5E教学模式在伴性遗传教学中的应用

5E教学模式的五个环节分别是吸引、探究、解释、精致和评价。它强调教学要发挥学生的主观能动性，通过自主探究、小组合作等方式解决问题，培养学生的科学探究能力，以及促进学生实现概念转变和建构科学概念。

一、5E教学模式背景

作为科学课程，生物课程倡导在科学探究中建构学生对核心概念的掌握。由BSCS（Biological Sciences Curriculum Study）根据Atkin Karplus 学习环提出并开发出的一种建构主义教学模式——5E教学模式，其宗旨是帮助学生建构科学概念。BSCS开展的一项实证研究表明，5E教学模式比传统的教学模式更有利于学生学业成就的提高，也更能提高学生的学习兴趣。5E教学模式已经得到教育界的普遍认可和推广，成为现代科学教育领域的重要教学模式。在教学中，5E教学模式可以用来探查学生的前科学概念，培养学生的科学探究能力，以及帮助学生实现概念转变和构建科学概念，并最终指向课程理念和目标的落实。

二、5E教学模式说明

5E教学模式一共分为5步，分别是吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、精致（Elaboration）和评价（Evaluation）。

在“吸引”环节，教师可以通过提问、展示相异事件或者提供问题情境来吸引学生，学生针对“吸引”这一橄榄枝，根据已有的知识和经验，暴露自己家的前科学概念，这是学习科学概念的重要基础和前提；“探究”是5E教学模式的中心环节，学生在资料分析和实验探究中，面对新知和前科学概念会形成一定的认知冲突，这是实现概念转变的重要策略之一。在这一过程教师要注重引导学生观察、鼓励学生操作，必要时可以通过问题或者建议的形式呈现引导；“解释”要求学生用自己的语言对“探究”过程和结果的展示， 并形成初步的解释，教师可以通过视频、多媒体等多种方式来辅助学生对新概念的解释；“精致”要求学生在获得新的概念后，教师给学生提供一定的空间和时间，让学生建立相关概念之间的联系，并尝试利用新概念来解决问题或者解释新现象，从而使新概念得以内化；“评价”指教师可以通过提问、小组讨论、记录学生的动手操作 能力、纸笔评价等多种形式对学生进行综合评价。

三、5E教学模式在伴性遗传教学中的应用

现以“伴性遗传”为例，设计5E教学模式如下：

（1）吸引。

教师活动：从生活实际着手提出问题：为什么红绿色盲患者不能考取驾照？展示红绿色盲检查卡，完成色觉小测试；引导学生识图辨识并讲述，红绿色盲是一种常见的人类遗传病，患者不能正确区分出红绿色。设疑：红绿色盲患者的后代也无法正常考取驾照么？红绿色盲的遗传方式和遗传特点如何呢？

学生活动：自由讨论，识图辨认。

设计意图：创设问题情境，导入新课。

（2）探究（一）。

教师活动：展示两幅人类染色体图谱，引导学生发现并分析男女染色体图谱的不同，进而引出性别决定的概念和类型。

教师展示特定家系图，设置问题串，初步分析人类红绿色盲：1）根据所学遗传学定律，推测色盲基因是显性基因还是隐性基因？（无中生有为隐性）；2）家系图中，色盲患者男女比例有什么特点（4：2）；3）推测色盲基因位于常染色体还是性染色体？并说明推测理由（性染色体）；4）请写出I2、II5、III8、IV14的基因型（强调基因型的正确书写）。

学生活动：分析特定家系图，发现并分析问题，做出合理假设并完成问题的回答。

设计意图：培养学生自主探究的能力，并对学生书写的基因型进行评价，总结出人类的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型：红绿色盲基因是随着X染色体传递的，使授课内容得到升华。

（3）探究（二）。

教师活动：首先引出伴性遗传的概念，对学生的推导过程予以肯定。设疑：红绿色盲的遗传方式有什么特点？

1）再回到之前的家系图，让学生找出家系中可能婚配的情况有几种（假设近亲结婚是可行的）。

2）学生正确找出6种婚配情况以后，下发课前准备好的纸质版“探究红绿色盲伴性遗传的特点”表格。

限时5分钟，学生自主完成相关遗传图解及表格后，小组根据表格数据进行归纳总结出红绿色盲伴性遗传的特点：男性多于女性。根据学生遗传图解书写情况进行评价。

3）红绿色盲伴性遗传还有没有其他特点？

展示特定家系图，设疑：家系中III-10的色盲基因来源于I代中哪一个人？请个别同学到黑板上写出与之相关的遗传图解。学生自主总结：交叉遗传，男性患者多于女性患者；母患子必患，女患父必患。通过分析得出红绿色盲伴性遗传病的特点：交叉遗传和隔代遗传。

学生活动：自主探究，发现问题并解决问题。

设计意图：发挥学生的主观能动性，培养学生独立分析问题的能力。

（4）精致。

教师活动：给出具体事例——血友病是“皇室病”。

学生活动：分析血友病为什么是“皇室病”，学以致用；并明白禁止近亲结婚的科学道理。

设计意图：学生能通过所学知识分析生活中的实际案例，并树立正确的价值观、生命观。

（4）迁移。

教师活动：我们分析了伴X隐性遗传病的遗传特点，那么伴X染色体的显性遗传病的遗传特点呢？伴Y染色体遗传病的遗传特点呢？

学生活动：自主分析探讨得出伴X显性以及伴Y染色体遗传病的遗传特点。

设计意图：培养学生知识拓展、迁移的能力，发挥学生在课堂上的主观能动性。

（5）评价。

设置课堂练习，环环相扣，学生自主完成并回答。教师对本节课进行小结。

在5E模式教学过程中，本节课充分利用了5E环中的“探究”环节。首先让学生在特定的情境中暴露已有的先前概念，并通过探究活动获得新的科学概念，这样就可以在原有认知和探究结果之间创建认知冲突。而研究发现认知冲突是使学生接受认知刺激并主动转变原有认识的有效策略之一。之后，在“解释”和“精致”阶段，通过拓展和进一步应用，使得新概念得到内化，改变学生的原有认知结构，从而帮助学生构建科学概念。本节课的实践表明，5E教学模式能够更加有效的帮助学生组织学习内容，并通过探究过程提高学生的分分析、推理能力。它在循序渐进中有助于学生获取科学和技术方面的知识、科学态度和技能，也有利于培养21世纪技能。

（作者单位：广州市玉岩中学）