高 品
(蘇州工業園區星澄學校 江蘇蘇州 215024)
《義務教育生物學課程標準(2011版)》中強調概念在教學中的主體地位。因此,關注概念教學無疑是達成這一教學目標的重要途徑。如何圍繞核心概念進行教學設計和有效地開展教學活動幫助學生理解并應用知識,是一線教師在教學中重點探索的問題。傳統的以教師為中心的講練結合模式,既不能激發學生的學習興趣,也不能有效地傳遞核心概念和達成教學目標。而“5E教學模式”突出了學生在教學活動中的主體地位,激發了學生的學習興趣,促使學生在科學探究中自主構建概念,提升了學生的學習能力和解決問題的實踐能力,從而幫助教師有效地達成教學目標。
19世紀80年代,美國生物學課程研究在“SCIS”教學模式的基礎上進行了適當調整,從而產生“5E教學模式”,旨在加強學生對學科核心概念的掌握、培養學生對科學的興趣和理性思維以及提高學生的探究能力和解決問題的能力。“5E教學模式”內容包括吸引(engagement)、探究(exploration)、解釋(explanation)、遷移(elaboration)和評價(evaluation)5個步驟。在吸引環節,教師合理運用素材,使學生的前科學概念與新的知識和信息產生沖突,從而激發學生好奇心和學習興趣。在探究環節,學生在此階段中是課堂的主題,教師應做好組織者和引導者,引導學生完成自主探究。在解釋環節,學生展示探究成果,包括概念理解、技能的獲得或行為過程,教師可以借此機會對學生的成果進行修正和總結,引導學生走向更深的理解。在遷移環節,教師引導學生在新的情境中利用所學的概念和技巧去解決新的問題,進一步加深對概念的理解。在評價環節,教師可以采用學生自評、互評和教師評價等多種手段對整個教學活動進行評價,為教師反思本節課教學目標完成情況提供反饋。
“傳染病的預防”一節涉及到了傳染性疾病、非傳染性疾病、病原體、傳染源、傳播途徑、易感人群多個概念,其中傳染源、傳播途徑、易感人群和病原體是本節內容的核心概念,學生也最容易混淆這些概念。利用“5E教學模式”幫助學生突破死記硬背,在探究活動中自主構建概念,并應用所學知識解決問題,是本節教學活動的指導思想。
教師依據學生已有的知識經驗或者前科學概念,合理創設情境,激發學生的好奇心和興趣,吸引學生主動參與到學習中來,并使學生展示或暴露出自己正確或錯誤的的前概念,引發認知沖突,從而為接下來的“探究”環節埋下伏筆。
正值校園里水痘病爆發的季節,教師通過播放采訪患水痘病學生感受的視頻,迅速引起學生的關注。教師再提出問題:為什么患水痘病的同學要被隔離在家?什么樣的疾病是傳染性疾病呢?引發水痘病的病原體是什么?水痘病是如何在人群中傳播的?通過這些問題引發學生對傳染病的深入思考,激發學生的探究興趣。接著,教師提供機會讓學生表達自己對傳染病的認識。通過對“人體的免疫防線”的學習以及自身的生活經驗,大部分的學生可以回答出水痘病是由病原體引起的,可以在人群中傳播,但對如何辨識傳染病、引發水痘病的病原體及其結構,以及水痘病的傳播途徑的認識還很模糊。因此,教師在激發學生求知欲的同時,應引導學生在接下來的探究中解決問題,并讓學生明白本節課的任務是認識傳染病其流行的基本環節,嘗試為預防水痘病在校園里流行和爆發提出合理建議。
探究環節是“5E教學模式”的中心環節。在探究過程中學生是課堂的主體,教師作為組織者和引導者需要為學生準備好探究所需的一切材料,促進學生通過觀察現象,概括規律、總結概念等。本環節中,教師引導學生通過幾個探究活動,從現象到本質建立事物之間的聯系,加深對傳染病、病原體(病毒)以及傳染病流行的基本環節的理解和認識,完成自主構建核心概念。
活動一:辨識傳染病,認識幾種病原體。課前,教師將6種傳染病和6種非傳染病的相關資料整理好,按小組分發。課上,教師引導學生根據資料找出8種疾病中哪些屬于傳染病以及引發這些傳染病的病原體(肺癌、近視、水痘、流行性感冒、禽流感、狂犬病、糖尿病、高血壓)。絕大部分的學生能從文字信息中快速提取有效信息準確找到4種傳染病及其病原體。教師再引導學生依據結果,總結出辨識傳染病的依據:由病原體引起的可以在人與人或人與動物之間傳播的疾病是傳染病。
活動二:認識病毒。通過活動一,學生發現大多數的傳染病都是由于病毒(病原體的一種)引發的。在認識病毒的結構時,教師利用剪紙構建3種病毒的物理模型(水痘病毒、煙草花葉病毒、噬菌體),引導學生根據剪紙背后的文字信息線索,將3個病毒模型組裝完成。在組裝過程中,學生很容易發現3種病毒都是分別有兩個部分組成:蛋白質外殼和DNA或RNA組成。由于初二的學生尚未學習到RNA的結構和功能,因此教師需要提示學生RNA也是生物體內的一種遺傳物質。了解病毒組成之后,教師提出問題:根據病毒的結構特點推測病毒的生活方式可能是什么?大部分學生能快速說出病毒的生活方式是寄生。教師繼續引導學生思考:根據病毒寄生的宿主不同,可以把上述組裝的病毒分成幾類呢?最后,教師進行總結:病毒由蛋白質外殼和遺傳物質組成,不具有細胞結構,生活方式是寄生,根據宿主不同可分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒(噬菌體)三類。
活動三:探究傳染病的傳播途徑及傳染病流行的基本環節。傳染病的傳播途徑和流行的基本環節是本節課的核心概念。在探究水痘病的傳播途徑時,教師引導學生通過模擬“握手”(第一個學生手上沾滿面粉與第二位同學握手,以此類推,最后5個學生手上都沾上了面粉)和“打噴嚏”(兩位學生面對面,一位學生擠壓手中的小噴瓶模擬打噴嚏,另一位學生聞到了從小噴瓶中散發的花露水的味道)兩個活動,理解水痘病的傳播途徑,學生通過活動能準確概括出水痘病可以通過接觸和空氣飛沫傳播。在探究傳染病流行的基本環節時,教師讓兩位學生再次上臺模擬“握手”,并讓學生思考:在水痘病的傳播環節中除了傳播途徑之外還要具備哪些條件?如何預防水痘病在人群中的傳播呢?
這是至關重要的一個環節,教師既要給學生提供展示他們的探究成果包括概念理解,也要基于學生對概念的理解,通過練習、解釋等,引導學生走向更深的理解,最終形成準確的科學的概念。
教師引導學生總結傳染流行的3個基本環節:傳染源、傳播途徑和易感人群。此時,學生對基本環節的理解還并不全面。接著,教師設置問題供學生思考:
①與水痘病接觸的所有人都屬于易感人群么?都一定會患上水痘病么?
②下列哪些選項屬于傳染源呢(A.禽流感病雞;B.水痘患者;C.SARS病毒;D.乙肝病毒攜帶者)?
對于問題①,學生1認為:通過接觸,水痘病毒會傳染給健康人,使人致病,所有健康人都是易感人群。學生2認為:根據之前學習的人體免疫防線的知識,當人體患水痘痊愈后,身體里會有抗體,再次接觸水痘病人不會被傳染。還有學生補充道:提前注射疫苗也不會再患水痘病。通過辨析,學生認識到易感人群是指對某種病原體缺乏抵抗力的人。
對于問題②,有些學生誤選了C,有些學生漏選A或D。通過小組討論,最后所有學生一致認同傳染源可以是傳染病患者、患病的動物以及病原體攜帶者。通過交流討論和教師的引導,學生更加深刻地把握了核心概念。
學生初步掌握“傳染病流行的基本環節”的核心概念后,教師應提供新情境,讓學生在思考和討論中深入理解概念,促進概念的應用和遷移。
教師提供情境:假設現在班級里出現了一位流行性感冒的同學,請問傳染源和易感人群分別是哪些同學?流行性感冒的傳播途徑有哪些?大部分學生都能準確回答。教師繼續引導學生:根據傳染病流行的三個基本環節,我們如何預防流行性感冒在班級和學校里傳播呢?瘧疾、細菌性痢疾、艾滋病等這些傳染病的傳播途徑也是接觸和空氣飛沫么?通過新情境,教師引導學生運用概念解決新問題。在回答的過程中,不同的學生表現出的遷移能力和思維品質千差萬別。根據不同層次的學生的回答,教師也能把握不同學生對概念的理解程度以及本節課程的教學效果,也有助于評價環節的有效開展。
通過前面的4個環節,學生已經初步構建核心概念。本環節中,教師可以引導學生進行自評和互評來檢測學生對新概念的掌握情況。教師可以布置課堂練習,也可以請學生談談在學習本節內容后如何給家人、朋友和同學宣傳傳染病的預防知識,關注學生對新概念的應用的過程和結果,進行綜合性評價。這樣既可以保證概念教學目標的達成,也有助于教師反思和改進概念教學。
采用“5E教學模式”的課堂教學,教師的課前教學設計至關重要。教師需要把握每個環節特定的作用和功能,如吸引環節必然是學生身邊的有趣的事或物,可以是學生熟悉的、看過的、了解過的,學生對此都會十分用心,以此達到吸引的目的。對于探究環節,首先,教師一定要提前準備好一切與探究有關的材料和背景知識。其次,探究活動要有吸引力、難度適中,盡可能考慮到學生在探究環節出現的所有狀況。探究活動不能停留于表面,全班學生在此過程中要做到真正思考,要積極動手,就需要教師的有力監督,督促懶怠的學生加入到組內討論中,建立獎懲制度,維護正常的教學秩序,保證探究過程順利、高效的開展。最后,教師要重視評價環節的反饋,發現使用“5E教學模式”中的問題和不足,積極改進,從而更好地達成高效教學。