探索5E教學(xué)法促進(jìn)生物概念深度學(xué)習(xí)

尤幼珠

摘要：5E教學(xué)法以吸引、探究、解釋、遷移、評(píng)價(jià)為五要素.5E教學(xué)法的運(yùn)用強(qiáng)調(diào)協(xié)同課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，從而突出對(duì)知識(shí)點(diǎn)的有效教學(xué)，以幫助學(xué)生從問題探究中遷移運(yùn)用.文章以人教版高中生物“染色體變異”一節(jié)為例，探討其教學(xué)過程.

關(guān)鍵詞：5E教學(xué)法；深度學(xué)習(xí)；高中生物

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2023）15-0133-03

核心素養(yǎng)背景下，高中生物深度教學(xué)要注重教學(xué)目標(biāo)的選擇，要優(yōu)化教學(xué)素材，同時(shí)要強(qiáng)調(diào)教學(xué)方法的變革.其中重要的一點(diǎn)就是圍繞概念來展開教學(xué)活動(dòng)，這樣才能促進(jìn)學(xué)生在問題探究中深化對(duì)知識(shí)本質(zhì)的理解與掌握.“染色體變異”這一內(nèi)容涉及概念較多，如單倍體、多倍體、二倍體、染色體組等.其中，染色體組是核心概念，但很多學(xué)生所形成的理解并不準(zhǔn)確，這直接影響對(duì)其他概念的學(xué)習(xí)和應(yīng)用.要改變這一情形，可以嘗試采用5E教學(xué)法，這樣就可以實(shí)現(xiàn)以興趣為引領(lǐng)、以問題為主線，并在此過程中提升學(xué)生的學(xué)習(xí)力、探究力和解決問題的實(shí)踐力.

1 5E教學(xué)法的基本內(nèi)涵

皮亞杰的教學(xué)方法分為五個(gè)前后緊密聯(lián)系的重要階段，即吸引、探究、解釋、遷移與評(píng)價(jià)等，因?yàn)檫@五個(gè)學(xué)習(xí)階段都是以字母E開頭，所以被稱之為“5E學(xué)習(xí)環(huán)”或者“5E教學(xué)模式”.該教學(xué)法作為一種與建構(gòu)主義相關(guān)、可以促進(jìn)學(xué)生概念轉(zhuǎn)變的學(xué)習(xí)理論，彰顯出學(xué)生所具有的主體地位，該教學(xué)方法運(yùn)用的過程中，學(xué)生可以在良好的教學(xué)情境中感受到概念的建立過程，并可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入的探究活動(dòng)，同時(shí)還可以在積累經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建全新的探究式學(xué)習(xí)思路.特別需要指出的是，5E教學(xué)法高度重視評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，其強(qiáng)調(diào)通過教師口頭提出的開放性問題、書面表達(dá)或者表現(xiàn)性任務(wù)，去對(duì)學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行正式評(píng)價(jià).

總體而言，該教學(xué)方法的五個(gè)階段之間緊密聯(lián)系，可以促進(jìn)學(xué)生在原來的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上生成意義，并建構(gòu)出符合自身理解的概念，同時(shí)還可以引發(fā)對(duì)應(yīng)的認(rèn)知沖突，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的深入理解與消化.

2 5E教學(xué)法與深度學(xué)習(xí)之間的聯(lián)系

核心素養(yǎng)背景下的學(xué)科教學(xué)，強(qiáng)調(diào)通過深度學(xué)習(xí)來促進(jìn)核心素養(yǎng)的落地.深度學(xué)習(xí)就是在傳統(tǒng)知識(shí)傳授的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入地理解，并能夠熟練掌握與應(yīng)用，同時(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過批判性學(xué)習(xí)，將全新的知識(shí)貫穿到原有的知識(shí)框架中，以實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)之間的有機(jī)聯(lián)系，這可以保證學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的靈活運(yùn)用，可以面向現(xiàn)實(shí)生活中去解決實(shí)際問題.所以從這個(gè)角度來看，深度學(xué)習(xí)與5E教學(xué)法之間有著一定的契合之處.

然而根據(jù)專家們的研究可以發(fā)現(xiàn)，并不是所有學(xué)生都可以達(dá)到深度學(xué)習(xí)的水平，很多時(shí)候相當(dāng)一部分學(xué)生還只是停留在淺層學(xué)習(xí)中，這就讓實(shí)際教學(xué)表現(xiàn)出差異性較大的兩種學(xué)習(xí)結(jié)果.很顯然，淺層學(xué)習(xí)的學(xué)生一直處在被動(dòng)學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)也停留在了知識(shí)的表面，并沒有深入到知識(shí)本質(zhì)當(dāng)中，只是簡(jiǎn)單地理解概念，無法真正做到融會(huì)貫通、知識(shí)遷移，并且缺少一定的決策能力[3].盡管很多時(shí)候教師都進(jìn)行著全面且細(xì)致的努力，但是并沒有能夠有效改變這一現(xiàn)狀，很多時(shí)候教師依然延續(xù)著單一且枯燥的灌輸式教學(xué)模式.通過5E教學(xué)法的運(yùn)用，教師可以有效引導(dǎo)學(xué)生在生物概念學(xué)習(xí)的過程中，能夠積極參與進(jìn)來，并且進(jìn)入深度學(xué)習(xí)的狀態(tài)，可以讓學(xué)生的學(xué)習(xí)氛圍變得十分融洽，這樣就能夠幫助學(xué)生更好地理解與掌握所學(xué)知識(shí)，同時(shí)建立起各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，從而形成屬于自己的知識(shí)體系.又因?yàn)樯疃葘W(xué)習(xí)下的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)生一直處在高認(rèn)知水平層次上，這鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)造以及批判的思維能力，進(jìn)而能夠幫助學(xué)生解決真實(shí)生活場(chǎng)景中存在的問題.

3 5E教學(xué)法促進(jìn)概念深度學(xué)習(xí)的有效策略

3.1 順應(yīng)原有認(rèn)知，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情在“染色體變異”一節(jié)教學(xué)中，要突破概念教學(xué)瓶頸，教師可以通過設(shè)問來引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，從而促進(jìn)學(xué)生更快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài).在前面所學(xué)“減數(shù)分裂”“基因突變與基因重組”中，學(xué)生認(rèn)識(shí)了“同源染色體”“基因重組”等概念.在教學(xué)中，教師可以出示一組圖片，讓學(xué)生觀察是否發(fā)生了基因重組.在圖示中，教師還利用“染色體易位”，讓學(xué)生形成認(rèn)知沖突；接著，鼓勵(lì)學(xué)生展開討論，對(duì)兩者的異同進(jìn)行分析，學(xué)生在產(chǎn)生不滿足感的過程中，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)積極性.

同時(shí)，在本知識(shí)的教學(xué)中，對(duì)于“遺傳、變異”現(xiàn)象，除了“基因突變”“基因重組”外，還有“染色體變異”.通過對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異方式的呈現(xiàn)，讓學(xué)生在觀察中歸納染色體變異的特點(diǎn)，如“染色體缺位”“染色體重復(fù)”“染色體易位”“染色體倒位”等.最后，結(jié)合染色體變異的實(shí)例，讓學(xué)生加深對(duì)“染色體變異”概念的理解，這可以幫助學(xué)生初步構(gòu)建“染色體變異”概念圖.

3.2 激活自主意識(shí)，展開問題探究

5E教學(xué)法的第二個(gè)環(huán)節(jié)是組織學(xué)生展開問題探究.探究過程的引領(lǐng)需要教師發(fā)揮導(dǎo)向作用，同時(shí)要尊重學(xué)生的主體性，要激發(fā)學(xué)生的自主意識(shí)，以通過合作探究來深化對(duì)概念的理解.在教學(xué)中，可以結(jié)合教材中對(duì)“染色體組”概念的表述，讓學(xué)生圍繞“染色體組”概念去體驗(yàn)探究活動(dòng)，具體設(shè)計(jì)可以是：

首先，兩人為一組，根據(jù)磁性貼片，在黑板上擺出雌、雄果蠅的染色體組成.在學(xué)生動(dòng)手過程中，提出問題：果蠅體細(xì)胞中有多少染色體？各類染色體有多少條？哪些為同源染色體？雌雄性染色體有何區(qū)別？通過回顧相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，再引出對(duì)“減數(shù)分裂”過程的討論，雌性果蠅卵細(xì)胞染色體分布與雄性果蠅精細(xì)胞染色體分布中，各有多少染色體？在形態(tài)、大小、功能上有何特點(diǎn)？是否為同源染色體？

接著，根據(jù)等位基因概念，將Aa、Bb、Cc、Dd作為雌性果蠅體細(xì)胞4對(duì)染色體，再對(duì)照卵細(xì)胞染色體，讓學(xué)生思考：卵細(xì)胞的基因是否為控制物種生長(zhǎng)發(fā)育的全部基因？如此通過話題討論，可以讓學(xué)生結(jié)合果蠅染色體實(shí)例，去認(rèn)識(shí)非同源染色體，及其形態(tài)、功能上的異同性，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到正是這些非同源染色體，共同控制著物種的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異信息.

最后，對(duì)“染色體組”概念的體會(huì).教學(xué)中可以以人的雙手為載體，讓學(xué)生對(duì)照雙手，用左右五根手指，分別表示同源染色體的分離狀態(tài)，左手為一個(gè)染色體組，右手為一個(gè)染色體組，然后觀察兩者的異同，這樣就可以讓學(xué)生深化對(duì)“染色體組”的理解.這一設(shè)計(jì)可以直觀呈現(xiàn)“染色體組”概念，同時(shí)也為后續(xù)分析、運(yùn)用生物概念辨析生物學(xué)問題奠定了基礎(chǔ).

3.3 引出思考問題，融入解釋環(huán)節(jié)

5E教學(xué)法中的解釋環(huán)節(jié)著重對(duì)探究活動(dòng)的考查，其可以幫助學(xué)生理解新知識(shí)、鞏固舊知識(shí)，并建立起兩者之間的緊密聯(lián)系，從而促進(jìn)學(xué)生轉(zhuǎn)化自身的經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)知.同時(shí)，這一過程也是知識(shí)的理解過程，教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的觀察結(jié)果，然后利用現(xiàn)有知識(shí)去分析與解釋觀察到的現(xiàn)象，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知其然且知其所以然，這可以保證學(xué)生形成良好的科學(xué)邏輯理解.在學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)，需要讓學(xué)生做到解決問題時(shí)能夠有理有據(jù)，能夠明確生物演變規(guī)律的前因后果.

值得一提的是，在小組交流的過程中，需要引導(dǎo)學(xué)生借鑒別人的思路，從而促使自身的學(xué)習(xí)水平顯著提升.例如，教師可以利用圖示（如圖1所示）來提出問題，即讓學(xué)生在觀察某細(xì)胞的基礎(chǔ)上思考其中有幾組染色體組？假設(shè)該物種基因型為AAaaBbbb，請(qǐng)分析有多少個(gè)染色體組？

對(duì)于第一個(gè)問題，有學(xué)生認(rèn)為細(xì)胞中有2條非同源染色體，因其大小、形態(tài)不同，故為2個(gè)染色體組；有學(xué)生認(rèn)為，染色體組應(yīng)該包含“全部遺傳信息”，圖示中每條染色體應(yīng)該為一組，故為3個(gè)染色體組；有學(xué)生認(rèn)為，根據(jù)“控制同一形狀的基因在同源染色體上，同源染色體是形態(tài)、大小一樣的染色體，即為一組”，所以細(xì)胞中應(yīng)該有4個(gè)染色體組.對(duì)染色體組數(shù)的判斷，還有第二種方法，即“控制同一性狀的基因個(gè)數(shù)”.其余學(xué)生也對(duì)自己的判斷也做出了相關(guān)解釋.隨后要討論的問題是：這些判斷是否準(zhǔn)確？根據(jù)“形態(tài)相同的染色體的條數(shù)”來判定染色體組數(shù)，是否可行？事實(shí)表明，圍繞這些問題展開解釋，可以讓學(xué)生在交流中形成共識(shí)，獲得共同學(xué)習(xí)的目的.

3.4 展開遷移應(yīng)用，融入評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)

遷移運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)同時(shí)也是學(xué)習(xí)的拓展環(huán)節(jié)，其能夠促使學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到全新的場(chǎng)景中并解決新的問題.本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)中，筆者努力為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)全新的知識(shí)場(chǎng)景，并引入練習(xí)活動(dòng)，以讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生物現(xiàn)象，從而考查學(xué)生對(duì)相關(guān)概念的掌握程度，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生形成良好的知識(shí)架構(gòu).此過程中，學(xué)生可以利用所學(xué)的知識(shí)去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、獲取解決方案等，學(xué)生能在全新的環(huán)境中通過實(shí)踐與應(yīng)用來鞏固所學(xué)新知識(shí).

5E教學(xué)法的評(píng)價(jià)理論與當(dāng)前新課改教育要求的評(píng)價(jià)基本一致，其都強(qiáng)調(diào)從教師主導(dǎo)到師生共同參與，評(píng)價(jià)的手段也從單一的形成性測(cè)驗(yàn)，轉(zhuǎn)向正式與非正式的評(píng)價(jià)方法相結(jié)合，評(píng)價(jià)的功能則從傳統(tǒng)的學(xué)生學(xué)習(xí)成果查缺補(bǔ)漏，轉(zhuǎn)向支持學(xué)生學(xué)習(xí)再到改善教與學(xué)[4].總體而言，5E教學(xué)法強(qiáng)調(diào)運(yùn)用多樣化的評(píng)價(jià)方式，包括了教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自己評(píng)價(jià)以及學(xué)生互評(píng)等等.

在學(xué)習(xí)了“染色體組”概念之后，可以圍繞概念展開內(nèi)涵與外延的拓展訓(xùn)練，以促進(jìn)學(xué)生遷移運(yùn)用.如讓學(xué)生閱讀教材中“單倍體”“二倍體”“多倍體”表述內(nèi)容，并分析其特點(diǎn)；然后讓學(xué)生根據(jù)概念，并通過舉例來闡釋對(duì)概念的應(yīng)用；最后分別讓學(xué)生圍繞圖示信息去辨析有幾個(gè)染色體組？該生物為幾倍體？此過程中，教師在進(jìn)行教學(xué)引領(lǐng)的時(shí)候，要善于多元評(píng)價(jià)，要激發(fā)學(xué)生對(duì)概念主動(dòng)思考，以評(píng)價(jià)來促進(jìn)概念教學(xué)，最終讓學(xué)生理解不同概念的意義，從而提升課堂學(xué)習(xí)效率.

參考文獻(xiàn)：

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[4] 竇越.學(xué)習(xí)工具：深度學(xué)習(xí)高中生物核心概念的思維助手[J].中學(xué)課程資源，2019（08）：66-67.

［責(zé)任編輯：季春陽］