基于“5E”教学模式探索高效课堂新途径——以“新兴与再生传染病及预防”为例

李德伟 （广州市培正中学 广东广州 510080）

1 理论依据

“5E”教学模式是由生物科学课程研究（BSCS）主要研究者之一贝比（R.Bybee）发起的一种基于建构主义理论的教学模式。这一模式强调以学生为中心，通过运用调查和探究的方法解决问题；强调通过小组合作学习，促进学生对科学概念的理解和知识的构建。“5E”教学模式分为5个学习阶段：吸引（engagement）、探究（exploration）、解释（explanation）、迁移（elaboration）和评价（evaluation）。因为5个学习阶段分别以“E”开头，所以又被称为“5E”教学模式。

本节课选自美国当前中学生物学教材选修课程“新兴与再生传染病”（emerging and re-emerging infectious diseases）第 5 课［1］，根据中国的教学实践和学情，对教学内容进行了适当调整和本土化处理。教材中需要学生掌握的生物学核心概念有“新兴传染病”和“再生传染病”。新课程教学目标强调过程与方法，在本节课教学中，笔者运用“5E”教学模式，不同于以往的探究型或概念型教学模式，尝试与学生共同体验探究教与学的乐趣。

2 教学分析

在世界各地，传染病仍然是导致人类痛苦和死亡的主要原因。新兴传染病是一种在人类历史上没有出现过的或者只在少数地区孤立发生的疾病。再生传染病曾引发全球或特定国家的健康问题，然后发生率显著下降，现在又再次成为导致人口数量急骤变化，影响人类健康的重要原因。

本节课教师先带领学生做一个“小游戏”，利用小卡片对几种常见传染病进行分类，激发学生的学习兴趣。通过小组合作探究的形式，层层推进，分析、讨论各种传染病的发生原因和控制措施。针对不同的传染病（艾滋病和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染）的研究方案，利用美国国立卫生研究院提出的2个重要标准（重要性标准和有效性标准）进行评价。根据评价结果，提出合理建议。分析推荐不同方案的理由，讨论评价出现差异的原因。

3 教学目标

1）知识目标：能够对新兴传染病和再生传染病定义并举例。

2）能力目标：①能够根据情况的严重程度和可能的有效性，提供接受或拒绝的建议；②在一个有关传染病的话题上，参与和传染病有关话题的理性讨论。

3）情感态度与价值观目标：认识到传染病仍然是一个与人口问题密切相关的热门话题。

4 课前准备

收集6种常见传染病的信息，制成疾病卡。将准备供学生讨论的参考资料复印若干份。

5 教学过程

5.1 吸引（engagement）：创设情境，激发兴趣

通过提问：“你认为对本班学生造成最大威胁的疾病是什么？”和“你认为对全球人口造成最大威胁的疾病又是什么？”教师鼓励学生讨论，并观察他们的反应。

2008年，心脏病是全球头号杀手。艾滋病和癌症很可能是学生认为最严重的威胁。据世界卫生组织官网在2012年统计数据表明，艾滋病是世界上排名第6的致命杀手，气管癌、支气管癌和肺癌位列第5。在全球范围内的其他致命杀手还有缺血性心脏病（第 1位），中风（第2位），慢性阻塞性肺病（第3位），下呼吸道感染（第4位），腹泻病（第7位），糖尿病（第 8位），道路交通伤害（第9位），高血压性心脏病（第 10位）。在这10种人类杀手中，至少有3种以上是传染病或与其有关。

反思性评价：本环节强调了传染病对人类健康和生命安全的影响。尽管在过去的一个世纪，医疗水平大幅进步且卫生条件得以改善，但传染病仍然是世界领先的死亡原因，这些疾病仍然是美国第三大死亡原因。教师解释，在这一节课中，学生将了解当今世界上引起一些问题的传染病。

5.2 探究（exploration）:亲历过程，探究释疑

活动1：将学生分为若干组，每组6人。分发课前制作的疾病卡。通过小组讨论，学生用最短的时间对卡片中各种常见传染病进行分类。教师告诉学生，科学家按照不同的标准（按传染源、传播途经和发生史等方面）对疾病进行分类是有用的，这依赖于他们要解决的问题。

①学生找出2个疾病类别：“新”（例如艾滋病和埃博拉出血热等）和“老”（例如肺结核）。教师给学生一些提示，例如提问：“新”的和“旧”的疾病在发生时间和发生率方面有什么区别？学生注意到，被描述为“古老”的旧病——肺结核，是古代就存在，过去发病率下降了，现在发病率又上升了。

②教师指导各小组阅读并讨论手中的病历卡，向学生提问：学习科学家对传染病进行不同分类的方法有什么重要作用？

学生注意到：同一类型的传染源引起的疾病往往有类似的治疗策略，不同类型的传染源引起的疾病具有相似的症状。根据传染源的类型进行疾病分类的方法有用的，这是更好地治疗疾病的一个重要指标，这比疾病症状本身更有效。

活动2：教师提问：人们一直在研究传染病，“新”的传染病正在出现，而“旧”的传染病又“死灰复燃”，出现这些现象的原因是什么？

学生讨论：传染病的出现及重新出现的原因（包括环境变化、人群未接种疫苗和滥用抗生素）。

教师播放短视频：山东女孩杨小霞的故事。利用达尔文“自然选择学说”的观点，分析“超级细菌”产生的原因。

活动3：教师提问：可以采取哪些措施避免疾病的出现及“旧”病重新出现？如何用更好的方法控制传染病？

学生通过讨论，提出不同的预防措施。避免疾病的出现及“旧”病重新出现可以采取相应的措施。

小组展示讨论意见，教师总结各小组的讨论结果。指出：基础生物医学研究可帮助人类开发出更好的方法识别和控制新的病原体，研发新的或改良的抗菌药物，以预防或治疗感染；开发新的疫苗，以保护个人和群体，并发现新的方法防止各种传染病的传播；避免滥用抗生素，并加大宣传力度；加强疫苗接种等都可在一定程度上预防各种传染病。

反思性评价：在任何情况下，对传染病的分类有些有可能是主观臆断的。不同的研究者根据不同的特征对传染病进行不同的分类。向公共卫生工作者开设的有关课程，正变得越来越关注“新”疾病的出现和“旧”病的复发。生物学家发现将传染病分为“新兴的疾病”和“再生的疾病”2类非常有用，因为不同的类别可能与不同因素有关。根据不同种类的传染病，可采用不同的防治措施。

5.3 解释（explanation）:师生共探，深解新知

在上述探究活动1～3中，小组成员相互讨论，对探究过程中发现的问题作出解释。解释环节中，教师应根据课堂的实际情况随机应变。这里既有学生之间针对某个话题的相互解释，也有师生之间的互动解释。但不管学生能否回答准确，教师都不要急于否定学生的观点。

反思性评价：在此阶段，学生通过活动构建核心概念，解释概念或理论，使其成为一种可以交流的形式。这一阶段以教师为主导，教师针对学生的问题进行讲解、补充和矫正；也可以通过师生对话，引导学生自己得出结论，即用学生的思维方式和语言形式说出教师要教的内容。

5.4 迁移（elaboration）:联系生活，知能并进

通过问题“为了控制传染病的疫情，需要做一些科学研究。应该如何确定你课题的研究方向？”将学生分成2个小组。给每个学生一份参考资料（艾滋病和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染），指导他们阅读资料，并据此进行研究。告诉每个小组，有5 min的时间完成他们的工作。

教师向学生解释：问题的重要性和所提方案的有效性，通常适用于解决社会问题所做出的决策。指出学生的建议将基于这2个标准——重要性标准和有效性标准。学生需要指出该投资方案的重要性和有效性。关于传染病，重要性是指目前疾病造成的负担，以及在未来可能增加的潜在负担。有效性是指为了缓解这种疾病，当前的治疗方法和预防措施及有效性程度。

学生收集整理资料信息，教师将各小组收集到的相关信息写在黑板上。

反思性评价：在这一阶段，学生扩展概念，并运用前一阶段刚获得的科学概念，在新的环境和问题情境中实践、验证、应用和巩固。

5.5 评价（evaluation）:理性分析，多维评价

教师提出：对抗传染病不仅需要知识，也需要资金投入。然而能用的资金是有限的。人们在与传染病的斗争中，有限的资金应该投在哪里？

①学生对2种不同的治疗方案进行选择、探究，并对其中一个方案进行投资。教师要向学生作出说明：每一个方案都有正当的理由推荐。这项活动就像“现实生活”中，人们经常不得不在几个“好”的选项（或几个“坏”的选项）之间做出艰难的选择。

询问每组的投保人打算怎么做？（针对艾滋病的投保者：加强宣传，针对HIV阳性个体生产并分发药物；针对耐甲氧西林金葡萄球菌感染的投保者：开发新的药物疗法以对抗金黄色葡萄球菌感染）。

由各小组确定一位发言人向全班汇报选择哪个方案及选择该方案的理由。

②教师告诉学生：大多数资助机构会对方案有一个既定的审查程序和评价标准。常用的评价标准包括：对提案审查的研究模型的熟悉程度，科研实力，同行专家的审查意见，并对提案的科学价值进行判断。美国国立卫生研究院指定科研方案评价的五大标准：意义（类似于重要性标准）、方法（类似于有效性标准）、创新性、主要研究者的研究基础和项目的支持机构。

③考虑到每组使用的是相同的参考资料，提问学生是否可以解释每个小组讨论的结果出现不同的原因。

学生回答：“艾滋病是如此可怕，即使这个计划有问题，也应该支持可能对人类攻克艾滋病难题有帮助的任何计划。”

教师应鼓励这种讨论并指出：一些小组更重视重要性标准，而其他小组更看重有效性标准。也许所有小组会推荐相同方案，而评估者可能会强烈推荐不同的方案。由学生解释作出这些不同选择的原因。

④小组学生一起讨论中、美课堂教学的差异性，结束本节课。

反思性评价：在此环节中，既有学生评价，也有教师评价。层层深入，环环相扣，最终达到评价的目的。

6 教学反思

新的课程改革表明，学习不是为了考试，而是对学生进行学科素养、思维方式、情感、关注力、洞察力的综合培养。要求教师必须以崭新的视角看待生物科学这门课，必须采用全新的课堂教学模式对传统的课堂教学进行改革。

6.1 本节课教学是利用“5E”教学模式进行构思并反复磨课设计而成的一堂研讨课。中学生物学课程标准已试行多年，但新的教学改革应该朝哪个方向走，国家、教育管理部和学校，以及生物学工作者都在进行积极思考。希望通过本节课，引发大家对教育教学改革方向进行深入的讨论。

6.2 运用“5E”教学模式进行课型设计能够促进学生学习方式的改变。以往学生死记硬背；而现在学生运用5E教学模式主动探究，由浅入深逐步建立科学概念，并迁移运用。大部分学生能享受探究过程中的内心体验，以及探究讨论带来的满足感，从“要我学”变成“我要学”。运用生物学知识解决生活中的问题是本节课迁移和评价环节的一个重要特点。

6.3 实践证明，建构主义理论不仅可指导教师的课堂教学，也能培养学生的科学创新能力。由“5E”教学模式衍生的5步教学法，抓住了学生的兴趣和特点，为学生营造了良好的课堂学习氛围，教师将获取知识的权利交给了学生，学生变被动为主动，变肤浅为深刻，变知识为能力［2－3］。

“5E”教学模式在中学生物学课堂教学的运用，是建构主义理论与中学生物学教学改革契合的新思路和探索高效课堂的新途径。

主要参考文献

［1］BSCS,Videodiscovery,Inc.Emerging and re-emerging infectious diseases.NIH Publication,2012.

［2］张杏娟，刘恩山.5E教学模式在发展学生能力和课程建设中的价值及作用.生物学通报，2015，50（2）：21.

［3］王健，李秀菊.5E教学模式的内涵及其对我国理科教育的启示.生物学通报，2012，47（3）：39.