5E实验模式下提升初中生物核心素养的路径研究

王俊生（山东省青岛西海岸新区育才初级中学 266555）

教育家陶行知先生曾说：“我以为好的先生，不是教学生，乃是教学生学。”在2018年，我国生物新课程标准中明确提出，应培养学生的生物学科核心素养，并阐述了其内涵、目标与价值。由此可见，当前我国教育教学改革发展的方向，是注重对学生学习方式、学科核心素养的培养。

5E实验模式是以学生的主动学习为学习过程，以探究、体验、评价、反思等为学习方式，重点培养学生知识迁移应用能力，以及提高学生学习兴趣与主动性的新型教学模式。因此，5E实验模式已成为目前我国教学改革理念中的潮流发展趋势，并通过在教学中与5E实验模式深度融合应用，以达到促进学生自主化学习、促进学生学科素养全面发展等多项教学目标。可见，如何在教学实践中融入5E实验模式以优化现有教学方式，提升教学质量，已成为我国教育改革的现实需求。

一、初中生物核心素养与5E实验模式的概念

1.初中生物核心素养

初中生物核心素养是指，学生在初中生物学科的学习过程中逐渐形成的知识能力、个人品格，以及良好的价值观念、情感态度的综合，也是初中生物学科育人价值的集中性展现。在我国生物学新课程标准中，初中生物核心素养为生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四个方面要素。

其中，生命观念素养是指学生能正确地理解和解释，初中生物学科中的相关知识、现象的观念与思想方法，如正确掌握生物的结构与功能、生物的进化与适应等；科学思维素养是指学生在初中生物学科的学习中，要尊重科学与事实，要能灵活运用科学的思维方式去掌握认知、认识事物、解决难题；科学探究素养是指培养学生对教学中的问题、难题及想法，愿意主动参与、系统探究、构建知识体系的意愿和能力；社会责任素养是指培养学生积极运用生物学知识参与社会议题与社会事务的能力，培养学生敢于担当社会责任、造福人类的良好思想观念与价值观念。

2. 5E实验模式

5E实验模式是一种系统建构的探究式、自主式新型教学模式。该模式最初是由美国生物学课程研究会（BSCS）在20世纪90年代初，在系统学习环节的基础上提出的，并认为该模式主要包含了引入（Engage）、探究（Explore）、解释（Explain）、迁移（Elaborate）、评价（Evaluate）这五个“E”所共同构建的教学实验环节。

总体而言，5E实验模式主要表现为三方面特征：一是整体认知。5E实验模式强调通过多个教学环节的共同作用，促进学生对学习内容的整体认知，包括对知识分析、评价、创造与应用这四方面的高阶思维。二是信息整合。5E实验模式强调所学知识的联系性，强调在学生学习中对所学知识内容的整合，以更多角度、层次性的理解与应用知识。三是迁移应用。5E实验模式提倡对已学知识建构反思，以全面把握各种知识的本质联系，从而做到知识的迁移应用。

3. 5E实验模式对促进学生初中生物核心素养提升的意义

正是由于5E实验模式有利于学生学习行为的高度投入与整体认知，有利于学科知识的信息整合，以及知识结构的迁移应用等多方面优势与特征。因此，5E实验模式已成为我国教学改革理念中的潮流发展趋势。

通过在初中生物学科教学中与5E实验模式有效结合应用，可以明显达到促进学生自主性学习，促进学生生命观念、科学思维、科学探究等生物学科核心素养全面发展的教学目标。

二、5E实验模式下提升初中生物核心素养的教学途径

1.教学目标

在初中生物教学中，应积极引入5E实验模式的理念与方法，以不断优化原有生物课堂教学的教学内容与教学流程，优化设计目标主要包括以下几点。

一是基于5E实验模式，明确初中生物教学的教学目标，科学整合教学内容，从全面提升学生生物学科核心素养的角度展开富有层次性、条理性的教学，以着重培养学生的知识技能、综合素质，提高学生的生物学习兴趣。

二是以问题为教学中心、学生为教学主体、推动学生主动学习为教学形式，不断丰富与完善现有初中生物课堂教学的教学方法与教学流程。

三是以小组互动合作为主的教学形式，通过对生物学习小组的科学分组、合理组织管理，以减轻教师在课堂中的教学负担，提升教学反馈效率，并重点培养学生团队合作精神、人际交往能力。

2.具体教学路径与教学策略

5E实验模式主要教学特征是突出学生主体，突出知识迁移应用、探究合作。为实现5E实验模式与初中生物教学的有效融入，促进学生生物学科核心素养的良好发展。在教学过程中，教师应着重做好引入、探究、解释、迁移、评价五个教学环节的设计与应用。

（1）引入环节的教学策略

在5E实验模式下，该过程也是初中生物课堂教学的起点。教师在这一阶段主要是做好学情分析，明确课堂教学目标，然后在教学过程中，通过创设相关问题情境，引导学生自主学习本课程的教材内容，并对所学知识点有一定的初步了解。

例如，在初中生物《两栖动物的生殖和发育》的课程教学中，为了让学生更多地认识各种各样的两栖动物，了解两栖动物的生殖与发育的环境，在课前，教师就可以引导学生对身边的两栖动物观察调查，并通过查找相关资料，了解青蛙的生殖与发育过程。在课程开始时，教师可以先用多媒体播放夏天青蛙叫声的音频文件，以创设出轻松愉快的教学氛围，然后让全班同学观看蝌蚪的发育过程，以及青蛙繁殖过程的录像片，并相继提出“青蛙鸣叫的意义”“青蛙抱对的意义”等问题，通过合理预设问题的引导，以适宜地概括出两栖动物的生殖与发育的环境，并通过引导学生关注两栖动物的生存环境与种群数量的变化情况，更好地渗透人文精神与环保意识，以有效培养学生的生命观念素养与社会责任素养。

（2）探究环节的教学策略

在这一环节中，基于5E实验模式，主要通过在初中生物教学过程中，教师可以让学生体验观察、对比、探索、认知等高阶思维过程，先引导学生开展独立自主的探究，然后再进行小组间的合作探讨，以更好地培养学生生物学科核心素养。

例如，在初中生物《昆虫的生殖和发育》的课程教学中，教师可以通过5E教学模式的应用，重点引导学生的探究过程，以激发学生自主探究、合作探究及知识体系的有效建构。首先，请饲养过家蚕的同学介绍饲养过程后，引导学生自主观察与讨论，以比较家蚕三个时期的特征，领悟变态发育的概念，在探究过程中重点发展学生的观察能力、对比能力与探索能力。其次，引导学生系统比较家蚕与蝗虫在生殖发育期间的异同点，让学生总结出两种变态发育的概念与不同，在此探究过程中着重培养学生对比与认知能力。总体而言，在探究的过程中，可以鼓励学生先独立开展研究，然后小组内交流讨论，随后教师也可以加入并给予学生适当帮助。通过良好的探究性学习，着重培养学生的科学思维素养与科学探究素养。

（3）解释环节的教学策略

5E实验模式这一环节的教学策略，主要是鼓励学生在小组合作、班级发言的过程中，大胆议论、表达自己的问题与观点。尤其对于初中生物课程教学中的重难点问题，教师应善于引导学生讲，通过学生之间的交流讲解，以及学生面向全班的展示性讲解，从而达到对难点问题层层分解，对知识漏洞有效弥补的效果。

例如，在初中生物《发生在肺内的气体交换》的课程教学中，可以引导学生根据本课程所学知识点，概括出肺泡与血液的气体交换过程，以及胸廓容积变化与呼吸之间的关系。然后让学生分小组交流探讨学习成果，并引导各小组派出成员在全班进行展示性演讲，以此培养学生的表达能力、归纳问题能力及实践解决问题能力。学生在讲解互动的过程中，也能通过分析同学间胸围差的差异，以更好地认同体育锻炼对学生成才成长的重要性，并实现对学生生命观念素养与科学思维素养的良好培养。

（4）迁移环节的教学策略

这一过程主要强调在5E实验模式下，对生物课程教学的相关知识点的良好迁移应用。对学生而言，在对相关生物知识、概念记忆理解后，更需要将其灵活运用于作业习题、实践生活中，才是更深度化的学习。为此，建议教师在迁移环节的教学中，要科学应用问题教学、合作教学等多种教学方法与手段，让学生经历生物知识应用的过程；要积极将问题与生活紧密结合，从而应用所学单元知识，能实际解决学生的生活疑问与困惑；要加强知识的内在联系，以进一步激励学生形成积极的内在学习动机。

例如，在初中生物《用药和急救》的课程教学中，为了使学生能真正掌握并能灵活运用一些急救方法。教师可以在班级中组织分小组开展急救方法的竞赛活动，通过让学生亲自参与急救演练并进行竞赛评比，以更好地调动学生的学习积极性，形成积极的内在学习动机，并实现学生科学思维素养、科学探究素养的良好培养。

（5）评价环节的教学策略

传统初中生物课程教学中对学生学习情况的评价，主要采取课后作业或考试的方式进行，评判的标准主要是学生掌握该课程的知识技能水平，而对学生学习过程、学习活动中的行为、能力难以评价。

而基于5E实验模式，为实现评价环节的高质与有效，促进学生生物学科核心素养的提升，有必要改变传统的课程评价方式。为了更好地了解学生对生物课程知识的学习情况，以及学生在学习过程中的学习态度、参与情况以及学习中存在的问题，可以积极通过多元化评价方式，如通过自评、小组互评等方式，对学生的学习满意度、教学满意度、学习积极性、学习参与度、团队协作情况等多维度情况综合评价反馈，以进一步激发学生对生物课程的学习兴趣与学习自信心，有效促进学生自主性学习与探究性学生，实现学生生物学科素养的良好发展。

三、结语

5E实验模式提倡对生物学科教学内容、教学过程进行深入整合，强调对已学知识的建构反思，以全面把握生物知识的本质联系，从而做到知识的迁移应用，因此非常适宜融入应用初中生物学科教学中，以达到提升教学效果，促进学生初中生物核心素养的发展。