探索5E教学模式在高中生物概念教学中的应用——以“减数分裂”为例

刘媛媛

（广东省广州市第四中学，广东 广州）

《普通高中生物课程标准》（以下简称《课程标准》）中指出教学“应以核心概念和原理为中心”“依据重要概念精选恰当的教学活动内容和活动方法”“所有的教学活动都要有利于促进学生对生物学概念的建立、理解和应用”。

“5E 教学模式”的“吸引（Engage）、探究（Explore）、解释（Explain）、迁移（Elaborate）以及评价（Evaluate）”5个阶段将课堂教学构建成层层递进的探究活动环节，充分调动学生的热情进行调查、实验、解决问题等，使学习经验有序化，有助于学生对于概念的学习。下面以“减数分裂”为例，通过应用5E教学模式，引导学生开展探究性学习活动，促进学生形成新旧概念的认知冲突，帮助学生建构、理解、应用新概念，实现概念教学。

一、吸引阶段

活动1：学生对假说——进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生成熟的两性生殖细胞——进行推理。

活动收获：确定精细胞或卵细胞的染色体数目只有体细胞的一半。

设计意图：调动学生的原有知识，激发学生的求知欲，为后续的探究环节做准备。

二、探究阶段

活动2.1：学生分组讨论染色体数目如何减半。

现场学生讨论主要存在的争议点：是否发生DNA复制。部分学生认为不发生复制，直接分裂一次；部分学生认为DNA会复制，细胞分裂两次。

设计意图：鼓励学生思考，做出假设，选择一定数量的小组进行结果设计展示，培养学生表达观点、提出质疑的理性思维。

活动2.2：学生通过观察呈现玉米细胞减数分裂图片确定生物体染色体减半的方式。

活动收获：确定在减数分裂中，核DNA只复制一次，细胞连续分裂两次。通过观察图像，判断同源染色体在减数分裂Ⅰ中分离，姐妹染色单体在减数分裂Ⅱ中分离；同源染色体联会为了更好地分离，交叉互换，有利于增加染色体的种类。

设计意图：引导学生观察生命现象做出判断，提高学生观察实验现象、总结实验结果的能力。

活动2.3：资料分析。1917年，细胞生物学家Carothers E.发现某一种蝗虫有一对同源染色体，大小不等（为方便大家理解定为A、a）。此时已知蝗虫的性别决定为XO型。性染色体X与常染色体A、a互为非同源染色体。那么，这条X染色体与那对异形的A、a之间的组合是否有规律呢？他统计了300多个减数分裂Ⅰ后期的细胞，实验结果是XA组合一起的细胞与Xa组合一起的细胞数量比值接近1∶1。这个实验说明非同源染色体之间的组合有什么现象？

活动收获：减数分裂Ⅰ，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。

设计意图：培养学生分析资料的能力。

活动2.4：绘制染色体类型为AaBb（其中Aa、Bb分别是两对同源染色体）的原始生殖细胞减数分裂的过程。通过实物投影仪呈现学生的绘制结果。

设计意图：培养学生画图表达生物学过程、观察其他同学的结果并提出质疑的理性思维。

三、解释阶段

活动3：通过对照上一活动绘制的细胞分裂图像，总结减数分裂中染色体特殊行为以及其对生物有哪些意义。

活动收获：总结同源染色体分离保证了生殖细胞获得所有类型的染色体；同源染色体的非姐妹染色体单体交叉互换，可以增加染色体的种类，增加生物多样性；通过非同源染色体自由组合，以增加配子种类的数量，增大了后代遗传物质不同的机会，有利于生物多样性的形成。

活动意图：利用探究环节获得的概念解释生命现象的意义。

四、迁移阶段

活动4：讨论马（2N=64）和驴（2N=62）杂交形成的骡子为什么会高度不育？

活动收获：骡子性成熟形成精细胞或卵细胞时，每条染色体都没有相对应的同源染色体进行配对，减数分裂不能正常发生。

设计意图：将上一阶段获得的知识在新的情境中应用和拓展。

五、评价阶段

活动5：染色体类型为AaBb的原始生殖细胞经完整的减数分裂后产生了四个子细胞，其中一个为ABB，那么另外三个子细胞的染色体类型为？

活动收获：学生可通过画图或其他形式呈现异常分裂的过程。得出答案。

设计意图：通过异常分裂判断，评价学生对概念的把握情况。

5E教学模式能够有效地帮助学生组织学习内容。本节课的核心在探究阶段，该阶段活动设置是教学中最能体现课程标准中强调的“培养学生自主探究学习的意识和能力”的关键环节。学生可以在不断交流和碰撞中形成比较清晰的科学概念，最终达到提高学生生物素养这一核心目标。