探索5E教學(xué)模式在高中生物概念教學(xué)中的應(yīng)用
——以“減數(shù)分裂”為例

劉媛媛

（廣東省廣州市第四中學(xué)，廣東 廣州）

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中指出教學(xué)“應(yīng)以核心概念和原理為中心”“依據(jù)重要概念精選恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動內(nèi)容和活動方法”“所有的教學(xué)活動都要有利于促進(jìn)學(xué)生對生物學(xué)概念的建立、理解和應(yīng)用”。

“5E 教學(xué)模式”的“吸引（Engage）、探究（Explore）、解釋（Explain）、遷移（Elaborate）以及評價(jià)（Evaluate）”5個階段將課堂教學(xué)構(gòu)建成層層遞進(jìn)的探究活動環(huán)節(jié)，充分調(diào)動學(xué)生的熱情進(jìn)行調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、解決問題等，使學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)有序化，有助于學(xué)生對于概念的學(xué)習(xí)。下面以“減數(shù)分裂”為例，通過應(yīng)用5E教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)活動，促進(jìn)學(xué)生形成新舊概念的認(rèn)知沖突，幫助學(xué)生建構(gòu)、理解、應(yīng)用新概念，實(shí)現(xiàn)概念教學(xué)。

一、吸引階段

活動1：學(xué)生對假說——進(jìn)行有性生殖的生物以有絲分裂的方式產(chǎn)生成熟的兩性生殖細(xì)胞——進(jìn)行推理。

活動收獲：確定精細(xì)胞或卵細(xì)胞的染色體數(shù)目只有體細(xì)胞的一半。

設(shè)計(jì)意圖：調(diào)動學(xué)生的原有知識，激發(fā)學(xué)生的求知欲，為后續(xù)的探究環(huán)節(jié)做準(zhǔn)備。

二、探究階段

活動2.1：學(xué)生分組討論染色體數(shù)目如何減半。

現(xiàn)場學(xué)生討論主要存在的爭議點(diǎn)：是否發(fā)生DNA復(fù)制。部分學(xué)生認(rèn)為不發(fā)生復(fù)制，直接分裂一次；部分學(xué)生認(rèn)為DNA會復(fù)制，細(xì)胞分裂兩次。

設(shè)計(jì)意圖：鼓勵學(xué)生思考，做出假設(shè)，選擇一定數(shù)量的小組進(jìn)行結(jié)果設(shè)計(jì)展示，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)觀點(diǎn)、提出質(zhì)疑的理性思維。

活動2.2：學(xué)生通過觀察呈現(xiàn)玉米細(xì)胞減數(shù)分裂圖片確定生物體染色體減半的方式。

活動收獲：確定在減數(shù)分裂中，核DNA只復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。通過觀察圖像，判斷同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ中分離，姐妹染色單體在減數(shù)分裂Ⅱ中分離；同源染色體聯(lián)會為了更好地分離，交叉互換，有利于增加染色體的種類。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生觀察生命現(xiàn)象做出判斷，提高學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。

活動2.3：資料分析。1917年，細(xì)胞生物學(xué)家Carothers E.發(fā)現(xiàn)某一種蝗蟲有一對同源染色體，大小不等（為方便大家理解定為A、a）。此時(shí)已知蝗蟲的性別決定為XO型。性染色體X與常染色體A、a互為非同源染色體。那么，這條X染色體與那對異形的A、a之間的組合是否有規(guī)律呢？他統(tǒng)計(jì)了300多個減數(shù)分裂Ⅰ后期的細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是XA組合一起的細(xì)胞與Xa組合一起的細(xì)胞數(shù)量比值接近1∶1。這個實(shí)驗(yàn)說明非同源染色體之間的組合有什么現(xiàn)象？

活動收獲：減數(shù)分裂Ⅰ，同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體自由組合。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生分析資料的能力。

活動2.4：繪制染色體類型為AaBb（其中Aa、Bb分別是兩對同源染色體）的原始生殖細(xì)胞減數(shù)分裂的過程。通過實(shí)物投影儀呈現(xiàn)學(xué)生的繪制結(jié)果。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生畫圖表達(dá)生物學(xué)過程、觀察其他同學(xué)的結(jié)果并提出質(zhì)疑的理性思維。

三、解釋階段

活動3：通過對照上一活動繪制的細(xì)胞分裂圖像，總結(jié)減數(shù)分裂中染色體特殊行為以及其對生物有哪些意義。

活動收獲：總結(jié)同源染色體分離保證了生殖細(xì)胞獲得所有類型的染色體；同源染色體的非姐妹染色體單體交叉互換，可以增加染色體的種類，增加生物多樣性；通過非同源染色體自由組合，以增加配子種類的數(shù)量，增大了后代遺傳物質(zhì)不同的機(jī)會，有利于生物多樣性的形成。

活動意圖：利用探究環(huán)節(jié)獲得的概念解釋生命現(xiàn)象的意義。

四、遷移階段

活動4：討論馬（2N=64）和驢（2N=62）雜交形成的騾子為什么會高度不育？

活動收獲：騾子性成熟形成精細(xì)胞或卵細(xì)胞時(shí)，每條染色體都沒有相對應(yīng)的同源染色體進(jìn)行配對，減數(shù)分裂不能正常發(fā)生。

設(shè)計(jì)意圖：將上一階段獲得的知識在新的情境中應(yīng)用和拓展。

五、評價(jià)階段

活動5：染色體類型為AaBb的原始生殖細(xì)胞經(jīng)完整的減數(shù)分裂后產(chǎn)生了四個子細(xì)胞，其中一個為ABB，那么另外三個子細(xì)胞的染色體類型為？

活動收獲：學(xué)生可通過畫圖或其他形式呈現(xiàn)異常分裂的過程。得出答案。

設(shè)計(jì)意圖：通過異常分裂判斷，評價(jià)學(xué)生對概念的把握情況。

5E教學(xué)模式能夠有效地幫助學(xué)生組織學(xué)習(xí)內(nèi)容。本節(jié)課的核心在探究階段，該階段活動設(shè)置是教學(xué)中最能體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)的“培養(yǎng)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的意識和能力”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。學(xué)生可以在不斷交流和碰撞中形成比較清晰的科學(xué)概念，最終達(dá)到提高學(xué)生生物素養(yǎng)這一核心目標(biāo)。