5E教学模式在“物质跨膜运输的实例”教学中的应用与反思

顾勤英

摘 要 阐述了5E教学模式分为吸引、探究、解释、迁移和评价5个步骤，是基于建构主义教学理论的新型教学模式。应用5E教学模式开展高中生物“物质跨膜运输的实例”的教学，让学生自主构建渗透作用、质壁分离与复原、选择透过性等核心科学概念。

关键词 5E教学模式 科学概念 自主构建 案例展示 反思评价

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

1 “5E教学模式”理论背景

“5E”教学模式是美国生物学课程研究在1989年开发的一种基于建构主义教学理论的模式。这种教学模式描述了一种能用于总课程、具体学科课程或某一节具体课的教学程序，是一种致力于引起学生学习兴趣的有效的教学模式和教学方法。5E教学模式共分5步，这5步分别是吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、迁移（Elaboration）和评价（Evaluation）。5E教学模式在21世纪被引进中国，是当代科学教育领域能够体现现代科学教育理论的重要教学模式之一，其最终目标是指向学生科学概念的自主构建，这是理科教育的核心任务。

2 案例展示：“物质跨膜运输的实例”教学应用及反思

2.1 教材分析和教学策略

“物质跨膜运输的实例”的教学重点是举例说出细胞膜是选择透过性膜，教学难点是尝试提出问题，做出假设并进行实验，建议两课时完成。教材中需要学生掌握的核心科学概念有渗透作用、质壁分离及复原、选择透过性等。如果仅依靠教师讲解和多媒体演示，虽也能让学生通过思考与练习达到巩固的效果，但是不能体现学生的学习主动性，没有让他们体验发现问题、探究问题和解决问题的过程。新课程教学目标强调过程与方法，在本节课笔者运用“5E教学模式”，与学生共同体验了探究教与学的乐趣。

2.2 教学过程与反思评价

1E——吸引：（1） 教师出示2份放在清水和盐水的萝卜条，要求学生观察它们形状的不同和形成的原因。学生观察思考并回答：因为萝卜在清水中发生了吸水而胀大硬挺；在盐水中发生了失水而萎缩。（2） 教师出示渗透作用装置，讲解装置和内外溶液，并将液面调节到平齐。并提出问题：玻璃管内液面为何升高？如果将鸡蛋外壳膜换成纱布呢？将内外溶液换成清水或等浓度的蔗糖溶液呢？学生观察并思考，自主得出：渗透作用的两个条件半透膜和浓度差；以及渗透作用的方向：从低浓度到高浓度。

反思与评价：此环节是引入阶段。5E模式强调问题情境应与现实生活联系起来，并与课程内容和教学任务联系起来。用直观的萝卜条实验和渗透模拟装置，从吸水和失水现象激发学生主动探究渗透作用的条件和原理，并自主构建渗透作用的概念。

2E——探究：（1） 教师要求学生联系生活，举出渗透作用的生活生产实例。学生举例如腌白菜、腌莴笋、糖桂花、制蜜饯等，激情高涨。（2） 教师引导学生判断这些是“植物器官”的失水现象还是“植物细胞”失水现象呢？（3） 要求学生思考：能否用直观的实验证明“植物细胞”的渗透作用呢？应该如何选材、设计实验呢？学生结合教材资料思考并热烈讨论，自己做出假设、初步设计实验。学生充分讨论实验方法和步骤，围绕让植物细胞先失水还是先吸水进行辩论，这个过程其实是对实验效果的预测。最后教师让学生自己动手，进行对比实验：有些学生用了洋葱内表皮细胞和外表皮细胞进行对比；有些学生先让细胞浸润在清水中再用蔗糖溶液进行对比。

反思与评价：此环节是关键阶段。教师引导学生自己设计实验探究细胞的渗透现象，从观察到动手，从宏观到微观，从模拟到真实，激发学生自己做出假设，选材、设计步骤、预测结果等。在实验操作过程中，教师注意观察、倾听，以了解学生探究的进度和深度，同时进行适当的提示和指导学生操作的失误。

3E──解释：（1） 根据实验结果，教师分别让学生在黑板上画出正常植物细胞的细胞图和失水后的细胞图。（2） 教师边评价边完善图解，引导他们分析水分进出所要经过的结构，尝试让学生找到植物细胞发生渗透作用的两个条件。教师进一步提问：所有细胞都会发生质壁分离和复原现象吗？引导归纳发生质壁分离和复原的内因和外因，给出原生质层的概念。

反思与评价：此环节是重要阶段，教师给学生提供机会表达对植物细胞发生渗透作用的理解，学生尝试用自己的语言阐述他们对质壁分离和复原现象的认知，使学生从实验体验中来归纳提升，运用刚建立的前概念“渗透作用”来解释质壁分离和复原现象和原理，完成从一般到特殊、从实践到理论的超越，锻炼了学生自主推理、演绎归纳、语言表达等能力。

4E──迁移：教师让学生观察图片红细胞三种状态，提问：动物细胞也能发生渗透作用吗？两个条件是什么呢？学生将前面的知识进行迁移和对比就容易得出结论：动物细胞依靠细胞膜和内外浓度差发生渗透作用，水分是顺浓度梯度运输，同时为后面学习离子逆浓度进出细胞埋下伏笔。

反思与评价：此阶段是检验学生运用前科学概念的阶段，老师鼓励学生利用新概念解释新的情境或问题，引导学生尽量使用刚刚学习的术语或原理，这不仅可以加深对概念的理解，而且可以更快解决新的问题。

5E──评价：在整个教学过程中，教师时时鼓励学生点滴的成果，并及时修正错误的理解，鼓励学生提出遇到的问题，如：有些学生在显微镜下看到的细胞只有细胞壁，而没有紫色内容物；有些学生提出：为什么在同个视野中有些细胞发生了明显的质壁分离，而有些不发生呢？是细胞死亡了吗？

反思与评价：评价的方式很多，目的是激发学生的成就感和反思能力，评价可以来自教师也可以来自学生，推动学生不断自我修正理解，并将学生的个性化问题深入探讨，加深理解。此过程不一定留在最后，关键是教师要做到适时适度，及时抓住学生的兴奋点和易错点，调整教学策略。

3 总结

目前国内中学阶段生物学习的现状仍然是十分重视接受学习，比较忽视体验学习，尤其是忽视发现学习。本节课是经过“5E教学模式”培训后，进行构思设计并反复磨课而开设的示范课，收获颇丰。教师改变教学模式，能够促进学生学习方法的改变。以前学生是被教材和题目“框出来”的死记硬背型；而现在学生是用5E教学模式“引出来”的主动探索型，利用由近及远，由浅入深、由生活实践到理论概念，逐步建立新的核心科学概念，并迁移运用。成功的理科教师所作的一切，是为了能促进学生更好地探究并主动获取科学概念。