探索5E教學模式在高中生物概念教學中的應用

劉媛媛

摘 要：通過應用5E教學模式，引導學生開展探究性學習活動，促進學生形成新舊概念的認知沖突，幫助學生建構、理解、應用新概念，加深學生對于概念“減數分裂產生只含有一半遺傳信息的精細胞或卵細胞”的理解。

關鍵詞：5E教學模式；概念教學；減數分裂

《普通高中生物課程標準》（以下簡稱《課程標準》）中指出教學“應以核心概念和原理為中心”“依據重要概念精選恰當的教學活動內容和活動方法”“所有的教學活動都要有利于促進學生對生物學概念的建立、理解和應用”。

“5E教學模式”的“吸引（Engage）、探究（Explore）、解釋（Explain）、遷移（Elaborate）以及評價（Evaluate）”5個階段將課堂教學構建成層層遞進的探究活動環節，充分調動學生的熱情進行調查、實驗、解決問題等，使學習經驗有序化，有助于學生對于概念的學習。下面以“減數分裂”為例，通過應用5E教學模式，引導學生開展探究性學習活動，促進學生形成新舊概念的認知沖突，幫助學生建構、理解、應用新概念，實現概念教學。

一、吸引階段

活動1：學生對假說——進行有性生殖的生物以有絲分裂的方式產生成熟的兩性生殖細胞——進行推理。

活動收獲：確定精細胞或卵細胞的染色體數目只有體細胞的一半。

設計意圖：調動學生的原有知識，激發學生的求知欲，為后續的探究環節做準備。

二、探究階段

活動2.1：學生分組討論染色體數目如何減半。

現場學生討論主要存在的爭議點：是否發生DNA復制。部分學生認為不發生復制，直接分裂一次；部分學生認為DNA會復制，細胞分裂兩次。

設計意圖：鼓勵學生思考，做出假設，選擇一定數量的小組進行結果設計展示，培養學生表達觀點、提出質疑的理性思維。

活動2.2：學生通過觀察呈現玉米細胞減數分裂圖片確定生物體染色體減半的方式。

活動收獲：確定在減數分裂中，核DNA只復制一次，細胞連續分裂兩次。通過觀察圖像，判斷同源染色體在減數分裂Ⅰ中分離，姐妹染色單體在減數分裂Ⅱ中分離；同源染色體聯會為了更好地分離，交叉互換，有利于增加染色體的種類。

設計意圖：引導學生觀察生命現象做出判斷，提高學生觀察實驗現象、總結實驗結果的能力。

活動2.3：資料分析。1917年，細胞生物學家Carothers E.發現某一種蝗蟲有一對同源染色體，大小不等（為方便大家理解定為A、a）。此時已知蝗蟲的性別決定為XO型。性染色體X與常染色體A、a互為非同源染色體。那么，這條X染色體與那對異形的A、a之間的組合是否有規律呢？他統計了300多個減數分裂Ⅰ后期的細胞，實驗結果是XA組合一起的細胞與Xa組合一起的細胞數量比值接近1∶1。這個實驗說明非同源染色體之間的組合有什么現象？

活動收獲：減數分裂Ⅰ，同源染色體分離的同時，非同源染色體自由組合。

設計意圖：培養學生分析資料的能力。

活動2.4：繪制染色體類型為AaBb（其中Aa、Bb分別是兩對同源染色體）的原始生殖細胞減數分裂的過程。通過實物投影儀呈現學生的繪制結果。

設計意圖：培養學生畫圖表達生物學過程、觀察其他同學的結果并提出質疑的理性思維。

三、解釋階段

活動3：通過對照上一活動繪制的細胞分裂圖像，總結減數分裂中染色體特殊行為以及其對生物有哪些意義。

活動收獲：總結同源染色體分離保證了生殖細胞獲得所有類型的染色體；同源染色體的非姐妹染色體單體交叉互換，可以增加染色體的種類，增加生物多樣性；通過非同源染色體自由組合，以增加配子種類的數量，增大了后代遺傳物質不同的機會，有利于生物多樣性的形成。

活動意圖：利用探究環節獲得的概念解釋生命現象的意義。

四、遷移階段

活動4：討論馬（2N=64）和驢（2N=62）雜交形成的騾子為什么會高度不育？

活動收獲：騾子性成熟形成精細胞或卵細胞時，每條染色體都沒有相對應的同源染色體進行配對，減數分裂不能正常發生。

設計意圖：將上一階段獲得的知識在新的情境中應用和拓展。

五、評價階段

活動5：染色體類型為AaBb的原始生殖細胞經完整的減數分裂后產生了四個子細胞，其中一個為ABB，那么另外三個子細胞的染色體類型為？

活動收獲：學生可通過畫圖或其他形式呈現異常分裂的過程。得出答案。

設計意圖：通過異常分裂判斷，評價學生對概念的把握情況。

5E教學模式能夠有效地幫助學生組織學習內容。本節課的核心在探究階段，該階段活動設置是教學中最能體現課程標準中強調的“培養學生自主探究學習的意識和能力”的關鍵環節。學生可以在不斷交流和碰撞中形成比較清晰的科學概念，最終達到提高學生生物素養這一核心目標。

參考文獻：

[1]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[J].生物學通報，2015，50（2）：21-23.

[2]劉恩山.中學生物學教學中概念的表述和傳遞[J].中學生物學，2011，27（1）：1-5.

[3]王建.5E教學模式的內涵及其對我國理科教育的啟示[J].生物學通報，2012，47（3）：39-42.

編輯 高 瓊