應用5E“探究” 發展核心素養

王靜宜

摘 要：5E教學模式是一種基于建構主義和概念轉變理論的教學模式，“探究”是其核心環節。在“探究”過程中，學生觀察現象、建立聯系、概括規律，為新概念的建構做好準備。新課改提出要關注學生生物核心素養的提升，研究表明將5E教學模式應用于生物學科教學，可以發展學生的核心素養。

關鍵詞：5E教學模式;探究;生物核心素養

一、5E“探究”與生物學科核心素養

5E教學模式是美國生物學課程研究（BSCS，1989）開發的一種基于建構主義和概念轉變理論的教學模式，其強調以學生為主體，教師輔助教學。5E教學模式共分5步，分別是吸引、探究、解釋、精致和評價。其中“探究”環節是5E教學模式中的核心階段。在此環節中，學生針對特定的內容進行的探究活動，要觀察現象、建立事物之間的聯系、概括規律、識別變量，這是引入新概念或術語的重要前提。[1]在這一階段，教師雖不直接提供答案，但是需要精選探究的內容，使其符合學生的認知水平。同時在學生探究的過程中，提供恰當的情境或者材料，引導、輔助學生完成探究，使學生順利進入“解釋”階段。

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》中提出生物學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個方面的內容。義務教育階段的生物教學也應為核心素養的形成奠定基礎。在“探究”的環節，不僅需要學生參與觀察、假設、批判、預測、交流等學習活動，而且需要學生使用建模、歸納、概括、演繹、推理等方法形成并修正解釋，最終得出結論。[2]在實際的教學中，巧用“探究”可以在一定程度上發展學生的核心素養。

二、5E教學模式中“探究”環節應用實例

在實際教學過程中應用5E教學模式，可根據教學目標、內容安排各個環節。在本案例中，筆者以“探究”環節的應用為例。

探究1：淀粉在口腔內發生化學性消化

該實驗是蘇教版初中生物七年級下冊第九章第二節“人體的消化與吸收”的探究內容。在“吸引”階段提問：仔細咀嚼饅頭，味道有什么變化？引導學生對淀粉在口腔內的消化過程進行探究。

教師提問：（1）淀粉在口腔內發生了何種消化過程？（2）如何設計實驗驗證你的猜想？

學生：根據咀嚼饅頭味道變甜，猜測淀粉在口腔里發生了化學性消化。經過小組討論，要驗證該猜想可以設計實驗如下表：

教師引導，在剛才的實驗中，我們將試管放在了恒溫水浴鍋中，該恒溫水浴鍋可以提供恒定的溫度37 ℃。已知唾液中含有唾液淀粉酶，請同學們思考：（1）為何要將試管1和2放入37 ℃恒溫水浴鍋？（2）溫度對唾液對淀粉的消化作用產生什么樣的影響？如何設計實驗驗證？

學生：唾液淀粉酶的活性受溫度影響，猜測如果溫度過高或者過低都會降低酶的活性。經小組討論，設計實驗如下表：

探究2：種子萌發需要的外界條件

該實驗是蘇教版初中生物七年級上冊第五章第一節“植物種子的萌發”的探究內容。課堂伊始，教師引導學生根據日常生活的經驗，分組提出探究問題。例如種子萌發需要陽光、空氣、水分等。先以種子萌發需要空氣為例，說明“探究”環節的應用。

起初，學生在設計探究實驗時會比較寬泛，能簡單說出設置兩個對照組：有空氣和無空氣。對于無空氣組的如何實現沒能進一步思考，學生也缺乏降低空氣、營造真空環境的日常經驗，故此時需要教師的引導。

教師提供材料：氧氣在化學上定性為不易溶于水，在20 ℃、100 kPa下，純水里大約溶解氧9 mg/L。我們可采用一些方式盡量降低水中的氧氣。例如持續將水煮沸一段時間，可以減少水中氧氣;在蒸餾水中氧氣含量也近乎為零。學生據此可得出方案，設計如下表：

三、應用5E“探究”，發展核心素養

課標提出核心素養是在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的價值觀念、必備品格與關鍵能力，是學生知識、能力、情感態度與價值觀的綜合體現[3]。在新課改的背景之下，義務教育階段也有責任為學生核心素養的提升做出鋪墊。在探究的過程中，重在學生自主思考的過程，教師扮演的是一個輔助者的角色。例如在上文的兩個案例中，教師沒有直接為學生提供答案，而是為學生的探究做了相應的引導，一個通過連續遞進的問題，一個提供了適宜的背景素材。在此過程中，學生學習運用科學的思維方法認識事物、闡釋現象、解決問題，同時也鍛煉了團隊合作、表達交流的能力，故能進一步發展核心素養。

參考文獻：

[1]王健.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）：39-40.

[2]劉欣顏.運用5E教學模式發展學生的核心素養：聚焦生物學核心素養的教學取向[J].教育導刊，2017，11：48-53.