基于5E模式下的高三生物學(xué)復(fù)習(xí)課“動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)”概念教學(xué)設(shè)計

祝義蘭（北京師范大學(xué)南山附屬學(xué)校 廣東深圳 518000）

1 教學(xué)設(shè)計指導(dǎo)思想

5E 教學(xué)模式是美國生物學(xué)課程研究（BSCS）開發(fā)的一種建構(gòu)主義教學(xué)模式，在科學(xué)教育領(lǐng)域受到高度的關(guān)注。 這種教學(xué)模式將課程分為參與（engagement）、探究（exploration）、解釋（explanation）、拓展（elaboration）及評價（evaluation）5 個階段。 此教學(xué)模式遵循學(xué)生的認知規(guī)律，充分調(diào)動學(xué)生參與學(xué)習(xí)、解決問題的積極性，并能主動構(gòu)建概念模型。

BSCS 開展的一項實證研究表明，5E 教學(xué)模式比傳統(tǒng)的教學(xué)模式更加有利于學(xué)生學(xué)業(yè)成績的提高，也更能提高學(xué)生的興趣［1］。 5E 教學(xué)模式是當(dāng)前科學(xué)教育領(lǐng)域能夠體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)教育理論的重要教學(xué)模式之一，其最終目標(biāo)是指向?qū)W生科學(xué)概念的構(gòu)建，這也是理科教育的核心任務(wù)。

2 教材分析

本節(jié)內(nèi)容選自人教版必修3 第2 章“動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)”。 高三“動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)”復(fù)習(xí)單元的內(nèi)容包括：興奮傳導(dǎo)及傳遞機理、 各種激素的作用、 血糖調(diào)節(jié)、 水鹽平衡調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)等，引導(dǎo)學(xué)生認識個體層次生命系統(tǒng)的整體性與穩(wěn)態(tài)。 本專題在高考中所占比例較大，由于所涉及內(nèi)容與人類的健康等密切相關(guān)，容易結(jié)合實際命制綜合性的、能力要求高的試題。

3 學(xué)情分析

學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)的基本過程，但是對于這3 種調(diào)節(jié)方式的區(qū)別與聯(lián)系并未建立整體性的概念模型。筆者在高三復(fù)習(xí)中發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生對于知識的記憶與理解是零碎的、片段化的，并未構(gòu)建概念的內(nèi)涵及概念與概念之間的聯(lián)系，從而形成對穩(wěn)態(tài)的整體認識。

4 教學(xué)策略

本章知識內(nèi)容繁多且難點集中，教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生站在學(xué)科觀點的高度重新整合以往學(xué)習(xí)的知識，基于5E 教學(xué)模式，以核心概念為統(tǒng)領(lǐng)，從整體到局部，幫助學(xué)生梳理和構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，以利于概念原理的提取和應(yīng)用。

5 教學(xué)目標(biāo)

依據(jù)2017年全國新課標(biāo)高考生物學(xué)考試大綱制定教學(xué)目標(biāo)［2］。

1）知識目標(biāo)：知道神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)的過程，能在試題給予的相對簡單情境中識別并使用；理解并比較3 種調(diào)節(jié)機制的區(qū)別；理解3 種調(diào)節(jié)機制是如何通過相互作用達到穩(wěn)態(tài)。

2）能力目標(biāo)：運用模型構(gòu)建的方法，分析綜合性問題，并將零碎、 片段化的知識構(gòu)建成知識網(wǎng)絡(luò)。

3）情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：通過小組討論問題，體會科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度的重要作用；關(guān)注與本章相關(guān)的生活問題，進一步探討科學(xué)、技術(shù)和社會三者之間復(fù)雜的互動關(guān)系。

6 教學(xué)過程

基于5E 模式的高三生物學(xué)復(fù)習(xí)課“動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)”概念教學(xué)設(shè)計基本流程。

6.1 參與（engagement） 本環(huán)節(jié)的主要目標(biāo)是通過確定學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生的求知欲。 回顧前期學(xué)習(xí)內(nèi)容，引發(fā)學(xué)生思考，將所學(xué)知識加以總結(jié)歸納，為后續(xù)學(xué)習(xí)做鋪墊。在該階段還可充分暴露學(xué)生的錯誤概念，以便糾正。

教師給出3 個生活中常見的實例： ①某人突然被冰水澆濕，骨骼肌會產(chǎn)生戰(zhàn)栗；②血糖升高直接刺激胰島B 細胞分泌胰島素；③兒童接種卡介疫苗預(yù)防結(jié)核病。引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)知識，判斷上述3 種實例的調(diào)節(jié)方式，并基于學(xué)生前期的知識，布置任務(wù)讓學(xué)生從參與的細胞、信息分子、作用途徑、作用速度、作用范圍方面總結(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)的區(qū)別。 學(xué)生6 人一組通過合作參與的方式，將討論結(jié)果寫在教師提前發(fā)放的表格中，記錄組內(nèi)成員的討論成果。

6.2 探究（exploration） 本環(huán)節(jié)的主要目標(biāo)是在問題串的引導(dǎo)下，結(jié)合本章第3 節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生搭建神經(jīng)與體液調(diào)節(jié)之間的概念模型。通過小組探究合作學(xué)習(xí)，訓(xùn)練學(xué)生閱讀新信息，并從中提取有效信息以便搭建三大調(diào)節(jié)方式的概念模型。

教師先從學(xué)生已存在的概念聯(lián)系出發(fā)［4］，提出問題串：①神經(jīng)調(diào)節(jié)如何影響體液調(diào)節(jié)？體液調(diào)節(jié)如何影響神經(jīng)調(diào)節(jié)？ ②2 種調(diào)節(jié)通過什么物質(zhì)進行相互影響？ 各小組構(gòu)建神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)概念之間的聯(lián)系，并用文字與箭頭聯(lián)系搭建模型。而后教師分發(fā)探究活動指南，引導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)背景知識（表1），并提出問題：神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)通過什么物質(zhì)對免疫調(diào)節(jié)起作用？ 免疫調(diào)節(jié)又是通過什么物質(zhì)影響神經(jīng)與體液調(diào)節(jié)？ 學(xué)生認真閱讀背景材料，從中提取有效信息，并嘗試用帶有文字的箭頭搭建神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)三者之間的聯(lián)系，完成概念模型。

表1 活動4 過程中學(xué)生探究活動的背景知識材料［3］

6.3 解釋（explanation） 本環(huán)節(jié)的主要目標(biāo)是檢測學(xué)生在前期的探究活動，以及新信息的提取中對于概念的掌握情況，從學(xué)科知識層面為學(xué)生搭建教材中未涉及的神經(jīng)體液與免疫之間的聯(lián)系，強化學(xué)生對于三大調(diào)節(jié)方式的理解。

學(xué)生在探究活動之后，以小組為單位畫出神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)之間的聯(lián)系，并解釋三者之間的聯(lián)系是如何構(gòu)建的。教師在學(xué)生解釋的過程中記錄學(xué)生依然遺留的錯誤概念和科學(xué)概念構(gòu)建過程中出現(xiàn)的問題，與學(xué)生共同搭建概念模型（圖1）［5］學(xué)生參照組內(nèi)合作討論出來的概念模型與其他組作比較，并不斷修正組內(nèi)所建立的概念模型。深刻理解三大調(diào)節(jié)方式之間的聯(lián)系。

圖1 神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)概念模型

6.4 拓展（elaboration） 本環(huán)節(jié)的主要目標(biāo)是深化學(xué)生對神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)三者概念之間聯(lián)系的理解，并能用所學(xué)知識解決生活中與此相關(guān)的現(xiàn)象。

結(jié)合生活實際提出問題，引發(fā)學(xué)生的討論與思考。焦慮緊張的的心理反應(yīng)會使人對病毒、真菌感染的抵抗能力，以及對腫瘤細胞的監(jiān)視能力下降的原因是什么？ 學(xué)生通過探究活動中構(gòu)建的概念模型解決教師提出的問題，并能列舉一些關(guān)系三大調(diào)節(jié)方式的具體實例。

6.5 評價（evaluation） 本環(huán)節(jié)的主要目標(biāo)是為教師提供反饋信息，更充分了解學(xué)生的掌握情況，并根據(jù)答題情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題，進一步更好地解決問題。

綜合性試題檢測學(xué)生學(xué)習(xí)成果，教師觀察學(xué)生是否能根據(jù)所構(gòu)建概念模型快速解決高三復(fù)習(xí)過程中所面臨的問題。在解題過程中可提問：你是如何解決此問題的，解題思路是什么？學(xué)生獨立完成綜合性試題，并簡要描述自己的解題思路。

7 教學(xué)反思

本節(jié)課通過5E 教學(xué)模式，利用諸多活動層層遞進，利用學(xué)生的前科學(xué)概念，通過合作探究的方式，最終引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)三者之間的概念模型，并能利用所構(gòu)建模型在復(fù)習(xí)中快速解決新情境下的問題。在學(xué)生進行主動學(xué)習(xí)的過程中，教師逐步引導(dǎo)學(xué)生以先前學(xué)習(xí)的神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)之間的聯(lián)系為出發(fā)點，利用背景材料的提示，激發(fā)學(xué)生對于“神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)對免疫調(diào)節(jié)具有什么影響”問題的興趣，并根據(jù)材料提示構(gòu)建三大調(diào)節(jié)方式間的概念模型。

在教學(xué)實踐中，通過綜合性試題檢測，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)學(xué)生都能利用所學(xué)知識快速解決所給出的問題，并在后續(xù)的學(xué)習(xí)中將一些章節(jié)的核心概念聯(lián)系。由此可見，5E 模式的學(xué)習(xí)，學(xué)生可自主將概念進行鞏固與延伸，基本完成教學(xué)目標(biāo)。