5E實驗模式下提升初中生物核心素養的路徑研究

王俊生（山東省青島西海岸新區育才初級中學 266555）

教育家陶行知先生曾說：“我以為好的先生，不是教學生，乃是教學生學。”在2018年，我國生物新課程標準中明確提出，應培養學生的生物學科核心素養，并闡述了其內涵、目標與價值。由此可見，當前我國教育教學改革發展的方向，是注重對學生學習方式、學科核心素養的培養。

5E實驗模式是以學生的主動學習為學習過程，以探究、體驗、評價、反思等為學習方式，重點培養學生知識遷移應用能力，以及提高學生學習興趣與主動性的新型教學模式。因此，5E實驗模式已成為目前我國教學改革理念中的潮流發展趨勢，并通過在教學中與5E實驗模式深度融合應用，以達到促進學生自主化學習、促進學生學科素養全面發展等多項教學目標。可見，如何在教學實踐中融入5E實驗模式以優化現有教學方式，提升教學質量，已成為我國教育改革的現實需求。

一、初中生物核心素養與5E實驗模式的概念

1.初中生物核心素養

初中生物核心素養是指，學生在初中生物學科的學習過程中逐漸形成的知識能力、個人品格，以及良好的價值觀念、情感態度的綜合，也是初中生物學科育人價值的集中性展現。在我國生物學新課程標準中，初中生物核心素養為生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任四個方面要素。

其中，生命觀念素養是指學生能正確地理解和解釋，初中生物學科中的相關知識、現象的觀念與思想方法，如正確掌握生物的結構與功能、生物的進化與適應等；科學思維素養是指學生在初中生物學科的學習中，要尊重科學與事實，要能靈活運用科學的思維方式去掌握認知、認識事物、解決難題；科學探究素養是指培養學生對教學中的問題、難題及想法，愿意主動參與、系統探究、構建知識體系的意愿和能力；社會責任素養是指培養學生積極運用生物學知識參與社會議題與社會事務的能力，培養學生敢于擔當社會責任、造福人類的良好思想觀念與價值觀念。

2. 5E實驗模式

5E實驗模式是一種系統建構的探究式、自主式新型教學模式。該模式最初是由美國生物學課程研究會（BSCS）在20世紀90年代初，在系統學習環節的基礎上提出的，并認為該模式主要包含了引入（Engage）、探究（Explore）、解釋（Explain）、遷移（Elaborate）、評價（Evaluate）這五個“E”所共同構建的教學實驗環節。

總體而言，5E實驗模式主要表現為三方面特征：一是整體認知。5E實驗模式強調通過多個教學環節的共同作用，促進學生對學習內容的整體認知，包括對知識分析、評價、創造與應用這四方面的高階思維。二是信息整合。5E實驗模式強調所學知識的聯系性，強調在學生學習中對所學知識內容的整合，以更多角度、層次性的理解與應用知識。三是遷移應用。5E實驗模式提倡對已學知識建構反思，以全面把握各種知識的本質聯系，從而做到知識的遷移應用。

3. 5E實驗模式對促進學生初中生物核心素養提升的意義

正是由于5E實驗模式有利于學生學習行為的高度投入與整體認知，有利于學科知識的信息整合，以及知識結構的遷移應用等多方面優勢與特征。因此，5E實驗模式已成為我國教學改革理念中的潮流發展趨勢。

通過在初中生物學科教學中與5E實驗模式有效結合應用，可以明顯達到促進學生自主性學習，促進學生生命觀念、科學思維、科學探究等生物學科核心素養全面發展的教學目標。

二、5E實驗模式下提升初中生物核心素養的教學途徑

1.教學目標

在初中生物教學中，應積極引入5E實驗模式的理念與方法，以不斷優化原有生物課堂教學的教學內容與教學流程，優化設計目標主要包括以下幾點。

一是基于5E實驗模式，明確初中生物教學的教學目標，科學整合教學內容，從全面提升學生生物學科核心素養的角度展開富有層次性、條理性的教學，以著重培養學生的知識技能、綜合素質，提高學生的生物學習興趣。

二是以問題為教學中心、學生為教學主體、推動學生主動學習為教學形式，不斷豐富與完善現有初中生物課堂教學的教學方法與教學流程。

三是以小組互動合作為主的教學形式，通過對生物學習小組的科學分組、合理組織管理，以減輕教師在課堂中的教學負擔，提升教學反饋效率，并重點培養學生團隊合作精神、人際交往能力。

2.具體教學路徑與教學策略

5E實驗模式主要教學特征是突出學生主體，突出知識遷移應用、探究合作。為實現5E實驗模式與初中生物教學的有效融入，促進學生生物學科核心素養的良好發展。在教學過程中，教師應著重做好引入、探究、解釋、遷移、評價五個教學環節的設計與應用。

（1）引入環節的教學策略

在5E實驗模式下，該過程也是初中生物課堂教學的起點。教師在這一階段主要是做好學情分析，明確課堂教學目標，然后在教學過程中，通過創設相關問題情境，引導學生自主學習本課程的教材內容，并對所學知識點有一定的初步了解。

例如，在初中生物《兩棲動物的生殖和發育》的課程教學中，為了讓學生更多地認識各種各樣的兩棲動物，了解兩棲動物的生殖與發育的環境，在課前，教師就可以引導學生對身邊的兩棲動物觀察調查，并通過查找相關資料，了解青蛙的生殖與發育過程。在課程開始時，教師可以先用多媒體播放夏天青蛙叫聲的音頻文件，以創設出輕松愉快的教學氛圍，然后讓全班同學觀看蝌蚪的發育過程，以及青蛙繁殖過程的錄像片，并相繼提出“青蛙鳴叫的意義”“青蛙抱對的意義”等問題，通過合理預設問題的引導，以適宜地概括出兩棲動物的生殖與發育的環境，并通過引導學生關注兩棲動物的生存環境與種群數量的變化情況，更好地滲透人文精神與環保意識，以有效培養學生的生命觀念素養與社會責任素養。

（2）探究環節的教學策略

在這一環節中，基于5E實驗模式，主要通過在初中生物教學過程中，教師可以讓學生體驗觀察、對比、探索、認知等高階思維過程，先引導學生開展獨立自主的探究，然后再進行小組間的合作探討，以更好地培養學生生物學科核心素養。

例如，在初中生物《昆蟲的生殖和發育》的課程教學中，教師可以通過5E教學模式的應用，重點引導學生的探究過程，以激發學生自主探究、合作探究及知識體系的有效建構。首先，請飼養過家蠶的同學介紹飼養過程后，引導學生自主觀察與討論，以比較家蠶三個時期的特征，領悟變態發育的概念，在探究過程中重點發展學生的觀察能力、對比能力與探索能力。其次，引導學生系統比較家蠶與蝗蟲在生殖發育期間的異同點，讓學生總結出兩種變態發育的概念與不同，在此探究過程中著重培養學生對比與認知能力。總體而言，在探究的過程中，可以鼓勵學生先獨立開展研究，然后小組內交流討論，隨后教師也可以加入并給予學生適當幫助。通過良好的探究性學習，著重培養學生的科學思維素養與科學探究素養。

（3）解釋環節的教學策略

5E實驗模式這一環節的教學策略，主要是鼓勵學生在小組合作、班級發言的過程中，大膽議論、表達自己的問題與觀點。尤其對于初中生物課程教學中的重難點問題，教師應善于引導學生講，通過學生之間的交流講解，以及學生面向全班的展示性講解，從而達到對難點問題層層分解，對知識漏洞有效彌補的效果。

例如，在初中生物《發生在肺內的氣體交換》的課程教學中，可以引導學生根據本課程所學知識點，概括出肺泡與血液的氣體交換過程，以及胸廓容積變化與呼吸之間的關系。然后讓學生分小組交流探討學習成果，并引導各小組派出成員在全班進行展示性演講，以此培養學生的表達能力、歸納問題能力及實踐解決問題能力。學生在講解互動的過程中，也能通過分析同學間胸圍差的差異，以更好地認同體育鍛煉對學生成才成長的重要性，并實現對學生生命觀念素養與科學思維素養的良好培養。

（4）遷移環節的教學策略

這一過程主要強調在5E實驗模式下，對生物課程教學的相關知識點的良好遷移應用。對學生而言，在對相關生物知識、概念記憶理解后，更需要將其靈活運用于作業習題、實踐生活中，才是更深度化的學習。為此，建議教師在遷移環節的教學中，要科學應用問題教學、合作教學等多種教學方法與手段，讓學生經歷生物知識應用的過程；要積極將問題與生活緊密結合，從而應用所學單元知識，能實際解決學生的生活疑問與困惑；要加強知識的內在聯系，以進一步激勵學生形成積極的內在學習動機。

例如，在初中生物《用藥和急救》的課程教學中，為了使學生能真正掌握并能靈活運用一些急救方法。教師可以在班級中組織分小組開展急救方法的競賽活動，通過讓學生親自參與急救演練并進行競賽評比，以更好地調動學生的學習積極性，形成積極的內在學習動機，并實現學生科學思維素養、科學探究素養的良好培養。

（5）評價環節的教學策略

傳統初中生物課程教學中對學生學習情況的評價，主要采取課后作業或考試的方式進行，評判的標準主要是學生掌握該課程的知識技能水平，而對學生學習過程、學習活動中的行為、能力難以評價。

而基于5E實驗模式，為實現評價環節的高質與有效，促進學生生物學科核心素養的提升，有必要改變傳統的課程評價方式。為了更好地了解學生對生物課程知識的學習情況，以及學生在學習過程中的學習態度、參與情況以及學習中存在的問題，可以積極通過多元化評價方式，如通過自評、小組互評等方式，對學生的學習滿意度、教學滿意度、學習積極性、學習參與度、團隊協作情況等多維度情況綜合評價反饋，以進一步激發學生對生物課程的學習興趣與學習自信心，有效促進學生自主性學習與探究性學生，實現學生生物學科素養的良好發展。

三、結語

5E實驗模式提倡對生物學科教學內容、教學過程進行深入整合，強調對已學知識的建構反思，以全面把握生物知識的本質聯系，從而做到知識的遷移應用，因此非常適宜融入應用初中生物學科教學中，以達到提升教學效果，促進學生初中生物核心素養的發展。