“5E”教學模式在生物實驗教學中的應用

徐歡

摘 要：“5E”教學模式是一種基于建構主義教學理論的新型教學模式。應用“5E”教學模式開展“綠葉中色素的提取和分離”的實驗教學，培養(yǎng)學生的探究能力，促進學生對科學概念的理解和知識的建構。

關鍵詞：“5E”教學模式；實驗教學；教學應用

一、“5E”教學模式理論背景

“5E”教學模式是美國生物學課程研究所開發(fā)的一種基于建構主義教學理論的新型教學模式，強調通過小組合作學習，以學生為中心，運用調查和實驗的方法解決問題，促進學生對科學概念的理解和知識的建構。“5E”教學模式分為5個學習階段：參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、詳細說明（Elaboration）和評價（Evaluation）。借鑒“5E”教學模式開展生物教學，對推進生物教學改革有積極意義。

二、案例展示：“綠葉中色素的提取和分離”教學應用及反思

1.實驗教學內容分析

植物光合作用始于光合色素吸收、傳遞轉換光能，在學生學習光合作用過程之前，課標和教材安排光合色素的提取和分離實驗，既能激發(fā)學生學習和探究的興趣，學習物質提取和分離實驗的基本技能，又為學習和理解光合作用中的能量轉化奠定基礎，有舉足輕重的作用。

2.實驗教學創(chuàng)新分析

本實驗按常規(guī)教學屬于驗證性實驗，驗證葉綠體中色素的種類、含量及顏色。為了學生的素養(yǎng)提升和能力發(fā)展，我按照核心素養(yǎng)的理念將此實驗改成探究性實驗，對很多問題進行了對比和擴展。既實現(xiàn)了課程標準對本節(jié)課的要求，又激發(fā)了學生的創(chuàng)新性思維，培養(yǎng)了學生實驗探究的能力。

3.實驗方法設計

實驗探究法：“探討—實踐”實驗教學法，即探究性教學方法。通過每組同學對每一步不同的做法與探究相結合，引導學生在探究過程中自己找出答案、突破難點。

4.實驗教學過程

本節(jié)課采用的是一種適合培養(yǎng)學生探究能力的“5E”教學模式，強調通過小組合作學習，以學生為中心，運用調查和實驗的方法解決問題，促進學生對科學概念的理解和知識的建構。這一節(jié)課按“5E”教學模式設計如下：

課前準備→分組探究→結果分析→小結評價→實驗再探究

（1）課前準備

教師活動：布置學生預習實驗，對教材實驗反思并提出問題，創(chuàng)新設計探究問題，列出“菜單”。把全班同學分為若干大組，每大組推薦一位學生為組長。教師對學生的實驗設計提出指導意見。

學生活動：預習，思考，總結，列出想要探究問題的“菜單”。從設計的實驗“菜單”中選出想做的實驗，組合成組。小組成員共同討論查閱資料，設計實驗，組長填寫實驗申請表，學生事先準備好實驗用到的材料用具。

（2）分組探究

教師活動：以小組為單位，進行實驗操作。在常規(guī)操作中設計不同的途徑進行探究。（教師提醒學生注意藥品使用方法和注意事項）

學生活動：每組5～6人，2人嚴格按書中步驟和順序，其他人在整體步驟不變的情況下可替換試劑或材料或改變順序，對疑惑進行現(xiàn)場辨析和解決。

（3）探究-解釋

探究質疑一：能否用其他綠色植物的葉片代替菠菜作為實驗材料？

第一大組的學生選擇了女貞葉片，桂花葉片，青菜葉片，菠菜葉片作為實驗材料進行色素的提取和分離。實驗結果：女貞葉片提取，分離后得到的四條色素帶最明顯。

探究質疑二：能否改良過濾裝置提高過濾速度？

第二大組的學生選擇了單層尼龍布，棉花，針管對研磨液進行過濾。實驗結果：用棉花塞住漏斗口過濾，效果更好。

探究質疑三：能否用其他方法來劃出細、直、均勻的濾液細線？

第三大組選擇了毛細吸管，蓋玻片，鋼筆沾色素、硬幣邊緣壓線等方法畫濾液細線。實驗結果：用毛細吸管畫濾液細線效果

最好。

探究質疑四：能否用其他裝置來分離色素？

第四大組的學生選用了試管、燒杯進行色素分離。實驗結果：用試管代替燒杯，可以節(jié)約層析液，塞上塞子，可以固定濾紙條，防止揮發(fā)。

（4）課堂小結

學生展示自己的成果并做分析，進行得失的總結，分析成敗的原因，培養(yǎng)歸納總結分析能力和語言表達能力。

（5）評價

引導學生對學習活動開展自評、互評；教師對教學活動及學生的表現(xiàn)進行評價。

（6）實驗再探究

思考：結合以下器材（榨汁機，定性濾紙），你能想出新的綠葉色素提取和分離的方法嗎？

綠葉中色素的提?。菏褂谜ブ瓩C直接對綠葉進行榨汁，收集濾液（需加碳酸鈣和酒精）。綠葉中色素的分離：濾液色素滴在濾紙中央，干了重復3次，濾紙中央與層析液用一棉線相連也可達到分離效果。

5.教學反思

“5E”教學模式適合培養(yǎng)學生的探究能力，能充分發(fā)揮學生的主體作用。本節(jié)課從準備到實施然后到最后總結雖然耗時較長，在實驗過程中有不少的同學犯了各種錯誤，但同時也有不少同學提出了更為合理實用的改進方法，讓學生真正體驗到了學習和探究的樂趣。由此可見，只要我們充分發(fā)揮實驗教學的優(yōu)勢，充分體現(xiàn)“以教師為主導，以學生為主體，以探究為中心”的基本理念，以學科知識為載體，不斷給學生提供進行創(chuàng)新活動的機會和空間，就能夠充分挖掘出學生潛在的創(chuàng)造力。讓學生“學會求知，學會做人，學會審美，學會創(chuàng)造”，在今后社會的發(fā)展中不斷更新知識結構，適應社會發(fā)展需要。

參考文獻：

[1]張杏娟，劉恩山.5E教學模式在發(fā)展學生能力和課程建設中的價值及作用[J].生物學通報，2015，50（2）：21.

[2]劉恩山.中學生物學教學中概念的表述與傳遞[J].中學生物學，2011，27（1）：3.

編輯 郭小琴