基于5E教學(xué)模式的《核酸是遺傳信息的攜帶者》教學(xué)設(shè)計(jì)

劉冬梅 何英姿

[摘 要]依據(jù)5E教學(xué)模式的吸引、探究、解釋、遷移和評價五個環(huán)節(jié)進(jìn)行《核酸是遺傳信息的攜帶者》一課的教學(xué)設(shè)計(jì)，闡述教學(xué)中每個環(huán)節(jié)的具體做法，以提高學(xué)生的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]5E教學(xué)模式;核酸是遺傳信息的攜帶者;教學(xué)設(shè)計(jì)

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）17-0089-02

5E教學(xué)模式是基于Robert Karplus的SCIS學(xué)習(xí)環(huán)（即探究、概念形成、概念應(yīng)用三個階段的三環(huán)式）發(fā)展而來的一種教學(xué)模式[1]。該模式是美國學(xué)者R.Bbyee 開發(fā)出的一種建構(gòu)主義教學(xué)模式，包含吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）、評價（Evaluation）五個環(huán)節(jié)[2]。5E教學(xué)模式相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生主動、合作學(xué)習(xí)[3]。本文采用5E教學(xué)模式對人教版高中生物新教材（2019年版）必修1《組成細(xì)胞的分子》一章中《核酸是遺傳信息的攜帶者》一課進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、教學(xué)分析

《核酸是遺傳信息的攜帶者》是人教版高中生物新教材（2019年版）必修1第二章第五節(jié)的內(nèi)容，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能夠概述核酸由核苷酸聚合而成，是儲存和傳遞遺傳信息的生物大分子[4]。在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞的元素與化合物、無機(jī)物、糖類、蛋白質(zhì)等知識，對“生物大分子”這一基本概念也已經(jīng)有了較深刻的認(rèn)識。為了能夠讓學(xué)生有效掌握這一節(jié)課的知識，教師可將這節(jié)課中的核酸知識與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來，精心設(shè)計(jì)教學(xué)程序。

二、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一? ? 吸引

“吸引”是5E教學(xué)模式的起始環(huán)節(jié)，為了使學(xué)生對學(xué)習(xí)課題感興趣，自發(fā)主動地進(jìn)行探究，5E教學(xué)模式一般強(qiáng)調(diào)通過創(chuàng)設(shè)問題情境來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，且所創(chuàng)設(shè)的情境，應(yīng)與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系，與課程內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)相聯(lián)系[5]。為達(dá)到吸引學(xué)生的目的，教師呈現(xiàn)近期熱點(diǎn)新聞，以此導(dǎo)入本節(jié)課：2019年12月3日，身負(fù)7條人命潛逃23年的勞榮枝在廈門落網(wǎng)。勞某被抓后，拒絕承認(rèn)自己是當(dāng)年作案的勞榮枝，而使用假名進(jìn)行掩護(hù)。警方通過DNA鑒定，證實(shí)此人就是女魔鬼勞榮枝，最終勞某承認(rèn)了自己殺人的事實(shí)。教師繼而拋出問題引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么DNA能夠鑒定犯罪嫌疑人的身份？

教師引入真實(shí)熱點(diǎn)新聞，結(jié)合新聞內(nèi)容提出問題，將社會生活與生物知識聯(lián)系起來，吸引了學(xué)生，并促使學(xué)生在思考中產(chǎn)生困惑，喚醒學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，引起學(xué)生關(guān)注。

環(huán)節(jié)二? ? 探究

“探究”是5E教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)，在探究環(huán)節(jié)中，學(xué)生是主體。教師讓學(xué)生自主合作進(jìn)行探究活動，給學(xué)生提供充分思考的時間和空間，教師僅作為引導(dǎo)者和促進(jìn)者，適時地給予學(xué)生必要的指導(dǎo)。這樣有助于學(xué)生自發(fā)地獲取知識，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位[6]。

教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)定小組探究任務(wù)：①核酸有哪些種類？②不同核酸的主要分布如何？③核酸的基本組成單位是什么？④不同核酸的化學(xué)組成有何異同？⑤為什么每個人的DNA攜帶的遺傳信息會有差別？在小組探究時，教師要注意進(jìn)行觀察、傾聽，并在需要時對學(xué)生的探究進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

環(huán)節(jié)三? ? 解釋

學(xué)生對探究的結(jié)果進(jìn)行解釋，對知識形成初步的認(rèn)識。教師再引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)的概念，這是深化學(xué)生概念形成和知識建構(gòu)的過程[7]。

探究過后，各小組派代表回答問題。

對于問題①，學(xué)生1：核酸包括脫氧核糖核酸（即DNA）和核糖核酸（即RNA）兩類。

對于問題②，學(xué)生2：DNA的主要分布場所是細(xì)胞核，線粒體、葉綠體內(nèi)也有少量的DNA，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。學(xué)生3（補(bǔ)充）：這樣說應(yīng)該會更好，細(xì)胞核是真核細(xì)胞的DNA主要存在場所，線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA，因?yàn)樵思?xì)胞是沒有復(fù)雜的細(xì)胞器的。經(jīng)過兩位學(xué)生的解釋和分析，其他學(xué)生對此問題有了更加完整的認(rèn)知。

對于問題③，學(xué)生4：核苷酸是核酸的基本組成單位。核酸是由核苷酸構(gòu)成的長鏈。核苷酸又可以分脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。學(xué)生4對于問題③的闡釋，獲得了大家的認(rèn)同。在學(xué)生4解釋后，教師適時補(bǔ)充：核苷酸是根據(jù)五碳糖的不同進(jìn)行分類的。

對于問題④，學(xué)生5：DNA與RNA是兩類不同的核酸，DNA的化學(xué)組成是A、G、C、T，脫氧核糖和磷酸，RNA的化學(xué)組成是A、G、C、U，核糖和磷酸，從中我們可以看出DNA和RNA的區(qū)別在于化學(xué)組成中核糖和含氮堿基的不同，相同的地方是它們都含有磷酸以及A、G、C。在學(xué)生解釋后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步規(guī)范表述：表述時最好說明四種含氮堿基分別是什么，因?yàn)楸热鏏只是腺嘌呤的簡寫，而將組成DNA和RNA的四種含氮堿基的中文名稱具體說出來會更加規(guī)范化。DNA和RNA的不同在于化學(xué)組成中核糖和部分含氮堿基的不同，相同的地方是都含有磷酸以及都由四種含氮堿基組成。

對于問題⑤，學(xué)生6：是因?yàn)楹颂呛塑账釘?shù)量豐富。學(xué)生7：是因?yàn)榻M成DNA的脫氧核苷酸長鏈有很多排列順序。學(xué)生8：因?yàn)椴煌拿撗鹾塑账岬呐帕蟹绞接胁町?。教師肯定了學(xué)生的回答，進(jìn)而總結(jié)：組成DNA的脫氧核苷酸雖然只有四種，但是當(dāng)其數(shù)量巨大，在連成長鏈時，排列順序是極其多樣的，它的信息容量自然就非常豐富，因而每個人的DNA攜帶的遺傳信息是有差異的，前面提及的DNA可以鑒定犯罪嫌疑人的身份就是運(yùn)用了這個原理。

通過交流討論以及教師的指導(dǎo)，學(xué)生對有關(guān)問題的解釋達(dá)成共識，達(dá)到了共同學(xué)習(xí)的目的。

環(huán)節(jié)四? ? 遷移

本環(huán)節(jié)鼓勵學(xué)生將理論遷移到實(shí)際生活中，解決新情境中的新問題[8]。教師設(shè)計(jì)新情境：隨著社會生活水平的提高，人們對營養(yǎng)保健食品關(guān)注度越來越高。一些廠家在核酸保健品的廣告中用到諸如此類的宣傳語：基因是核酸片段;補(bǔ)充某些特定的核酸，可以增強(qiáng)基因的修復(fù)能力。你能否指出廣告語中的邏輯漏洞。學(xué)生認(rèn)真思考、討論并回答。教師從生活實(shí)際出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活，將學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)遷移至社會生活中，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

環(huán)節(jié)五? ? 評價

通過前面四個環(huán)節(jié)的教學(xué)，學(xué)生深入理解了本節(jié)內(nèi)容。教師可布置練習(xí)，觀察學(xué)生如何應(yīng)用新學(xué)的知識，并進(jìn)行綜合評價，這樣既可保證教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也有助于教師改進(jìn)教學(xué)[9]。

隨堂習(xí)題如下：

1.核酸是遺傳信息的攜帶者。判斷下列有關(guān)核酸的組成和分布的表述是否正確。

（1）核苷酸是DNA和RNA 的基本組成單位。

（2）核酸是生物的遺傳物質(zhì)，只存在于細(xì)胞核。

（3）脫氧核苷酸是DNA的構(gòu)成單體。

2.組成DNA的五碳糖是（）。

A.核糖 ? B.麥芽糖 ? C.葡萄糖 ? D.脫氧核糖

3.下列物質(zhì)中，非核苷酸成分的是（）。

A.核糖B. 磷酸 C.甘油D.堿基

4.豌豆葉肉細(xì)胞中的核酸的堿基種類有（）。

A.1種? B.4種 ? C.5種? ?D.8種

在“評價”環(huán)節(jié)，通過隨堂習(xí)題，及時反饋了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

總之，5E學(xué)模式的吸引、探究、解釋、遷移和評價環(huán)節(jié)，不僅符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，而且符合現(xiàn)階段提倡的新課程改革理念[10]。教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化5E教學(xué)方式。此外，目前在5E教學(xué)模式的基礎(chǔ)上又延伸出7E教學(xué)模式，即激發(fā)、參與、探究、解釋、精致、評價、延伸七個環(huán)節(jié)，更能使教師不再忽略學(xué)生學(xué)習(xí)過程中最基本的需求[11]。但是無論5E模式還是7E模式，如何使其產(chǎn)生更好的學(xué)習(xí)效果，還需要在教學(xué)中不斷進(jìn)行實(shí)踐。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? BYBEE R W，TAYLOR J A，GARDNER A，et al.The BSCS 5E intructional model：origins and effectiveness[EB/OL].（2010-6-12）[2020-8-24].https：//www.researchgate.net/publication/242363914_The_BSCS_5E_Instructional_Model_

Origins_Effectiveness_and_Applications.

[2]? BYBEE R W.Learning science and the science of learning[M].Arlington，VA：STA Press，2002.

[3]? 鄧秋萍，劉恩山.運(yùn)用5E教學(xué)模式進(jìn)行“拒絕飲酒”的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].生物學(xué)通報，2011（1）：28-30.

[4]? 中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[5]? 吳成軍，張敏.美國生物學(xué)“5E”教學(xué)模式的內(nèi)涵、實(shí)例及其本質(zhì)特征[J].課程·教材·教法，2010（6）：108-112.

[6]? 李德偉.以“細(xì)胞的能量‘貨幣ATP”為例，構(gòu)建高效5E課堂[J].生物學(xué)教學(xué)，2019（11）：34-36.

[7]? 謝燕芳，胡剛，張忠華.5E教學(xué)模式在伴性遺傳中的運(yùn)用[J].中學(xué)生物教學(xué)，2019（Z1）：66-68.

[8]? 李珊珊. 運(yùn)用5E教學(xué)模式開展“血糖調(diào)節(jié)”一節(jié)的教學(xué)[J].生物學(xué)教學(xué)，2019（10）：34-35.

[9]? 高品.基于“5E教學(xué)模式”的初中生物概念教學(xué)實(shí)踐：以“傳染病的預(yù)防”一課為例[J]. 中學(xué)生物學(xué)，2019（9）：15-17.

[10] 卜麗君，陳學(xué)梅，舒琥.5E教學(xué)模式下“軀體的運(yùn)動”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2019（8）：65-66.

[11]EISENKRAFT A.Expanding the 5E model[J].Science teacher，2003（9）：56-59.

（責(zé)任編輯 黃春香）