5E教学模式下的高中生物教学设计

摘 要：在“细胞膜—系统的边界”一节教学中，将5E教学模式运用于教学设计，通过吸引、探究、解释、迁移、评价五个教学环节，引发学生对问题的主动思考，帮助学生主动建构知识体系，培养学生能力。

关键词：5E教学模式 生物教学设计 科学探究

新课程改革持续进行，提高学生生物学素养成为生物课程教学的关键一环。教育部新颁布的中学生物课程标准中强调了发展生物学学科核心素养是培养学生生物学知识能力、形成正确价值观的基础，在具体情境中解决实际问题具有关键作用，并提出实践在教学活动中的重要性[1]。为了在实际教学中更有效地履行课程标准中的相关内容，需要教师探索和尝试更有利于培养学生生物学核心素养的教学模式进行教学改革。

作为探究式教学的一种创新模式，5E教学模式对于学生科学思维与科学探究能力的培养具有显著作用。其具体内容包括吸引、探究、解释、迁移、评价五个环节。该教学模式主要依据建构主义学习理论，提倡在学习过程中进行知识的主动建构，在课堂上给予学生更多主动学习的机会，提高学生的学习兴趣，促进知识概念的理解和能力的培养。本文运用5E教学模式对“细胞膜—系统的边界”一节进行教学设计，以期为实际教学提供参考。

1 教学依据

1.1 课标分析

新课标对本次课的要求是概述细胞膜主要功能：作为细胞的边界，将外界环境与细胞分开;能控制物质出入;是各细胞之间进行信息交流的重要渠道。

1.1.1 教材分析

《细胞膜—系统的边界》一节选自高中生物（新课标人教版）必修1 “分子与细胞”第三章第1节内容。本节内容主要讲述了：细胞膜的主要由哪几种成分构成;制备细胞膜的方法;细胞膜的三种主要功能“将外界环境与细胞分离”，“控制物质出入细胞”，“进行细胞间的信息交流”。其他功能由学生在课上列举。该节内容是第三章的首节内容，介绍了生物膜是组成细胞的基本结构，与前后章节的知识点联系紧密。前一章“组成细胞的分子”对细胞组成成分的介绍，对于学习本节细胞膜的结构与成分的学习起到承接铺垫作用。通过学习本节內容，为后续包括物质出入细胞的方式、细胞内的能量供应和利用等内容的学习打下基础。

1.1.2 学情分析

学生在初中阶段已经学习过有关细胞内容的学习，知道细胞膜是细胞的重要组成部分。因此在本节课的教学设计中先充分利用学生已有的知识经验进行问题讨论，而后开展“体验制备细胞膜的方法”实验，以促进学生动手能力的提高并进一步掌握显微镜的使用方法。前一章“组成细胞的分子”学生已对蛋白质、糖类和脂质三种重要化合物有所学习，但有关这些化合物所处的位置以及如何在细胞中发挥作用学生并不知晓，因此需要教师在本章的学习中引导学生将细胞的物质组成与细胞的结构有机结合[2]。

2 教学目标

2.1 知识目标

简述细胞膜的成分和功能。理解制备细胞膜的方法和原理。

2.2 能力目标

进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的办法，培养学生的动手能力、观察分析能力及团队协作能力。

2.3 情感、态度与价值观目标

通过实验设计，让学生自己探究学习知识，充分调动学生的学习兴趣，使学生愉快、开心的学习，并树立实践是认知的来源的正确认识。

3 教学重难点

3.1 教学重点

（1）细胞膜的成分和功能。

（2）理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

3.2 教学难点

（1）用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。

（2）理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要性。

4 教学过程

5 教学反思

本次课取得了较好的教学效果。在整个教学过程中，学生从观察演示实验，到动手进行简单实验，最后自主设计并完成实验，充分体现了教学过程中的主体是学生，使得学生更加直观地理解细胞膜的结构与功能;不断以问题串的形式启发学生，有助于学生进行独立思考，促进学生之间合作交流学习;提供给学生较多实际操作的机会，锻炼学生动手、分析和解决问题的能力。由于课堂时间有限，并且自主设计实验探究对于学生来说难度较大，因此需要学生提前学习相关原理和知识，并且需要教师在课堂中适时指导。本次课堂中涉及学生自主操作的环节较多，因此存在较多不可控因素，需要教师合理把控课堂节奏并具备较高的应变能力。

6 讨论

近年来，5E教学模式在生物教学中的运用较为广泛。赵彬[3]利用5E教学模式对本节内容进行教学设计，其主要内容是对制备细胞膜的方法进行实验方案设计并进行实验探究，以查阅资料和练习题的形式对细胞膜的功能进行学习，但对细胞膜功能未进行探究。柯小红[4]对“细胞膜与细胞壁”一节进行以5E教学，通过多种教学方式并组织各式各样的学生活动，引导学生进行自主探究合作，以达到培养学生的生物学核心素养的目的;付鑫等[5]以“细胞的分化”一节的内容为依托，基于5E教学模式，在进行探究活动后学生回答一系列问题，激发学生的主动思维，引导学生自主构建生物学概念，并最终将所学概念知识应用于实际问题;罗雪飞[6]依据“5E 教学模式”，设计了以气孔为观察对象，让学生参与课题的选择、实验步骤的设计、数据记录与整理分析、自主问题设计等环节的自主实验探究活动;卢镇岳[7]等采用5E教学模式对“现代生物进化理论的由来”一节设计教学，通过分析不同时期科学家对生物现象的解释，引导学生对科学解释概念的理解，训练学生对理性思维的运用。本次课设计的优势在于：吸引学生的注意力以游戏导入，学生先进行简单实验熟悉探究实验的一般过程，而后独立设计实验方案并进行实验，由易到难，循序渐进，保持了学生的学习欲望;整节课的内容包含了较多实验，学生在提高探究实验技能水平的同时，实现了概念的自我建构;通过小组分工合作，学生同时进行两个实验，在提高课堂效率的同时，学生从不同角度理解概念，更有助于自主获得知识。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部. 普通高中生物课程标准（2017版）[M]. 人民教育出版社， 2018.

[2] 赵占良，朱正威. 生物1分子与细胞—教师教学用书[M]. 人民教育出版社， 2007.

[3] 赵彬. 基于“5E”教学模式的高中生物学教学设计与实践研究[D]. 陕西师范大学， 2016.

[4] 柯小红. 基于 5E 教学模式的“细胞膜和细胞壁”（ 第1课时） 教学设计[J]. 生物学教学， 2019， 10（40）： 36-38.

[5] 付鑫，杨文源. 利用5E教学模式进行“细胞的分化”一节的教学设计[J]. 生物学通报， 2014， 49（07）： 29-31.

[6] 罗雪飞. 基于“ 5E教学模式 ”的高中生物学实验教学设计[J]. 生物学教学， 2015， 11（40）： 45-47.

[7] 卢镇岳，谢旼. 运用5E教学模式进行科学解释教学的实践——以“现代生物进化理论的由来”一节为例[J]. 生物学通报， 2017， 52（10）： 32-35.

作者简介：

邱奔瑜：（1997.08—），男，汉族，浙江省衢州人，新疆喀什大学学科教学生物专业2020级研究生。研究方向：中学生物教学研究。

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