“5E”教學模式下高中生物學的深度學習策略

李玉忠

摘? 要：深度學習具有探究性。“5E”教學模式是以學生探究為主的教學模式，由五個環節構成。文章對“5E”教學模式在高中生物學課堂的深度學習策略進行了探究，提出教師應用“5E”教學模式要沿著其五個環節組織探究性活動，引導學生進行深度學習。

關鍵詞：高中生物學；“5E”教學模式；深度學習

在知識經濟時代，學會學習對學生來說非常重要。學會學習表現為學生能夠對知識進行深度加工、批判理解、遷移應用。這與深度學習相契合，深度學習是以學生為本的學習過程。在此學習過程中，學生會發揮自主性，遷移應用已有認知，深度加工相關信息，由此進行批判性理解，實現有意義的建構，逐漸發展高階思維能力和問題解決能力，提高核心素養發展水平。與此同時，在深度學習的過程中，學生通過不斷探究，逐漸走向學習深處。因此，教師要選擇具有探究性的教學模式或方式組織教學活動，促使學生進行深度學習。“5E”教學模式是基于建構主義的探究式教學模式，由吸引環節、探究環節、解釋環節、遷移環節、評價環節五個環節構成。每個環節都高度重視學生的主體性，助力學生像科學家一樣探究，深刻掌握學科知識，鍛煉多樣能力。“5E”教學模式是引導學生深度學習的有效模式。高中生物學教師可以將“5E”教學模式作為教學工具，緊扣五大教學環節，結合具體的教學內容，使用不同的方式引導學生探究，使其順其自然地實現深度學習，發展核心素養，提高生物學教學效率。

一、吸引環節的教學策略

設置吸引環節的目的是吸引學生的注意力，引發學生的認知沖突，促使學生建構積極的情感傾向，主動走進課堂，積極探究。學生積極探究是實現深度學習的保障。“5E”教學模式是建構主義理論下的一種教學模式。建構主義理論強調了教學情境的重要性，倡導創設教學情境，促使學生進行有意義的建構。有效的教學情境，既可以吸引學生的注意力，又可以使學生在體驗情境的過程中自然地融入生物學課堂教學中。因此，教師要緊扣吸引環節，根據教學內容創設教學情境，助力學生進入生物學課堂，促使學生為深度學習作準備。

例如，人教版《普通高中教科書·生物學》（以下統稱“教材”）必修1“細胞呼吸的原理和應用”這節課的重點內容之一是細胞呼吸的方式。在吸引環節，教師采用實物展示法，向學生呈現一塊發酵好的面團，同時拿著面團，走近每名學生，引導其看一看、聞一聞。在此之際，教師向學生提出問題：通過看一看、聞一聞面團，大家發現了什么？有學生說：“這塊發酵好的面團上有很多小洞，還散發著酒精味。”一些學生提出問題：“面團上的小洞及酒精味是如何產生的呢？”教師可以由此引出細胞呼吸內容，引導學生探究酵母細胞呼吸的方式。

在體驗情境的過程中，學生產生了積極的學習情感傾向，同時借助直觀的生物學現象，初步認知細胞呼吸的方式，有利于進行深度探究，實現深度學習。同時，學生也會因此形成物質與能量觀，并以此為指導探究生命活動的規律，從而發展生物學核心素養。

二、探究環節的教學策略

探究環節是學生進行深度學習的關鍵環節。在探究環節，教師要發揮教學智慧，結合生物學教學內容，使用不同的教學方法，指引學生進行深度探究。

1. 問題導學，促使學生真探究

問題導學是指以問題串為工具，促使學生分析、解決問題的教學方式。教師在生物學課堂上進行問題導學，可以使學生在有效問題的推動下，自覺發揮思維作用，遷移已有生物學認知，使用多樣的方法分析、解決問題。在整個過程中，學生既可以深入地理解生物學內容，又可以發展高階思維能力、問題解決能力、科學探究能力等，實現深度學習，提高生物學學習效率。鑒于此，在實施生物學教學時，教師可以以探究環節為立足點，結合教學內容進行問題導學，促使學生真探究。

例如，教材必修1“細胞膜的結構和功能”這節課的核心問題之一是“細胞具有怎樣的結構，才能實現細胞間的信息交流”。核心問題是學生進行探究的支架。問題串是發展學生核心素養的驅動力。教師應當圍繞核心問題向學生提出一連串的問題：假如你是一名科學家，根據細胞的內外環境和磷脂分子的特點，你會利用什么樣的假說來解釋磷脂分子在細胞膜上的分布情況？細胞膜由哪些成分組成？這些成分是如何組成細胞膜的？細胞膜是靜態的，還是動態的？這些問題直指細胞膜結構模型的本質。在提出問題后，教師給予學生充足的探究時間。在探究過程中，學生嘗試進行生物學實驗，獲取生物學現象，歸納生物學結論。探究結束后，教師組織展示活動。在活動中，教師鼓勵學生展示問題答案，以及探究、解決問題的思路和具體方法。同時，教師立足學生的展示情況，不斷追問，助力他們建構出細胞膜結構模型，由此解決核心問題。學生在問題串的作用下，真正進行了生物學探究。尤其，學生經歷深度學習過程，掌握了生物學本質，形成批判質疑精神，提高科學探究能力。

2. 利用科學史，驅動學生深度探究

生物學科學史是生物學研究的結晶，是重要的生物學教學資源。生物學科學史回答了“是什么”“怎么來”這兩大問題。教師有效應用生物學科學史可以在豐富生物學教學內容的同時，促使學生深度探究，逐步領悟生物學本質，獲取科學方法，提高高階思維能力和科學探究能力。對此，在生物學課堂上，教師要立足探究環節，結合教學內容，引入相關的科學史，驅動學生深度探究。

例如，教材必修1“降低化學反應活化能的酶”這節課的教學重點之一是酶的定義。在探究環節，教師圍繞此教學重點，先利用交互式電子白板展示釀酒、儲藏酒的畫面。圍繞畫面，教師向學生提出問題：為什么在釀造和儲藏的過程中，酒會變酸呢？此問題很容易引發學生的探究興趣。教師把握時機，繼續利用交互式電子白板，展示相關的生物學科學史內容：巴斯德和李比希關于酶本質探索的爭論、畢希納發現釀酶、薩姆納歷時9年證明尿酶是蛋白質、切赫和奧特爾曼發現少數RNA具有生物學催化功能。在問題引導和科學史內容的雙重作用下，學生發揮自主性，沿著科學家的腳步，逐步探究酶的相關內容，如作用、本質、特性等。在探究的過程中，學生由淺入深地總結出酶的定義。之后，教師引導學生展示成果。在學生展示時，教師和其他學生認真傾聽，有針對性地提出補充內容，借此完善認知。

如此做法不僅使學生獲得了深度探究的機會，還使學生在深度探究的同時，積極地了解科學史內容，達到不僅知其然，而且知其所以然，深刻地建立生物學認知。在整個教學過程中，學生親身實踐，潛移默化地鍛煉了科學探究能力，便于推動深度學習的發展，提高生物學學習效率。

三、解釋環節的教學策略

解釋環節是師生共同探究的環節。在此環節，學生可以以自主探究成果為切入點進行深入探究，達成統一認知，強化認知水平，發展核心素養。為此，在實施高中生物學教學時，教師要以解釋環節為立足點，依據教學內容，與學生共同研討，促使其深度學習。

例如，在教學教材選擇性必修1“神經沖動的產生和傳導”這節課時，在講解“興奮在神經纖維上的傳導”時，教師可以利用交互式電子白板呈現如圖1所示的蛙的坐骨神經表面電位差的實驗示意圖。

同時，教師讓學生小組合作完成以下兩項任務。任務1：探究靜息時和受到刺激后，a，b兩點的電位變化情況。任務2：探究興奮是如何在神經纖維上傳導的。在了解任務內容后，各小組成員認真審視示意圖，有所發現，然后展現任務成果。有的小組代表提出：“在示意圖中，圖1（a）是神經纖維的正常狀態，此時電表不會發生偏轉；圖1（b）、圖1（c）和圖1（d）表示在神經的左側端施加刺激后，電表向左側偏轉，之后向右側偏轉，接著又恢復為正電位。”由此可見，刺激的出現和傳導可以使神經表面的電位發生變化。教師對此進行肯定，并追問：“從這一現象中，大家可以得出怎樣的結論？”在問題的驅動下，學生深入思考，試著歸納結論，即神經系統中，興奮是以電信號的形式沿著神經纖維傳導的。基于此，教師進行歸納，促使學生完善認知。

學生在體驗探究、解釋活動時，發揮自主性，獨立思考、探究，由淺入深地掌握生物學相關知識。學生也因此鍛煉了獨立思考能力、圖像分析能力、歸納總結能力，便于提高生物學科學探究和理性思維水平。

四、遷移環節的教學策略

遷移環節是學生應用所學、解決生物學問題的環節。深度學習注重學生的遷移運用。在進行深度學習時，學生受到教師的引導，由始至終地遷移已有認知，不斷解決生物學問題，展示探究成果，由此掌握生物學知識，了解生物學本質，建構生物學知識點之間的聯系。在生物學課堂上，教師要以學生學習情況為基礎，聯系實際生活，設計相關問題，并將其應用于遷移環節，促使學生回顧所學，強化生物學認知，發展生物學核心素養，提高深度學習效率。

例如，在教學教材必修2“人類遺傳病”這節課時，在遷移環節，教師可以結合學生學情和現實生活，設計生活化問題。

問題1：糖尿病是威脅青少年健康的一種遺傳病。對于糖尿病敘述不正確的是（? ? ）。

（A）研究糖尿病發病率的正確做法是在人群中進行隨機抽樣調查，由此計算發病率

（B）糖尿病是單基因遺傳病

（C）遺傳物質和環境因素是產生糖尿病的共同因素

（D）糖尿病導致消瘦的原因可能是利用葡萄糖功能受阻，機體消耗較多的脂肪

問題2：一名患有單基因遺傳病的男子和正常女子結婚。若生女孩，其100%患病；若生男孩，其100%正常。這種遺傳病的遺傳方式屬于（? ? ）。

（A）伴X染色體顯性遺傳

（B）伴X染色體隱性遺傳

（C）常染色體隱性遺傳

（D）常染色體顯性遺傳

學生認真分析題目，啟動思維，聯想課堂學習內容，借此解決問題，扎實掌握課堂所學，同時鍛煉生物學應用能力。在解決問題時，一些學生遇到困難。教師以此為切入點，有針對性地進行點撥，促使學生查漏補缺，增強生物學認知，積累生物學應用經驗。

五、評價環節的教學策略

評價貫穿“5E”教學模式的各個環節，是學生深度學習的驅動。深度學習關注學生的學習過程。學習過程是學生進行深度學習的支撐。為此，教師要緊抓學生的深度學習過程，選用教師評價、學生自評、生生互評等方式，了解學生學習情況，及時進行引導，促使學生深度學習，提高課堂學習效率。

仍以“人類遺傳病”這節課為例，在遷移環節，教師設計生活化問題。

問題：關于人類遺傳病的敘述，正確的是（? ? ）。

（A）人類遺傳病是因為遺傳物質改變了而產生的疾病

（B）沒有攜帶遺傳病基因的個體，其一定不會得上遺傳病

（C）禁止近親結婚，是因為其會增大遺傳病的發病幾率

（D）單基因遺傳病是由一個基因控制的疾病

在學生解決問題后，教師隨機選擇代表，引導其作答。此時教師根據學生給出的答案，診斷學生的學習情況，如“在完成上題時，學生出現錯誤，說明其尚未了解遺傳病的成因”。基于此，教師著重講述人類常見遺傳病的類型和成因。這是診斷性評價的具體表現。學生認真傾聽，彌補課堂學習不足。

總而言之，“5E”教學模式可以助力學生深度探究生物學內容，掌握生物學本質，發展生物學核心素養。對此，高中生物學教師可以將“5E”教學模式作為引導學生深度學習的“法寶”，結合“5E”教學模式的五大環節與教學內容，應用適宜策略，引導學生探究。在探究過程中，學生可以通過不斷地發揮思維作用掌握生物學知識，切實增強生物學學習深度，提高學習效率。

參考文獻：

［1］趙彬. 基于“5E”教學模式的高中生物學教學設計與實踐研究［D］. 西安：陜西師范大學，2016.

［2］沙健華. 從深度學習角度談高中生物教學［J］.數理化解題研究，2021（33）.

［3］陳麗珊.“5E”教學模式對高中生物學深度學習影響的實踐研究［D］. 福州：福建師范大學，2021.