基于“5E”教學模式探索高效課堂新途徑
——以“新興與再生傳染病及預防”為例

李德偉 （廣州市培正中學 廣東廣州 510080）

1 理論依據

“5E”教學模式是由生物科學課程研究（BSCS）主要研究者之一貝比（R.Bybee）發起的一種基于建構主義理論的教學模式。這一模式強調以學生為中心，通過運用調查和探究的方法解決問題；強調通過小組合作學習，促進學生對科學概念的理解和知識的構建。“5E”教學模式分為5個學習階段：吸引（engagement）、探究（exploration）、解釋（explanation）、遷移（elaboration）和評價（evaluation）。因為5個學習階段分別以“E”開頭，所以又被稱為“5E”教學模式。

本節課選自美國當前中學生物學教材選修課程“新興與再生傳染病”（emerging and re-emerging infectious diseases）第 5 課［1］，根據中國的教學實踐和學情，對教學內容進行了適當調整和本土化處理。教材中需要學生掌握的生物學核心概念有“新興傳染病”和“再生傳染病”。新課程教學目標強調過程與方法，在本節課教學中，筆者運用“5E”教學模式，不同于以往的探究型或概念型教學模式，嘗試與學生共同體驗探究教與學的樂趣。

2 教學分析

在世界各地，傳染病仍然是導致人類痛苦和死亡的主要原因。新興傳染病是一種在人類歷史上沒有出現過的或者只在少數地區孤立發生的疾病。再生傳染病曾引發全球或特定國家的健康問題，然后發生率顯著下降，現在又再次成為導致人口數量急驟變化，影響人類健康的重要原因。

本節課教師先帶領學生做一個“小游戲”，利用小卡片對幾種常見傳染病進行分類，激發學生的學習興趣。通過小組合作探究的形式，層層推進，分析、討論各種傳染病的發生原因和控制措施。針對不同的傳染病（艾滋病和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染）的研究方案，利用美國國立衛生研究院提出的2個重要標準（重要性標準和有效性標準）進行評價。根據評價結果，提出合理建議。分析推薦不同方案的理由，討論評價出現差異的原因。

3 教學目標

1）知識目標：能夠對新興傳染病和再生傳染病定義并舉例。

2）能力目標：①能夠根據情況的嚴重程度和可能的有效性，提供接受或拒絕的建議；②在一個有關傳染病的話題上，參與和傳染病有關話題的理性討論。

3）情感態度與價值觀目標：認識到傳染病仍然是一個與人口問題密切相關的熱門話題。

4 課前準備

收集6種常見傳染病的信息，制成疾病卡。將準備供學生討論的參考資料復印若干份。

5 教學過程

5.1 吸引（engagement）：創設情境，激發興趣

通過提問：“你認為對本班學生造成最大威脅的疾病是什么？”和“你認為對全球人口造成最大威脅的疾病又是什么？”教師鼓勵學生討論，并觀察他們的反應。

2008年，心臟病是全球頭號殺手。艾滋病和癌癥很可能是學生認為最嚴重的威脅。據世界衛生組織官網在2012年統計數據表明，艾滋病是世界上排名第6的致命殺手，氣管癌、支氣管癌和肺癌位列第5。在全球范圍內的其他致命殺手還有缺血性心臟病（第 1位），中風（第2位），慢性阻塞性肺病（第3位），下呼吸道感染（第4位），腹瀉病（第7位），糖尿病（第 8位），道路交通傷害（第9位），高血壓性心臟病（第 10位）。在這10種人類殺手中，至少有3種以上是傳染病或與其有關。

反思性評價：本環節強調了傳染病對人類健康和生命安全的影響。盡管在過去的一個世紀，醫療水平大幅進步且衛生條件得以改善，但傳染病仍然是世界領先的死亡原因，這些疾病仍然是美國第三大死亡原因。教師解釋，在這一節課中，學生將了解當今世界上引起一些問題的傳染病。

5.2 探究（exploration）:親歷過程，探究釋疑

活動1：將學生分為若干組，每組6人。分發課前制作的疾病卡。通過小組討論，學生用最短的時間對卡片中各種常見傳染病進行分類。教師告訴學生，科學家按照不同的標準（按傳染源、傳播途經和發生史等方面）對疾病進行分類是有用的，這依賴于他們要解決的問題。

①學生找出2個疾病類別：“新”（例如艾滋病和埃博拉出血熱等）和“老”（例如肺結核）。教師給學生一些提示，例如提問：“新”的和“舊”的疾病在發生時間和發生率方面有什么區別？學生注意到，被描述為“古老”的舊病——肺結核，是古代就存在，過去發病率下降了，現在發病率又上升了。

②教師指導各小組閱讀并討論手中的病歷卡，向學生提問：學習科學家對傳染病進行不同分類的方法有什么重要作用？

學生注意到：同一類型的傳染源引起的疾病往往有類似的治療策略，不同類型的傳染源引起的疾病具有相似的癥狀。根據傳染源的類型進行疾病分類的方法有用的，這是更好地治療疾病的一個重要指標，這比疾病癥狀本身更有效。

活動2：教師提問：人們一直在研究傳染病，“新”的傳染病正在出現，而“舊”的傳染病又“死灰復燃”，出現這些現象的原因是什么？

學生討論：傳染病的出現及重新出現的原因（包括環境變化、人群未接種疫苗和濫用抗生素）。

教師播放短視頻：山東女孩楊小霞的故事。利用達爾文“自然選擇學說”的觀點，分析“超級細菌”產生的原因。

活動3：教師提問：可以采取哪些措施避免疾病的出現及“舊”病重新出現？如何用更好的方法控制傳染病？

學生通過討論，提出不同的預防措施。避免疾病的出現及“舊”病重新出現可以采取相應的措施。

小組展示討論意見，教師總結各小組的討論結果。指出：基礎生物醫學研究可幫助人類開發出更好的方法識別和控制新的病原體，研發新的或改良的抗菌藥物，以預防或治療感染；開發新的疫苗，以保護個人和群體，并發現新的方法防止各種傳染病的傳播；避免濫用抗生素，并加大宣傳力度；加強疫苗接種等都可在一定程度上預防各種傳染病。

反思性評價：在任何情況下，對傳染病的分類有些有可能是主觀臆斷的。不同的研究者根據不同的特征對傳染病進行不同的分類。向公共衛生工作者開設的有關課程，正變得越來越關注“新”疾病的出現和“舊”病的復發。生物學家發現將傳染病分為“新興的疾病”和“再生的疾病”2類非常有用，因為不同的類別可能與不同因素有關。根據不同種類的傳染病，可采用不同的防治措施。

5.3 解釋（explanation）:師生共探，深解新知

在上述探究活動1～3中，小組成員相互討論，對探究過程中發現的問題作出解釋。解釋環節中，教師應根據課堂的實際情況隨機應變。這里既有學生之間針對某個話題的相互解釋，也有師生之間的互動解釋。但不管學生能否回答準確，教師都不要急于否定學生的觀點。

反思性評價：在此階段，學生通過活動構建核心概念，解釋概念或理論，使其成為一種可以交流的形式。這一階段以教師為主導，教師針對學生的問題進行講解、補充和矯正；也可以通過師生對話，引導學生自己得出結論，即用學生的思維方式和語言形式說出教師要教的內容。

5.4 遷移（elaboration）:聯系生活，知能并進

通過問題“為了控制傳染病的疫情，需要做一些科學研究。應該如何確定你課題的研究方向？”將學生分成2個小組。給每個學生一份參考資料（艾滋病和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染），指導他們閱讀資料，并據此進行研究。告訴每個小組，有5 min的時間完成他們的工作。

教師向學生解釋：問題的重要性和所提方案的有效性，通常適用于解決社會問題所做出的決策。指出學生的建議將基于這2個標準——重要性標準和有效性標準。學生需要指出該投資方案的重要性和有效性。關于傳染病，重要性是指目前疾病造成的負擔，以及在未來可能增加的潛在負擔。有效性是指為了緩解這種疾病，當前的治療方法和預防措施及有效性程度。

學生收集整理資料信息，教師將各小組收集到的相關信息寫在黑板上。

反思性評價：在這一階段，學生擴展概念，并運用前一階段剛獲得的科學概念，在新的環境和問題情境中實踐、驗證、應用和鞏固。

5.5 評價（evaluation）:理性分析，多維評價

教師提出：對抗傳染病不僅需要知識，也需要資金投入。然而能用的資金是有限的。人們在與傳染病的斗爭中，有限的資金應該投在哪里？

①學生對2種不同的治療方案進行選擇、探究，并對其中一個方案進行投資。教師要向學生作出說明：每一個方案都有正當的理由推薦。這項活動就像“現實生活”中，人們經常不得不在幾個“好”的選項（或幾個“壞”的選項）之間做出艱難的選擇。

詢問每組的投保人打算怎么做？（針對艾滋病的投保者：加強宣傳，針對HIV陽性個體生產并分發藥物；針對耐甲氧西林金葡萄球菌感染的投保者：開發新的藥物療法以對抗金黃色葡萄球菌感染）。

由各小組確定一位發言人向全班匯報選擇哪個方案及選擇該方案的理由。

②教師告訴學生：大多數資助機構會對方案有一個既定的審查程序和評價標準。常用的評價標準包括：對提案審查的研究模型的熟悉程度，科研實力，同行專家的審查意見，并對提案的科學價值進行判斷。美國國立衛生研究院指定科研方案評價的五大標準：意義（類似于重要性標準）、方法（類似于有效性標準）、創新性、主要研究者的研究基礎和項目的支持機構。

③考慮到每組使用的是相同的參考資料，提問學生是否可以解釋每個小組討論的結果出現不同的原因。

學生回答：“艾滋病是如此可怕，即使這個計劃有問題，也應該支持可能對人類攻克艾滋病難題有幫助的任何計劃。”

教師應鼓勵這種討論并指出：一些小組更重視重要性標準，而其他小組更看重有效性標準。也許所有小組會推薦相同方案，而評估者可能會強烈推薦不同的方案。由學生解釋作出這些不同選擇的原因。

④小組學生一起討論中、美課堂教學的差異性，結束本節課。

反思性評價：在此環節中，既有學生評價，也有教師評價。層層深入，環環相扣，最終達到評價的目的。

6 教學反思

新的課程改革表明，學習不是為了考試，而是對學生進行學科素養、思維方式、情感、關注力、洞察力的綜合培養。要求教師必須以嶄新的視角看待生物科學這門課，必須采用全新的課堂教學模式對傳統的課堂教學進行改革。

6.1 本節課教學是利用“5E”教學模式進行構思并反復磨課設計而成的一堂研討課。中學生物學課程標準已試行多年，但新的教學改革應該朝哪個方向走，國家、教育管理部和學校，以及生物學工作者都在進行積極思考。希望通過本節課，引發大家對教育教學改革方向進行深入的討論。

6.2 運用“5E”教學模式進行課型設計能夠促進學生學習方式的改變。以往學生死記硬背；而現在學生運用5E教學模式主動探究，由淺入深逐步建立科學概念，并遷移運用。大部分學生能享受探究過程中的內心體驗，以及探究討論帶來的滿足感，從“要我學”變成“我要學”。運用生物學知識解決生活中的問題是本節課遷移和評價環節的一個重要特點。

6.3 實踐證明，建構主義理論不僅可指導教師的課堂教學，也能培養學生的科學創新能力。由“5E”教學模式衍生的5步教學法，抓住了學生的興趣和特點，為學生營造了良好的課堂學習氛圍，教師將獲取知識的權利交給了學生，學生變被動為主動，變膚淺為深刻，變知識為能力［2－3］。

“5E”教學模式在中學生物學課堂教學的運用，是建構主義理論與中學生物學教學改革契合的新思路和探索高效課堂的新途徑。

主要參考文獻

［1］BSCS,Videodiscovery,Inc.Emerging and re-emerging infectious diseases.NIH Publication,2012.

［2］張杏娟，劉恩山.5E教學模式在發展學生能力和課程建設中的價值及作用.生物學通報，2015，50（2）：21.

［3］王健，李秀菊.5E教學模式的內涵及其對我國理科教育的啟示.生物學通報，2012，47（3）：39.