“5E”教學(xué)模式在生物實驗教學(xué)中的應(yīng)用

徐歡

摘 要：“5E”教學(xué)模式是一種基于建構(gòu)主義教學(xué)理論的新型教學(xué)模式。應(yīng)用“5E”教學(xué)模式開展“綠葉中色素的提取和分離”的實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)概念的理解和知識的建構(gòu)。

關(guān)鍵詞：“5E”教學(xué)模式；實驗教學(xué)；教學(xué)應(yīng)用

一、“5E”教學(xué)模式理論背景

“5E”教學(xué)模式是美國生物學(xué)課程研究所開發(fā)的一種基于建構(gòu)主義教學(xué)理論的新型教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)通過小組合作學(xué)習(xí)，以學(xué)生為中心，運(yùn)用調(diào)查和實驗的方法解決問題，促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)概念的理解和知識的建構(gòu)。“5E”教學(xué)模式分為5個學(xué)習(xí)階段：參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、詳細(xì)說明（Elaboration）和評價（Evaluation）。借鑒“5E”教學(xué)模式開展生物教學(xué)，對推進(jìn)生物教學(xué)改革有積極意義。

二、案例展示：“綠葉中色素的提取和分離”教學(xué)應(yīng)用及反思

1.實驗教學(xué)內(nèi)容分析

植物光合作用始于光合色素吸收、傳遞轉(zhuǎn)換光能，在學(xué)生學(xué)習(xí)光合作用過程之前，課標(biāo)和教材安排光合色素的提取和分離實驗，既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的興趣，學(xué)習(xí)物質(zhì)提取和分離實驗的基本技能，又為學(xué)習(xí)和理解光合作用中的能量轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)，有舉足輕重的作用。

2.實驗教學(xué)創(chuàng)新分析

本實驗按常規(guī)教學(xué)屬于驗證性實驗，驗證葉綠體中色素的種類、含量及顏色。為了學(xué)生的素養(yǎng)提升和能力發(fā)展，我按照核心素養(yǎng)的理念將此實驗改成探究性實驗，對很多問題進(jìn)行了對比和擴(kuò)展。既實現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)課的要求，又激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維，培養(yǎng)了學(xué)生實驗探究的能力。

3.實驗方法設(shè)計

實驗探究法：“探討—實踐”實驗教學(xué)法，即探究性教學(xué)方法。通過每組同學(xué)對每一步不同的做法與探究相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生在探究過程中自己找出答案、突破難點。

4.實驗教學(xué)過程

本節(jié)課采用的是一種適合培養(yǎng)學(xué)生探究能力的“5E”教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)通過小組合作學(xué)習(xí)，以學(xué)生為中心，運(yùn)用調(diào)查和實驗的方法解決問題，促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)概念的理解和知識的建構(gòu)。這一節(jié)課按“5E”教學(xué)模式設(shè)計如下：

課前準(zhǔn)備→分組探究→結(jié)果分析→小結(jié)評價→實驗再探究

（1）課前準(zhǔn)備

教師活動：布置學(xué)生預(yù)習(xí)實驗，對教材實驗反思并提出問題，創(chuàng)新設(shè)計探究問題，列出“菜單”。把全班同學(xué)分為若干大組，每大組推薦一位學(xué)生為組長。教師對學(xué)生的實驗設(shè)計提出指導(dǎo)意見。

學(xué)生活動：預(yù)習(xí)，思考，總結(jié)，列出想要探究問題的“菜單”。從設(shè)計的實驗“菜單”中選出想做的實驗，組合成組。小組成員共同討論查閱資料，設(shè)計實驗，組長填寫實驗申請表，學(xué)生事先準(zhǔn)備好實驗用到的材料用具。

（2）分組探究

教師活動：以小組為單位，進(jìn)行實驗操作。在常規(guī)操作中設(shè)計不同的途徑進(jìn)行探究。（教師提醒學(xué)生注意藥品使用方法和注意事項）

學(xué)生活動：每組5～6人，2人嚴(yán)格按書中步驟和順序，其他人在整體步驟不變的情況下可替換試劑或材料或改變順序，對疑惑進(jìn)行現(xiàn)場辨析和解決。

（3）探究-解釋

探究質(zhì)疑一：能否用其他綠色植物的葉片代替菠菜作為實驗材料？

第一大組的學(xué)生選擇了女貞葉片，桂花葉片，青菜葉片，菠菜葉片作為實驗材料進(jìn)行色素的提取和分離。實驗結(jié)果：女貞葉片提取，分離后得到的四條色素帶最明顯。

探究質(zhì)疑二：能否改良過濾裝置提高過濾速度？

第二大組的學(xué)生選擇了單層尼龍布，棉花，針管對研磨液進(jìn)行過濾。實驗結(jié)果：用棉花塞住漏斗口過濾，效果更好。

探究質(zhì)疑三：能否用其他方法來劃出細(xì)、直、均勻的濾液細(xì)線？

第三大組選擇了毛細(xì)吸管，蓋玻片，鋼筆沾色素、硬幣邊緣壓線等方法畫濾液細(xì)線。實驗結(jié)果：用毛細(xì)吸管畫濾液細(xì)線效果

最好。

探究質(zhì)疑四：能否用其他裝置來分離色素？

第四大組的學(xué)生選用了試管、燒杯進(jìn)行色素分離。實驗結(jié)果：用試管代替燒杯，可以節(jié)約層析液，塞上塞子，可以固定濾紙條，防止揮發(fā)。

（4）課堂小結(jié)

學(xué)生展示自己的成果并做分析，進(jìn)行得失的總結(jié)，分析成敗的原因，培養(yǎng)歸納總結(jié)分析能力和語言表達(dá)能力。

（5）評價

引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)活動開展自評、互評；教師對教學(xué)活動及學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評價。

（6）實驗再探究

思考：結(jié)合以下器材（榨汁機(jī)，定性濾紙），你能想出新的綠葉色素提取和分離的方法嗎？

綠葉中色素的提取：使用榨汁機(jī)直接對綠葉進(jìn)行榨汁，收集濾液（需加碳酸鈣和酒精）。綠葉中色素的分離：濾液色素滴在濾紙中央，干了重復(fù)3次，濾紙中央與層析液用一棉線相連也可達(dá)到分離效果。

5.教學(xué)反思

“5E”教學(xué)模式適合培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。本節(jié)課從準(zhǔn)備到實施然后到最后總結(jié)雖然耗時較長，在實驗過程中有不少的同學(xué)犯了各種錯誤，但同時也有不少同學(xué)提出了更為合理實用的改進(jìn)方法，讓學(xué)生真正體驗到了學(xué)習(xí)和探究的樂趣。由此可見，只要我們充分發(fā)揮實驗教學(xué)的優(yōu)勢，充分體現(xiàn)“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，以探究為中心”的基本理念，以學(xué)科知識為載體，不斷給學(xué)生提供進(jìn)行創(chuàng)新活動的機(jī)會和空間，就能夠充分挖掘出學(xué)生潛在的創(chuàng)造力。讓學(xué)生“學(xué)會求知，學(xué)會做人，學(xué)會審美，學(xué)會創(chuàng)造”，在今后社會的發(fā)展中不斷更新知識結(jié)構(gòu)，適應(yīng)社會發(fā)展需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]張杏娟，劉恩山.5E教學(xué)模式在發(fā)展學(xué)生能力和課程建設(shè)中的價值及作用[J].生物學(xué)通報，2015，50（2）：21.

[2]劉恩山.中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中概念的表述與傳遞[J].中學(xué)生物學(xué)，2011，27（1）：3.

編輯 郭小琴