“5E”教學模式下高中生物學的深度學習策略

李玉忠

摘? 要：深度學習具有探究性?！?E”教學模式是以學生探究為主的教學模式，由五個環(huán)節(jié)構成。文章對“5E”教學模式在高中生物學課堂的深度學習策略進行了探究，提出教師應用“5E”教學模式要沿著其五個環(huán)節(jié)組織探究性活動，引導學生進行深度學習。

關鍵詞：高中生物學；“5E”教學模式；深度學習

在知識經(jīng)濟時代，學會學習對學生來說非常重要。學會學習表現(xiàn)為學生能夠?qū)χR進行深度加工、批判理解、遷移應用。這與深度學習相契合，深度學習是以學生為本的學習過程。在此學習過程中，學生會發(fā)揮自主性，遷移應用已有認知，深度加工相關信息，由此進行批判性理解，實現(xiàn)有意義的建構，逐漸發(fā)展高階思維能力和問題解決能力，提高核心素養(yǎng)發(fā)展水平。與此同時，在深度學習的過程中，學生通過不斷探究，逐漸走向?qū)W習深處。因此，教師要選擇具有探究性的教學模式或方式組織教學活動，促使學生進行深度學習?！?E”教學模式是基于建構主義的探究式教學模式，由吸引環(huán)節(jié)、探究環(huán)節(jié)、解釋環(huán)節(jié)、遷移環(huán)節(jié)、評價環(huán)節(jié)五個環(huán)節(jié)構成。每個環(huán)節(jié)都高度重視學生的主體性，助力學生像科學家一樣探究，深刻掌握學科知識，鍛煉多樣能力?！?E”教學模式是引導學生深度學習的有效模式。高中生物學教師可以將“5E”教學模式作為教學工具，緊扣五大教學環(huán)節(jié)，結合具體的教學內(nèi)容，使用不同的方式引導學生探究，使其順其自然地實現(xiàn)深度學習，發(fā)展核心素養(yǎng)，提高生物學教學效率。

一、吸引環(huán)節(jié)的教學策略

設置吸引環(huán)節(jié)的目的是吸引學生的注意力，引發(fā)學生的認知沖突，促使學生建構積極的情感傾向，主動走進課堂，積極探究。學生積極探究是實現(xiàn)深度學習的保障?！?E”教學模式是建構主義理論下的一種教學模式。建構主義理論強調(diào)了教學情境的重要性，倡導創(chuàng)設教學情境，促使學生進行有意義的建構。有效的教學情境，既可以吸引學生的注意力，又可以使學生在體驗情境的過程中自然地融入生物學課堂教學中。因此，教師要緊扣吸引環(huán)節(jié)，根據(jù)教學內(nèi)容創(chuàng)設教學情境，助力學生進入生物學課堂，促使學生為深度學習作準備。

例如，人教版《普通高中教科書·生物學》（以下統(tǒng)稱“教材”）必修1“細胞呼吸的原理和應用”這節(jié)課的重點內(nèi)容之一是細胞呼吸的方式。在吸引環(huán)節(jié)，教師采用實物展示法，向?qū)W生呈現(xiàn)一塊發(fā)酵好的面團，同時拿著面團，走近每名學生，引導其看一看、聞一聞。在此之際，教師向?qū)W生提出問題：通過看一看、聞一聞面團，大家發(fā)現(xiàn)了什么？有學生說：“這塊發(fā)酵好的面團上有很多小洞，還散發(fā)著酒精味?！币恍W生提出問題：“面團上的小洞及酒精味是如何產(chǎn)生的呢？”教師可以由此引出細胞呼吸內(nèi)容，引導學生探究酵母細胞呼吸的方式。

在體驗情境的過程中，學生產(chǎn)生了積極的學習情感傾向，同時借助直觀的生物學現(xiàn)象，初步認知細胞呼吸的方式，有利于進行深度探究，實現(xiàn)深度學習。同時，學生也會因此形成物質(zhì)與能量觀，并以此為指導探究生命活動的規(guī)律，從而發(fā)展生物學核心素養(yǎng)。

二、探究環(huán)節(jié)的教學策略

探究環(huán)節(jié)是學生進行深度學習的關鍵環(huán)節(jié)。在探究環(huán)節(jié)，教師要發(fā)揮教學智慧，結合生物學教學內(nèi)容，使用不同的教學方法，指引學生進行深度探究。

1. 問題導學，促使學生真探究

問題導學是指以問題串為工具，促使學生分析、解決問題的教學方式。教師在生物學課堂上進行問題導學，可以使學生在有效問題的推動下，自覺發(fā)揮思維作用，遷移已有生物學認知，使用多樣的方法分析、解決問題。在整個過程中，學生既可以深入地理解生物學內(nèi)容，又可以發(fā)展高階思維能力、問題解決能力、科學探究能力等，實現(xiàn)深度學習，提高生物學學習效率。鑒于此，在實施生物學教學時，教師可以以探究環(huán)節(jié)為立足點，結合教學內(nèi)容進行問題導學，促使學生真探究。

例如，教材必修1“細胞膜的結構和功能”這節(jié)課的核心問題之一是“細胞具有怎樣的結構，才能實現(xiàn)細胞間的信息交流”。核心問題是學生進行探究的支架。問題串是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的驅(qū)動力。教師應當圍繞核心問題向?qū)W生提出一連串的問題：假如你是一名科學家，根據(jù)細胞的內(nèi)外環(huán)境和磷脂分子的特點，你會利用什么樣的假說來解釋磷脂分子在細胞膜上的分布情況？細胞膜由哪些成分組成？這些成分是如何組成細胞膜的？細胞膜是靜態(tài)的，還是動態(tài)的？這些問題直指細胞膜結構模型的本質(zhì)。在提出問題后，教師給予學生充足的探究時間。在探究過程中，學生嘗試進行生物學實驗，獲取生物學現(xiàn)象，歸納生物學結論。探究結束后，教師組織展示活動。在活動中，教師鼓勵學生展示問題答案，以及探究、解決問題的思路和具體方法。同時，教師立足學生的展示情況，不斷追問，助力他們建構出細胞膜結構模型，由此解決核心問題。學生在問題串的作用下，真正進行了生物學探究。尤其，學生經(jīng)歷深度學習過程，掌握了生物學本質(zhì)，形成批判質(zhì)疑精神，提高科學探究能力。

2. 利用科學史，驅(qū)動學生深度探究

生物學科學史是生物學研究的結晶，是重要的生物學教學資源。生物學科學史回答了“是什么”“怎么來”這兩大問題。教師有效應用生物學科學史可以在豐富生物學教學內(nèi)容的同時，促使學生深度探究，逐步領悟生物學本質(zhì)，獲取科學方法，提高高階思維能力和科學探究能力。對此，在生物學課堂上，教師要立足探究環(huán)節(jié)，結合教學內(nèi)容，引入相關的科學史，驅(qū)動學生深度探究。

例如，教材必修1“降低化學反應活化能的酶”這節(jié)課的教學重點之一是酶的定義。在探究環(huán)節(jié)，教師圍繞此教學重點，先利用交互式電子白板展示釀酒、儲藏酒的畫面。圍繞畫面，教師向?qū)W生提出問題：為什么在釀造和儲藏的過程中，酒會變酸呢？此問題很容易引發(fā)學生的探究興趣。教師把握時機，繼續(xù)利用交互式電子白板，展示相關的生物學科學史內(nèi)容：巴斯德和李比希關于酶本質(zhì)探索的爭論、畢希納發(fā)現(xiàn)釀酶、薩姆納歷時9年證明尿酶是蛋白質(zhì)、切赫和奧特爾曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA具有生物學催化功能。在問題引導和科學史內(nèi)容的雙重作用下，學生發(fā)揮自主性，沿著科學家的腳步，逐步探究酶的相關內(nèi)容，如作用、本質(zhì)、特性等。在探究的過程中，學生由淺入深地總結出酶的定義。之后，教師引導學生展示成果。在學生展示時，教師和其他學生認真傾聽，有針對性地提出補充內(nèi)容，借此完善認知。

如此做法不僅使學生獲得了深度探究的機會，還使學生在深度探究的同時，積極地了解科學史內(nèi)容，達到不僅知其然，而且知其所以然，深刻地建立生物學認知。在整個教學過程中，學生親身實踐，潛移默化地鍛煉了科學探究能力，便于推動深度學習的發(fā)展，提高生物學學習效率。

三、解釋環(huán)節(jié)的教學策略

解釋環(huán)節(jié)是師生共同探究的環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)，學生可以以自主探究成果為切入點進行深入探究，達成統(tǒng)一認知，強化認知水平，發(fā)展核心素養(yǎng)。為此，在實施高中生物學教學時，教師要以解釋環(huán)節(jié)為立足點，依據(jù)教學內(nèi)容，與學生共同研討，促使其深度學習。

例如，在教學教材選擇性必修1“神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導”這節(jié)課時，在講解“興奮在神經(jīng)纖維上的傳導”時，教師可以利用交互式電子白板呈現(xiàn)如圖1所示的蛙的坐骨神經(jīng)表面電位差的實驗示意圖。

同時，教師讓學生小組合作完成以下兩項任務。任務1：探究靜息時和受到刺激后，a，b兩點的電位變化情況。任務2：探究興奮是如何在神經(jīng)纖維上傳導的。在了解任務內(nèi)容后，各小組成員認真審視示意圖，有所發(fā)現(xiàn)，然后展現(xiàn)任務成果。有的小組代表提出：“在示意圖中，圖1（a）是神經(jīng)纖維的正常狀態(tài)，此時電表不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；圖1（b）、圖1（c）和圖1（d）表示在神經(jīng)的左側(cè)端施加刺激后，電表向左側(cè)偏轉(zhuǎn)，之后向右側(cè)偏轉(zhuǎn)，接著又恢復為正電位。”由此可見，刺激的出現(xiàn)和傳導可以使神經(jīng)表面的電位發(fā)生變化。教師對此進行肯定，并追問：“從這一現(xiàn)象中，大家可以得出怎樣的結論？”在問題的驅(qū)動下，學生深入思考，試著歸納結論，即神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維傳導的?；诖?，教師進行歸納，促使學生完善認知。

學生在體驗探究、解釋活動時，發(fā)揮自主性，獨立思考、探究，由淺入深地掌握生物學相關知識。學生也因此鍛煉了獨立思考能力、圖像分析能力、歸納總結能力，便于提高生物學科學探究和理性思維水平。

四、遷移環(huán)節(jié)的教學策略

遷移環(huán)節(jié)是學生應用所學、解決生物學問題的環(huán)節(jié)。深度學習注重學生的遷移運用。在進行深度學習時，學生受到教師的引導，由始至終地遷移已有認知，不斷解決生物學問題，展示探究成果，由此掌握生物學知識，了解生物學本質(zhì)，建構生物學知識點之間的聯(lián)系。在生物學課堂上，教師要以學生學習情況為基礎，聯(lián)系實際生活，設計相關問題，并將其應用于遷移環(huán)節(jié)，促使學生回顧所學，強化生物學認知，發(fā)展生物學核心素養(yǎng)，提高深度學習效率。

例如，在教學教材必修2“人類遺傳病”這節(jié)課時，在遷移環(huán)節(jié)，教師可以結合學生學情和現(xiàn)實生活，設計生活化問題。

問題1：糖尿病是威脅青少年健康的一種遺傳病。對于糖尿病敘述不正確的是（? ? ）。

（A）研究糖尿病發(fā)病率的正確做法是在人群中進行隨機抽樣調(diào)查，由此計算發(fā)病率

（B）糖尿病是單基因遺傳病

（C）遺傳物質(zhì)和環(huán)境因素是產(chǎn)生糖尿病的共同因素

（D）糖尿病導致消瘦的原因可能是利用葡萄糖功能受阻，機體消耗較多的脂肪

問題2：一名患有單基因遺傳病的男子和正常女子結婚。若生女孩，其100%患??；若生男孩，其100%正常。這種遺傳病的遺傳方式屬于（? ? ）。

（A）伴X染色體顯性遺傳

（B）伴X染色體隱性遺傳

（C）常染色體隱性遺傳

（D）常染色體顯性遺傳

學生認真分析題目，啟動思維，聯(lián)想課堂學習內(nèi)容，借此解決問題，扎實掌握課堂所學，同時鍛煉生物學應用能力。在解決問題時，一些學生遇到困難。教師以此為切入點，有針對性地進行點撥，促使學生查漏補缺，增強生物學認知，積累生物學應用經(jīng)驗。

五、評價環(huán)節(jié)的教學策略

評價貫穿“5E”教學模式的各個環(huán)節(jié)，是學生深度學習的驅(qū)動。深度學習關注學生的學習過程。學習過程是學生進行深度學習的支撐。為此，教師要緊抓學生的深度學習過程，選用教師評價、學生自評、生生互評等方式，了解學生學習情況，及時進行引導，促使學生深度學習，提高課堂學習效率。

仍以“人類遺傳病”這節(jié)課為例，在遷移環(huán)節(jié)，教師設計生活化問題。

問題：關于人類遺傳病的敘述，正確的是（? ? ）。

（A）人類遺傳病是因為遺傳物質(zhì)改變了而產(chǎn)生的疾病

（B）沒有攜帶遺傳病基因的個體，其一定不會得上遺傳病

（C）禁止近親結婚，是因為其會增大遺傳病的發(fā)病幾率

（D）單基因遺傳病是由一個基因控制的疾病

在學生解決問題后，教師隨機選擇代表，引導其作答。此時教師根據(jù)學生給出的答案，診斷學生的學習情況，如“在完成上題時，學生出現(xiàn)錯誤，說明其尚未了解遺傳病的成因”?；诖?，教師著重講述人類常見遺傳病的類型和成因。這是診斷性評價的具體表現(xiàn)。學生認真傾聽，彌補課堂學習不足。

總而言之，“5E”教學模式可以助力學生深度探究生物學內(nèi)容，掌握生物學本質(zhì)，發(fā)展生物學核心素養(yǎng)。對此，高中生物學教師可以將“5E”教學模式作為引導學生深度學習的“法寶”，結合“5E”教學模式的五大環(huán)節(jié)與教學內(nèi)容，應用適宜策略，引導學生探究。在探究過程中，學生可以通過不斷地發(fā)揮思維作用掌握生物學知識，切實增強生物學學習深度，提高學習效率。

參考文獻：

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