《中學生物實驗教學研究》課程中5E教學模塊設計

鄧可

摘? 要：5E教學模式是一種能培養學生自主學習能力，幫助學生概念轉變的教學模式。文章以《中學生物實驗教學研究》課程作為對象，進行了5E實驗教學模塊設計，并對5E教學實踐中的問題進行了總結。

關鍵詞：5E教學;中學生物實驗教學研究;模塊設計

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：2096-000X（2019）07-0093-03

Abstract： 5E teaching mode is one mode to cultivate students' self-study ability and help them change their thoughts. The paper takes the course of Experimental Teaching Research in Middle School as the object and designs the 5E experimental teaching module， and summarizes the problems in the teaching practice of 5E instructional model.

Keywords： 5E instructional model; biology experiment teaching research course; module design

《中學生物實驗教學研究》是高等師范生物科學專業的一門專業必修課，是師范生在學習生物專業課程和教育理論課程的基礎上，進一步學習和研究中學生物實驗教學的原理、過程、內容、技能和方法的一門教育實踐課程。開設《中學生物實驗教學研究》課程的主要目的是：通過實踐提高學生的專業素養，改變傳統的實驗思想，使學生熟悉和掌握中學生物實驗教學的基本知識和基本技能，培養師范生從事中學生物實驗教學工作和進行實驗教學研究的能力，使師范生成為適應“新課程”要求，具有終身學習能力、實踐能力、創新能力的生物學教師。

一、開設《中學生物實驗教學研究》是新課程改革對師范生的要求

長期以來，受重理論、輕實踐的傳統教育觀念的影響，大部分師范生對中學生物實驗教學的重要性知之甚少。因此，《中學生物實驗教學研究》課程教學存在以下問題：

（一）探究能力薄弱

長期的實驗教學中，學生習慣于按照教師或者是教材設計好的實驗流程，按部就班的進行實驗操作。大多數學生在實驗教學中主觀能動性較差，缺乏深入探究實驗的意識和能力。

（二）角色定位偏差

本門課程要求師范生在課程的學習中，不僅僅以學生的角色完成實驗，更應該以未來教師的角度去研究中學生物實驗教學中可能出現的問題。而師范生難將自己擺在實驗教學研究者角度上去進行實驗，實驗教學研究能力較差。

（三）評價方式落后

傳統的實驗教學評價，學生是被動接受評價的客體，而不是參與評價的主體。評價忽視對學生創新實踐能力的評價，評價的形式單一，評價功能單薄。

因此，傳統的大學實驗課教學，無法達到新課改對未來教師的要求，改變教學方式，探索一種新型實驗教學模式就成為當前迫切需要解決的問題。

二、《中學生物實驗教學研究》課程中5E教學模塊構建的依據

20世紀80年代，R.Bybee等研究者提出以探究為基礎的5E教學模式，并將其廣泛的應用于BSCS課程教學實踐中。5E教學模式強調在教學中，學生通過主動的學習，轉變并建構概念的過程。5E教學模式包括：

參與（engagement）：通過設立情景或短期的活動，引起學生的好奇心，引導其說出與課程相關的先驗知識。

探究（exploration）：通過探究活動讓學生獲得直接的、具體的經驗，以幫助學生不斷地形成概念、過程和技能。

解釋（explanation）：引導學生對課程相關的概念、過程、技能作更深入的理解。教師引導學生關注前兩階段的親身體驗，鼓勵學生嘗試用科學術語解釋概念和觀點。

精制（elaboration）： 引導學生拓展自己在前面階段獲得的概念、過程和技能，將其運用到相似的的新情境中，解釋新情境中的問題。

評價（evaluation）： 評價學生對概念的理解和技能的使用能力，以及教育是否達成教育目標。學生在這一階段中也會得到他們提出的解釋的反饋。

5E教學模式中的五個環節剛好對應《中學生物實驗教學研究》課程中：實驗預習（參與環節）、實踐探究（探究、解釋環節）、多樣化的實驗設計（精制環節）以及評價反饋（評價環節）。因此，可以將5E教學模式應用于《中學生物實驗教學研究》的課程教學當中，進行5E教學模塊的設計。

三、《中學生物實驗教學研究》課程中5E教學模塊設計

（一）參與階段

首先對學生進行分組，學生以小組合作學習的方式進行預習。教師提前一或兩周設置預習任務，告知學生自行預習教科書上與本次實驗相關的內容，師范生以未來教師的角度主動參與到熟悉實驗相關內容的情境中，學生在獨立完成教學任務同時，將自己的前科學概念和當下的學習經驗充分聯系起來，引起認知沖突，促使學生思考當前情景中獲得的學習成果，本階段中的主要內容詳見表1。

（二）探究階段

學生根據教師設置的預習任務，在課堂上以準教師的身份展示其預習成果，小組合作形式設計探究性研究的實驗方案，并實施探究性實驗活動，同時記錄實驗現象和結果。這一階段是本模式的主體，知識的獲得、技能和技巧的掌握都是在此階段完成的。本階段為學生提供直接參與探究性研究的平臺。在探究活動中，使學生獲得感性經驗，要促使學生開展小組合作學習，通過對探究材料的討論，實驗器材的簡化和探究方案的交流，促使學生實現經驗的共享。在這一階段，教師應作為促進者發揮作用，引導學生將探究活動不斷深化。本階段中的主要內容詳見表2。

（三）解釋階段

學生在此階段中通過觀察和記錄，對實驗結果進行分析和解釋，并與同伴交流，然后對自己的解釋進行修正、求證與評價。在自主學習與交流中，師范生要面對來自他人不同的解釋結果展開討論，通過比較各自的結果，與教材提供的結論相比較，由此檢查自己結果是否正確，推理過程是否有缺陷等，從而保證自己與他人對有關問題的解釋達成共識。教師應多以觀察者的角度，及時發現討論中暴露出的迷思概念和錯誤概念，并進行糾正指導。本階段中的主要內容詳見表3。

（四）精制階段

在這一階段，學生要擴展自己構建的新概念，使其與其他概念聯系起來，并運用所構建的新概念解釋周圍世界或新情境問題。為加深學生對新概念的理解，學生拓展本實驗主題相關的實驗，并進行新的探究實驗方案設計，設計完畢后，學生展示設計的實驗方案或進行探究實驗。本階段中的主要內容詳見表4。

（五）評價階段

本階段中，學生運用構建的新概念對精制階段的活動進行自評或小組互評，教師根據精制階段提出的要求對學生設計的實驗方案進行評價，再對本次課程的教學效果進行綜合評價，成果可以以實驗報告的方式呈現。多方面的評價相結合，如：定性評價與定量評價、形成性評價與終結性評價、自我評價與他人評價、診斷性評價等，從而能夠促使教師與學生通過評價獲得進一步改進教與學的必要信息，有助于學生自我發展及自我價值的肯定。本階段中的主要內容詳見表5。

四、結束語

5E教學模式作為一種推進學生自主學習的教學模式，它為“中學生物實驗教學研究”課程目標的達成構建了有效的橋梁，是未來教師自我提升和完善的實踐的載體。然而，在教學實踐的過程中，不是所有的實驗主題都適合使用5E模式，所以在5E教學主題的選擇中，不能搞“一刀切”，要根據不同實驗的類型和特點，靈活選用。同時，5E教學模式對學生自主學習和小組合作的能力都有比較高的要求，如果學生能力薄弱，實施5E教學模式將會耗費大量的教學時間。因此，教師要努力激發學生自主學習的積極性，培養學生團隊合作的意識，使5E教學達到良好的教學效果。

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