乙则认为光合作用是植物在阳光照射的条件下，其叶绿体将水和二氧化碳吸收转化为有机物和氧气。随后，教师讲解准确的光合作用的概念和反应公式，使学生真正认识光合作用的实质内容。

4.迁移（Elaboration）

通过前面的几个环节，学生对新概念有了一定的认识，而解释环节需要学生能够运用新概念来解释教师提供的新情境，促使学生经过自我思考和小组讨论，能够强化对新概念的理解。教师提出问题，“碳氧平衡会不会被打破？这对我们实际生活有什么样的影响？作为生物圈的一员，你会怎么保护碳氧平衡？”学生利用自己所学的知识来解答，引导学生进入新情境中，运用概念知识来深化对概念的理解。不同的学生对待同一个问题也会有不一样的看法，表现出不同的迁移能力，教师需要清楚不同层次学生的应答表现，为后续评价环节做好准备。

5.评价（Evaluation）

该环节的目的在于采取自评和互评的方式来检测学生新概念的掌握程度和具体情况。教师将部分学生在解释环节构建的概念和反应式，以学生互评和教师评价相结合的方式来评价学生所构建的初步概念，进而巩固加深对概念的理解和认识。例如，学生甲的概念构建过于简单，只点出光合作用的产物和原料，认识不充分。而学生乙认为光合作用能够利用的光能仅来自太阳能。在这种情况下，教师需要评价学生的概念认识不足之处，纠正错误，接着利用教材中的技能训练来检测学生的学习情况。

二、对5E教学模式的教学反思

1.体现学生的主体作用

教学课堂应当以学生为主体，充分发挥学生的主观能动性，激发学生的学习潜力，填鸭式的教学方法效率低，学生接受知识的容量也有限。5E教学模式实现了课堂主体从教师向学生的转变，把课堂真正还给学生。例如，在引入环节，教师提出的问题贴近学生的实际生活，增强学生的学习热情。在探究環节，教师主要作为实验探究的引导者和帮助者，鼓励学生自主探究。在解释环节，首先需要学生自主构建概念，教师做补充和纠正说明。由以上看来，5E教学模式真正体现了以学生为主体的教学理念。

2.激发学生的学习兴趣

通过运用5E教学模式能够有效激发学生的学习兴趣和学习动力。例如，在引入环节中，学生对教师提出的问题产生疑惑，引发了学生的好奇心和求知欲。到了探究环节，实验活动的开展能够明显活跃课堂氛围，学生更加积极发表自己的看法和意见。以兴趣为驱动力，提高学习的效率，有助于知识的内化。

综上所述，5E教学模式相对于传统的教学模式具有更多的优势，学生通过参与课堂教学活动，表现出更高的学习积极性，具有较强的自主意识，启发学生的思维能力，增强发现问题、分析问题、解决问题的能力，语言表达能力也得到进一步提升，大大地拓展了知识涵盖面，有效提高学生的学科核心素养。

[参考文献]

[1]黄蕊.“5E教学模式”在初中生物学教学中的实践研究[D].成都：四川师范大学，2018.

[2]谢玉杰.5E教学模式在初中生物学重要概念教学中的应用研究[D].西安：陕西师范大学，2019.

[3]洪慧敏.基于“5E教学模式”的初中生物学概念教学——以“绿色植物的呼吸作用”为例[J].中学生物学，2018，34（1）：19-21.

（作者单位：广东省广州市花都区花东中学，广东 广州 510800）