5E教學模式應用于高中生物實驗教學的策略探究

郭藝佳

摘 要：高中生物課程改革的進一步發展，要求教師在組織教學活動的時候，不但要引導學生掌握教材中包含的科學知識，還要幫助學生發展核心素養。實驗作為高中生物教學的重要組成部分，教學的實施亦是如此，強調問題情境、概念沖突、實驗操作、小組合作等。基于此，本人在組織高中生物實驗教學的時候，嘗試利用5E教學模式，吸引學生的注意力，引導學生探究，解釋生物現象，遷移所學知識，評價學生，幫助學生掌握知識，發展素養。本人將重點分析5E教學模式內涵及其在高中生物實驗教學中的應用策略。

關鍵詞：高中生物;實驗教學;5E教學模式;內涵;應用策略

20世紀90年代美國生物學課程研究所首次提出了5E教學模式，引導教師在組織教學活動的時候，踐行吸引、探究、解釋、遷移和評價這五個環節，幫助學生在掌握基礎知識的過程中，發展科學素養。新一輪課程改革的基本理念是以人為本，驅動學生全面發展。5E教學模式與新課改理念相契合。所以，在組織高中生物實驗教學活動的時候，教師可以靈活應用此模式，引導學生學習知識，發展素養。

一、 5E教學模式的界定

5E教學模式是由美國生物學課程研究所提出來的，結合教學流程，指出該模式包括吸引、探究、解釋、遷移和評價這五個環節。

吸引是指在開展教學過程中，教師結合教學內容，創設有學習積極的情境，提出問題，吸引學生，使學生主動地參與到課堂探究中，在此環節，教師提出的問題具有針對性，密切聯系學生的生活經驗和知識儲備。學生可以在思考問題的過程中，產生認知沖突，暴露錯誤概念，進一步地探尋知識本質。

探究是指在教學實施過程中，教師給予學生體驗的機會，引導學生自主的動手、動腦，獲取直觀的感受。在引導探究的時候，學生受學習能力的影響，會出現認知上的沖突，據此，要引導學生對之前提出的問題進行探究，在問題思考、解決中，建立事物聯系，把握事物規律，為進行下一環節的學習做好準備。

解釋是指在教學活動實施過程中，教師鼓勵學生發揮主觀能動性，用自己的語言解釋探究過程，探究結果，同時實現與其他學生就此展開交流、討論，碰撞思維，獲取不同的見解，建構較為完善的理論認知，理解所學知識。

遷移是指在探究知識的過程中，教師引導學生運用已儲備的知識內容，融合新知，解決問題，從而在拓展延伸中加深對所學的理解，發展舉一反三的能力，提升學習水平。

評價是指教師繼續提出問題，驅動學生運用課堂所學的知識進行思考、解決，就此把握學生的課堂學習情況，對學生進行有針對性的指導，幫助學生認知到自身的不足，查漏補缺，不斷地提升學習能力。

二、 5E教學模式應用于生物實驗教學的策略

基于5E教學模式的內涵，在組織高中生物實驗教學活動的時候，本人會按照展示事例，點燃興趣;提出假設，學生探究;解釋現象，總結信息;提出問題，遷移應用;教師評價，學生反思這樣的流程應用該模式。下面，以“探究植物細胞的吸水和失水”為例，就5E教學模式的應用進行詳細說明。

（一）展示事例，點燃興趣

吸引學生的注意力是5E教學模式在高中生物實驗教學中進行應用的第一個環節。生物與學生的生活密切聯系。在教學之初，為學生展現與教學有關的生活現象，不僅可以吸引學生的注意力，還可以在一定程度上降低知識難度，幫助學生進行知識探究。因此，在組織“探究植物細胞的吸水和失水”實驗教學之初，本人先為學生呈現了生活事例，創設生活情境，驅動學生思考、探究。

生活事例：我們在做涼拌菜的時候，會往菜中加入適當的鹽，不一會就會發現盆子里出現一些水，蔬菜變軟了;在超市里，工作人員會時不時地往蔬菜上噴灑一些清水，保證蔬菜新鮮;在對盆栽植物施肥的時候，如果施肥過量，會導致植物萎縮。

在展現了這些生活事例的過程中，大部分學生注意力高度集中，會不由自主地聯想到自己的生活經歷。在學生進入積極的學習狀態之后，我順勢提出這些問題：你們覺得這些生活中常見的現象與什么有關呢？針對這些生活現象你可以發現哪些問題呢？你可以提出什么樣的問題呢？受到問題的驅使，大部分學生可以聯系已有的經歷，對植物細胞的吸水和失水進行探究，打好實驗探究的基礎。同時，在思考問題的過程中，學生可以把握這節課的學習要點，做好上課準備。

（二）提出假設，學生探究

在學生對所學的知識產生了濃厚的學習興趣之后，接下來，教師需要將探究問題、獲取知識的權利還給學生，使學生在發揮主觀能動性的過程中，獲取生物現象，探究生物本質，實現對所學知識的理解。學生探究是5E教學模式在高中生物實驗教學中進行應用的第二個環節。學生的探究同樣也是以興趣為基礎的。因此，本人一般會在呈現了生活事例，驅動學生思考之后，會繼續根據學生給出的答案，提出相關的問題，鼓勵學生自主地給出假設，并根據這個假設進行實驗操作，驗證自己的假設是否正確。

在“探究植物細胞的吸水和失水”實驗教學第一個環節之后，我向學生提出這樣的問題：你們可以對自己剛才提出的問題做出假設嗎？如此，幫助學生順利地從第一個環節過渡到第二個環節，同時聯系所學的知識，運用類比推理的方式，提出相關的猜測。部分學生聯系動物細胞的特點，提出如此猜測：和動物細胞一樣，植物細胞也是一個滲透系統，因為細胞壁具有全透性，原生質層相當于是一層半透膜，當細胞內外存在濃度差的時候，可以發生吸水或失水現象。那么，學生給出的猜測是否正確呢？接下來，我圍繞學生給出的猜測，采取小組合作的方式，將他們劃分為四人小組，鼓勵他們結合教材中本節課的知識內容，進行自主學習，合作討論，并結合猜測和教材內容，合作設計出實驗方案。在這樣自主、合作學習教材內容的過程中，學生可以建立對所要學習知識的感性認知，同時產生認知上的差異，產生進一步探究新知的興趣。

根據給出的提示，各小組成員會結合各自的學習情況，合作設計出不同的實驗方案。然后，我鼓勵各個小組共享實驗方案，在集體中分析、討論，指出各組實驗方案的不足或優點，有則改之無則加勉，優化實驗方案，保證實驗活動的有效實施。在此次討論的過程中，學生通力合作，在試劑和現象觀察上達成了共識。由此，我鼓勵他們在進行實驗操作的時候，對以蔗糖溶液、清水為試劑的實驗現象進行觀察，并以表格形式記錄中央液大小、細胞液顏色、原生質層的位置。記錄實驗現象，便于在之后討論、總結實驗現象，獲取生物知識。

（三）解釋現象，總結信息

通過實驗操作，學生可以直觀地觀察到不同的實驗現象。解釋實驗現象是5E教學模式在生物實驗中進行應用的第三個環節，也是學生獲取實驗成果，增強實驗認知的關鍵環節。因此，本人在組織“探究植物細胞的吸水和失水”實驗教學的時候，會給予學生解釋、交流的機會。

具體地在學生操作了實驗之后，我鼓勵他們在小組中就所記錄的實驗現象進行討論，分析現象，總結結果。在進行了小組討論之后，我會采取集體討論的方式，鼓勵各個小組派出代表，展現本組的實驗結果，進行集體討論。在學生匯報實驗結果的時候，我會對各組的實驗情況進行點評，幫助他們發現自身實驗的不足，查漏補缺。在各個小組展現了實驗結果之后，我以質壁分離概念為中心，引導學生分析、總結質壁分離的原因。在這樣的小組討論、集體討論的過程中，學生可以透過實驗現象發現生物本質，并在知識總結的過程中，建立對質壁分離的深刻理解，獲取有價值的生物知識，提高課堂學習質量。

（四）提出問題，遷移應用

學習知識的目的是對知識進行靈活應用，解決問題。遷移應用是5E教學模式的第四個環節，也是學生學以致用的關鍵環節。在前三個教學環節參與過程中，大部分學生通過自主、合作、探究學習，早已積累了生物知識，是否深刻地掌握了這些知識，是否能對這些知識進行靈活的應用，是需要教師圍繞知識內容提出問題進行檢驗的。

在組織了“探究植物細胞的吸水和失水”實驗操作活動之后，我根據這節課的教學內容，向學生提出了這樣的問題：我們可不可以利用質壁分離實驗來判斷成熟細胞是否有活性呢？我們要如何就此進行檢測呢？我們可以使用質壁分離實驗來測定細胞液的濃度范圍，那么，要如何設計實驗方案進行測定呢？第一個問題的提出旨在引導學生歸納總結這節課所學到的知識，加深理解;第二個問題的提出旨在幫助學生應用所學，提升學習水平。

（五）教師評價，學生反思

教學評價是課堂教學不可或缺的一部分，有效的教學評價可以使學生發現學習不足和優點，揚長避短，繼續發展。評價是5E教學模式的第五個環節，也是貫穿于課堂教學始終的教學手段。在進行教學評價的時候，教師需要以學生各個環節的表現為依據。

比如，在組織“探究植物細胞的吸水和失水”實驗教學的時候，我對學生對生活事例的思考情況、提出假設的情況、實驗方案設計情況、實驗操作情況、遷移解決問題情況進行了評價，并在每一個環節指出學生的不足，提出解決方案，從而幫助學生彌補不足，順利地完成學習任務，提高學習質量。在組織了教學活動之后，我還鼓勵學生就本節課的學習、表現進行反思，從而自主地發現自身的不足，自主彌補，提高學習能力。

總之，在組織高中生物實驗教學活動的時候，教師可以立足新課改理念，靈活地應用5E教學模式，結合教學內容，展示事例，點燃興趣;提出假設，學生探究;解釋現象，總結信息;提出問題，遷移應用;教師評價，學生反思，使學生在一系列活動的體驗中，獲取有價值的生物知識，提升實驗操作水平，提高生物學習能力。

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