浅析“5-E”教学模式在高中生物校本课程中的应用——以“探究影响米酒发酵的因素”为例

江苏省前黄高级中学(213100) 董 清

1 “5-E”教学模式

“5-E”教学模式(5-E Instructional Mode1)是基于建构主义理论所提出的一种有效的教学模式，该模式可以应用于具体的某一个学科的课程或者是某一节具体的课。“5-E”教学模式共分为5个阶段，分别是吸引(Engagement)、探究(Exploration)、解释(Explanation)、迁移(Elaboration)和评价(Evaluation)，每个环节都对教学活动有相应的要求。

2 “5-E”教学模式的案例应用

为了满足学生、教师以及学校的个性化发展的需求，以我校生物课程基地为依托，生物教研组开设了名为“舌尖上的微生物”课程。下面以“探究影响米酒发酵因素”校本课程为例，展示“5-E”教学模式在生物校本课程中的应用。

2.1 引入环节

(1)教师请学生品尝事先酿制好的米酒，并请学生说一说米酒的制作过程。通过品尝实物，激发学生对米酒制作的兴趣。因为本地家庭有制作米酒的习俗，通过挖掘学生已有的生活经验，帮助教师了解学生已到达的知识层面。

(2)组织学生观看“舌尖上的中国”中有关米酒制作的视频，教师在一旁强调制作的关键步骤。视频播放完毕后，教师提问：“我们在感叹古人智慧的同时，针对关键步骤还存在哪些疑问呢？”教师引导学生思考并提出问题：家里没有酒曲，用酵母代替行吗？用大米能做出米酒吗？酒曲加多加少对米酒制作结果有什么影响？温度太高或太低对米酒的制作结果有什么影响？通过观看视频，引发学生对比自身已有的米酒制作经验总结和思考制作的关键步骤。

2.2 探究环节

请各小组根据本组提出的问题，设计探究实验方案后进行汇报交流，交流过程中教师注意引导学生设置对照实验，排除无关变量，方案确定后以小组为单位开始探究实验。

校本课程的班级中一共20人，按照5人一组进行分组，4个小组的实验方案如下：

(1)A组

提出问题：能否用大米替代糯米制作米酒？

作出假设：不能。

设计方案：分别准备等质量的糯米和大米两份，蒸熟、冷却、分散后，接种等量且适量的酒曲，置于30 ℃下发酵30 h，观察发酵结果。

(2)B组

提出问题：能否直接用酵母代替酒曲？

作出假设：不行。

设计方案：准备两份等质量的糯米，蒸熟、冷却、分散后，分别接种等量且适量的酒曲和酵母，置于30 ℃下发酵30 h，观察发酵结果。

(3)C组

提出问题：酒曲加多或者加少对米酒制作是否有影响？

作出假设：有。

设计方案：准备3份糯米各1 kg，蒸熟、冷却、分散后，分别标为1、2、3组，1组按制作标准加入4 g酒曲，2组加入2 g酒曲，3组加入8 g酒曲，置于30 ℃下发酵30 h，观察实验结果。

(4)D组

提出问题：米酒制作时，设置的温度过高或者过低对制作有什么影响？

作出假设：温度过高或过低可能会影响米酒的出酒量。

设计方案：准备5份等质量的糯米，蒸熟、冷却、分散后，接种等量且适量的酒曲，分别标记为1组、2组、3组、4组、5组，5个组别分别置于20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃的环境下，发酵30 h，观察发酵结果。

30 h后通过对实验结果的观察，A组学生发现在相同条件下糯米已经产生大量米酒，而大米的出酒量很少，并且口感不佳；B组学生发现用酵母发酵只有淡淡的酒味，并且产生的液体量偏少，而相同条件下酒曲发酵的米酒却已经出现了浓浓的酒香味；C组学生发现，1组出酒量、酒香味都属于正常范围，2组出现了白色的霉菌，3组酒味最浓，并且米粒出现过烂的现象。D组学生发现，1组、2组的出酒量都很少，并且酒味很淡，3组的出酒量最多，酒味最浓郁，4组有少量酒，并且长出了少量白色霉菌，5组几乎没有酒味，长出了大量的霉菌。

2.3 解释环节

先在组内进行讨论，查阅相关资料进行解释，然后将实验结果展示出来，在全班范围内进行讨论、交流。

(1)A组学生通过查阅资料发现酒曲中含有酵母菌和根霉菌，米酒酿制过程主要是由酒曲中的根霉菌将淀粉水解为葡萄糖，再由酒曲中的酵母菌无氧呼吸产生酒精，而酵母菌分解淀粉的能力弱，所以相同条件下，用酵母发酵的酒味比用酒曲发酵的味道淡，产生的液体量也比用酒曲发酵来的少。

(2)B组学生通过查阅资料发现大米中主要是直链淀粉，糯米中多数的淀粉分子是支链淀粉，两者都可以作为酿制米酒的材料，但是大米需要的酿制条件与糯米不同，且酿制出来的口感也不如糯米。

(3)在探究酒曲的用量对米酒制作结果影响的实验中，C组学生认为2组出现白色霉菌可能是由于酒曲量偏少，酒曲中的菌种在发酵过程中没有成为优势菌种，杂菌成为优势菌种；3组由于酒曲量偏大，相同的发酵时间，产生的酒精浓度大且米粒被过度水解，同时学生也找到了相应的文献证实了自己的观点。

(4)D组学生通过查阅文献发现，30 ℃条件下酵母和根霉菌繁殖速度最快，所以30℃时是出酒量最多的；当温度偏低时，酒曲中的菌种繁殖速度变慢，所以产酒量变少，但如果延长发酵时间，仍然可以发酵成功；当温度偏高时，酒曲中的菌种生长被抑制，杂菌成了优势菌种。

2.4 迁移环节

(1)教师提出新问题：为什么发酵使用的容器要擦干净？为什么要先将米饭打散？搅拌时加的水能否用自来水？为什么要在中间钻眼？为什么发酵过程中要用保鲜膜密封？

通过解释环节，学生对米酒的制作原理有了初步的了解，本环节提出的新问题，学生经过思考都可以答出。

(2)给出新情境：李子、葡萄、杨梅、猕猴桃等水果表皮会有一些野生的酵母，同时水果中含有大量糖类，因此民间家庭常会自酿一些水果酒来饮用。果酒浓缩了水果中的全部营养，含有丰富的维生素和人体所需的氨基酸，有时即使直接吃水果也不能吸收的营养，通过果酒却可以被吸收。

教师介绍果酒的制作原理后，请学生借鉴米酒的制作过程，尝试酿制果酒。

2.5 评价环节

以小组为单位，学生之间进行互评，侧重点在于探究活动中学生的参与意识、小组合作精神。同时，学生也可以进行自评，侧重点在于本次校本课程中学到的米酒制作的相关知识点、探究活动中的收获与感悟。教师也可以根据学生的课堂表现、小组活动的完成度对学生进行评价。

3 教学反思

本节课原本的设计是首先由教师讲解米酒制作的原理，然后带领学生按照米酒制作步骤体验米酒的制作过程，但这样设计的课程没有体现学生的自主性，学生也体会不到探究的乐趣。于是笔者积极开发课程资源，努力实施探究式教学，运用“5-E”教学模式，引导学生探究影响米酒制作的因素，在探究过程中，学生通过对实验结果的观察，课后查阅资料，理解米酒制作的原理。在学生体会到探究的乐趣以及成就感后，通过设置新情境，运用已有知识解决新问题，请学生尝试酿制果酒，达到知识的迁移。