基于“5E”教學(xué)模式下“細(xì)胞的衰老和凋亡”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計

[摘 要] 利用“5E”教學(xué)模式對“細(xì)胞的衰老和凋亡”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，以“細(xì)胞的衰老與凋亡”與人體健康的關(guān)系為主線，應(yīng)用“參與、探究、解釋、精致和評價”五個環(huán)節(jié)，使學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)過程中主動構(gòu)建知識，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，提高科學(xué)和人文素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞] 教學(xué)模式;細(xì)胞衰老;細(xì)胞凋亡;個體健康

[基金項目] 河南省教育廳2016年教師教育課程改革研究項目（2016-JSJYLX-035）;2019年周口師范學(xué)院教育教學(xué)改革研究項目（J2019032）

[作者簡介] 王永立（1978—），男，河南西平人，醫(yī)學(xué)碩士，周口師范學(xué)院教師，主要從事生物學(xué)理論與教學(xué)研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）34-0325-02 ? ?[收稿日期] 2019-12-18

5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式是基于建構(gòu)主義教學(xué)理論的一種探究式教學(xué)策略和課程模式，由五個緊密相連的環(huán)節(jié)構(gòu)成：即參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、精致（Elaboration）和評價（Evaluation）等[1]。5E學(xué)習(xí)環(huán)精髓在于探究環(huán)節(jié)，通過教師引導(dǎo)，學(xué)生合作探究，使課堂成為以學(xué)生為主體的“探究性學(xué)習(xí)”場所。它打破了傳統(tǒng)的灌輸傳授模式，利于學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)和科學(xué)思維的養(yǎng)成，利于學(xué)生實現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變和構(gòu)建科學(xué)概念。以“細(xì)胞的衰老與凋亡”為例，闡述“5E”教學(xué)模式在高中生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

一、教材分析

目前，很多國家步入老齡化社會，與年齡增長相關(guān)的疾病已成為困擾當(dāng)今社會發(fā)展和人民健康的頑疾，衰老性疾病和抗衰老治療等研究已成為生命科學(xué)領(lǐng)域的熱點內(nèi)容。“細(xì)胞的衰老與凋亡”是人教版高中生物學(xué)教材《分子與細(xì)胞》第六章第三節(jié)的內(nèi)容。衰老是生物界的普遍現(xiàn)象，是生命過程的必然規(guī)律。本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容包括：什么是衰老？衰老有哪些特征？人為什么會衰老？如何理解個體衰老和細(xì)胞衰老的關(guān)系？細(xì)胞凋亡與細(xì)胞死亡的區(qū)別。課標(biāo)對該內(nèi)容的要求是“探討細(xì)胞衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系”[2]。因此，本節(jié)課重點是引導(dǎo)學(xué)生探究細(xì)胞衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系，同時培養(yǎng)學(xué)生健康生活方式養(yǎng)成，增強(qiáng)關(guān)愛他人、關(guān)注社會的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識目標(biāo)：分析細(xì)胞衰老的原因;描述細(xì)胞衰老的特征;列舉個體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系;分析細(xì)胞凋亡的意義。

2.能力目標(biāo)：查閱“細(xì)胞凋亡與衰老”“衰老與抗衰老”相關(guān)資料，分析細(xì)胞的衰老和凋亡的生物學(xué)意義;嘗試探究細(xì)胞衰老與人體健康的關(guān)系。

3.社會責(zé)任目標(biāo)：關(guān)注社會老齡化問題，關(guān)愛老年人健康，討論可行的解決方案;關(guān)注健康與養(yǎng)生，形成良好的生活習(xí)慣，促進(jìn)人健康的衰老。

三、教學(xué)過程

1.參與：通過設(shè)置問題創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

環(huán)節(jié)1：衰老有哪些特征？

通過展示不同年齡人群的圖片，讓學(xué)生近距離觀察年輕人和老年人的不同形態(tài)特征，并總結(jié)出個體衰老的主要特征。引導(dǎo)學(xué)生探討導(dǎo)致衰老的原因。

2.探究：讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，并探尋問題的根源，在探究中初步建構(gòu)新知。

環(huán)節(jié)2：導(dǎo)致個體衰老的原因是什么？

查閱資料，從細(xì)胞學(xué)層面分析導(dǎo)致個體衰老的原因。得出結(jié)論：細(xì)胞衰老是導(dǎo)致人體衰老的重要原因。

環(huán)節(jié)3：導(dǎo)致細(xì)胞衰老的原因有哪些？

教師講述自由基學(xué)說和端粒學(xué)說，讓學(xué)生從微觀角度理解衰老的原因，真正認(rèn)知衰老過程中機(jī)體細(xì)胞變化的根源，從而得出自由基學(xué)說和端粒學(xué)說是導(dǎo)致細(xì)胞衰老死亡的主要原因的論斷。

3.解釋：先讓學(xué)生自己嘗試解釋探究結(jié)果，教師正式明確相關(guān)概念和原理，幫助學(xué)生精準(zhǔn)構(gòu)建新知，并指導(dǎo)學(xué)生理解和應(yīng)用新知識解決問題[3]。

環(huán)節(jié)4：在探究環(huán)節(jié)中，同學(xué)們總結(jié)出細(xì)胞衰老的原因，分析出細(xì)胞衰老死亡與個體衰老之間的關(guān)系。提問細(xì)胞的死亡（壞死）與細(xì)胞凋亡有什么區(qū)別？細(xì)胞凋亡有何意義？與機(jī)體健康和衰老有什么聯(lián)系呢？

教師明確細(xì)胞死亡（壞死）和細(xì)胞凋亡概念后，請同學(xué)們觀察胎兒手發(fā)育過程的視頻，并以機(jī)體被病原體感染后細(xì)胞的清除為例，解釋細(xì)胞凋亡的概念?；谏鲜鲞^程，讓學(xué)生明白正常的細(xì)胞凋亡對機(jī)體的正常發(fā)育和內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定具有重要意義。同時讓其知道細(xì)胞凋亡發(fā)生紊亂時，也會導(dǎo)致疾病的發(fā)生。

環(huán)節(jié)5：細(xì)胞凋亡紊亂與自身免疫性疫病

正常的細(xì)胞是維持機(jī)體健康的基礎(chǔ)，而隨著年齡的增長，細(xì)胞出現(xiàn)了衰老和凋亡紊亂，從而導(dǎo)致了疾病的發(fā)生。舉例說明嚴(yán)重危害老年人身體健康的多種疾病的發(fā)生，都是隨著年齡的增大而升高。多種疾病的發(fā)生均是因為細(xì)胞功能下降所致，從而引申出細(xì)胞的衰老和凋亡與人體衰老和個體健康有直接的關(guān)系。

最后，請同學(xué)們查閱類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和系統(tǒng)性紅斑狼瘡的發(fā)病機(jī)制，描述細(xì)胞凋亡與機(jī)體健康之間的聯(lián)系。由此解釋機(jī)體免疫細(xì)胞功能下降，會使其免疫監(jiān)視和免疫穩(wěn)定能力降低，從而導(dǎo)致了癌癥和自身免疫性疾病的發(fā)生。因此，細(xì)胞的衰老和凋亡紊亂是影響個體健康的重要因素。

教師總結(jié)：正常的細(xì)胞凋亡是對機(jī)體有利的，而細(xì)胞凋亡紊亂則會導(dǎo)致疾病的發(fā)生。細(xì)胞的衰老是不可避免的自然現(xiàn)象，它最終導(dǎo)致了個體的衰老和老年性疾病的發(fā)生。我國老齡化發(fā)展迅速，老齡化問題嚴(yán)重，應(yīng)樹立關(guān)愛老人、關(guān)注老齡化社會的意識。

4.精致：聯(lián)系生活，遷移應(yīng)用。學(xué)生應(yīng)用新知識和新概念解決生活中的問題或解釋新的現(xiàn)象，從而加深或拓展對新概念的理解。這個過程實質(zhì)是新知不斷精致化的過程，也是生物學(xué)素養(yǎng)養(yǎng)成的一種途徑[4]。

環(huán)節(jié)6：生活中我們該如何延緩衰老而達(dá)到健康長壽的目的？呈現(xiàn)問題：（1）哪些食物具有抗衰老的作用？抗衰老的機(jī)理是什么？讓學(xué)生查閱資料，了解哪些食物能夠延緩細(xì)胞的衰老，有利于機(jī)體健康，并具有抗衰老的功能。舉例：洋蔥、葡萄酒、奇異果、紅蘿卜等。（2）運動能抗衰老嗎？運動能加快血液循環(huán)，增強(qiáng)紅細(xì)胞功能，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)自由基的排出，同時有利于衰老細(xì)胞的及時清除，使機(jī)體保持精力充沛的狀態(tài)。（3）定期獻(xiàn)血能抗衰老嗎？定期獻(xiàn)血可提高骨髓干細(xì)胞的造血功能，促進(jìn)新細(xì)胞的再生。鼓勵青年學(xué)生自愿獻(xiàn)血，關(guān)注他人健康，增強(qiáng)社會責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。

教師總結(jié)：在生活中，我們能夠通過外因達(dá)到延緩衰老、健康長壽的目的，同學(xué)們應(yīng)該樹立積極的生活態(tài)度和健康的生活方式，促進(jìn)機(jī)體健康的衰老。

5.評價：教師要觀察和了解學(xué)生對課堂所學(xué)新知的掌握情況，認(rèn)知和能力提高到何種程度。同時，鼓勵學(xué)生進(jìn)行自評和互評。

環(huán)節(jié)7：討論抗衰老領(lǐng)域的社會熱點問題：換血能使人重返青春嗎？請同學(xué)們結(jié)合本節(jié)課學(xué)到的知識，分析“換血”能否延緩衰老？

經(jīng)過以上環(huán)節(jié)的教學(xué)，學(xué)生對于個體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系、細(xì)胞衰老和凋亡與機(jī)體的健康之間的關(guān)系有了深刻的理解，并認(rèn)識到換血與獻(xiàn)血的差異。

四、教學(xué)反思

本著培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的理念，本節(jié)課通過層層遞進(jìn)的環(huán)節(jié)設(shè)計，向?qū)W生講述了細(xì)胞衰老和凋亡與個體健康的關(guān)系。并通過增設(shè)一些如自身免疫性疾病、癌癥等與年齡相關(guān)的疾病及抗衰老領(lǐng)域的生命科學(xué)研究熱點內(nèi)容，培養(yǎng)了學(xué)生對科學(xué)研究的興趣和自主學(xué)習(xí)的能力。在生命觀念和社會責(zé)任的培養(yǎng)中，從細(xì)胞衰老與凋亡和機(jī)體健康的關(guān)系入手，教育學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，關(guān)注社會老齡化問題和老人健康，體現(xiàn)了在“5E”教學(xué)模式下，構(gòu)建以學(xué)科核心素養(yǎng)為根本的學(xué)生自主學(xué)習(xí)體系和學(xué)生為主體的探究性學(xué)習(xí)教學(xué)理念。

參考文獻(xiàn)

[1]王健，李秀菊.5E教學(xué)模式的內(nèi)涵及其對我國理科教育的啟示[J].生物學(xué)通報，2012，47（3）：39-42.

[2]劉恩山，汪忠.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）解讀[M].南京：江蘇教育出版社，2004：95-140.

[3]卜麗君，陳學(xué)梅，舒琥.5E教學(xué)模式下“軀體的運動”教學(xué)設(shè)計[J].中學(xué)生物教學(xué)，2019（8）：65-66.

[4]王春.基于5E教學(xué)模式進(jìn)行“尿液的形成和排尿的意義”的教學(xué)設(shè)計[J].生物學(xué)教學(xué)，2017，42（5）：26-27.