探索5E教学法促进生物概念深度学习

尤幼珠

摘要：5E教学法以吸引、探究、解释、迁移、评价为五要素.5E教学法的运用强调协同课堂教学环节，从而突出对知识点的有效教学，以帮助学生从问题探究中迁移运用.文章以人教版高中生物“染色体变异”一节为例，探讨其教学过程.

关键词：5E教学法；深度学习；高中生物

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2023）15-0133-03

核心素养背景下，高中生物深度教学要注重教学目标的选择，要优化教学素材，同时要强调教学方法的变革.其中重要的一点就是围绕概念来展开教学活动，这样才能促进学生在问题探究中深化对知识本质的理解与掌握.“染色体变异”这一内容涉及概念较多，如单倍体、多倍体、二倍体、染色体组等.其中，染色体组是核心概念，但很多学生所形成的理解并不准确，这直接影响对其他概念的学习和应用.要改变这一情形，可以尝试采用5E教学法，这样就可以实现以兴趣为引领、以问题为主线，并在此过程中提升学生的学习力、探究力和解决问题的实践力.

1 5E教学法的基本内涵

皮亚杰的教学方法分为五个前后紧密联系的重要阶段，即吸引、探究、解释、迁移与评价等，因为这五个学习阶段都是以字母E开头，所以被称之为“5E学习环”或者“5E教学模式”.该教学法作为一种与建构主义相关、可以促进学生概念转变的学习理论，彰显出学生所具有的主体地位，该教学方法运用的过程中，学生可以在良好的教学情境中感受到概念的建立过程，并可以在此基础上进行深入的探究活动，同时还可以在积累经验的基础上构建全新的探究式学习思路.特别需要指出的是，5E教学法高度重视评价环节，其强调通过教师口头提出的开放性问题、书面表达或者表现性任务，去对学生的整个学习过程进行正式评价.

总体而言，该教学方法的五个阶段之间紧密联系，可以促进学生在原来的知识经验基础上生成意义，并建构出符合自身理解的概念，同时还可以引发对应的认知冲突，以促进学生对相关知识的深入理解与消化.

2 5E教学法与深度学习之间的联系

核心素养背景下的学科教学，强调通过深度学习来促进核心素养的落地.深度学习就是在传统知识传授的基础上，强调让学生对所学内容进行深入地理解，并能够熟练掌握与应用，同时强调学生通过批判性学习，将全新的知识贯穿到原有的知识框架中，以实现新旧知识之间的有機联系，这可以保证学生对所学知识的灵活运用，可以面向现实生活中去解决实际问题.所以从这个角度来看，深度学习与5E教学法之间有着一定的契合之处.

然而根据专家们的研究可以发现，并不是所有学生都可以达到深度学习的水平，很多时候相当一部分学生还只是停留在浅层学习中，这就让实际教学表现出差异性较大的两种学习结果.很显然，浅层学习的学生一直处在被动学习中，学习也停留在了知识的表面，并没有深入到知识本质当中，只是简单地理解概念，无法真正做到融会贯通、知识迁移，并且缺少一定的决策能力[3].尽管很多时候教师都进行着全面且细致的努力，但是并没有能够有效改变这一现状，很多时候教师依然延续着单一且枯燥的灌输式教学模式.通过5E教学法的运用，教师可以有效引导学生在生物概念学习的过程中，能够积极参与进来，并且进入深度学习的状态，可以让学生的学习氛围变得十分融洽，这样就能够帮助学生更好地理解与掌握所学知识，同时建立起各个知识点之间的联系，从而形成属于自己的知识体系.又因为深度学习下的学习活动中，学生一直处在高认知水平层次上，这锻炼了学生的创造以及批判的思维能力，进而能够帮助学生解决真实生活场景中存在的问题.

3 5E教学法促进概念深度学习的有效策略

3.1 顺应原有认知，激发学习热情在“染色体变异”一节教学中，要突破概念教学瓶颈，教师可以通过设问来引发学生认知冲突，以激发学生学习热情，从而促进学生更快进入学习状态.在前面所学“减数分裂”“基因突变与基因重组”中，学生认识了“同源染色体”“基因重组”等概念.在教学中，教师可以出示一组图片，让学生观察是否发生了基因重组.在图示中，教师还利用“染色体易位”，让学生形成认知冲突；接着，鼓励学生展开讨论，对两者的异同进行分析，学生在产生不满足感的过程中，增强了学习积极性.

同时，在本知识的教学中，对于“遗传、变异”现象，除了“基因突变”“基因重组”外，还有“染色体变异”.通过对染色体结构变异方式的呈现，让学生在观察中归纳染色体变异的特点，如“染色体缺位”“染色体重复”“染色体易位”“染色体倒位”等.最后，结合染色体变异的实例，让学生加深对“染色体变异”概念的理解，这可以帮助学生初步构建“染色体变异”概念图.

3.2 激活自主意识，展开问题探究

5E教学法的第二个环节是组织学生展开问题探究.探究过程的引领需要教师发挥导向作用，同时要尊重学生的主体性，要激发学生的自主意识，以通过合作探究来深化对概念的理解.在教学中，可以结合教材中对“染色体组”概念的表述，让学生围绕“染色体组”概念去体验探究活动，具体设计可以是：

首先，两人为一组，根据磁性贴片，在黑板上摆出雌、雄果蝇的染色体组成.在学生动手过程中，提出问题：果蝇体细胞中有多少染色体？各类染色体有多少条？哪些为同源染色体？雌雄性染色体有何区别？通过回顾相关知识点，再引出对“减数分裂”过程的讨论，雌性果蝇卵细胞染色体分布与雄性果蝇精细胞染色体分布中，各有多少染色体？在形态、大小、功能上有何特点？是否为同源染色体？

接着，根据等位基因概念，将Aa、Bb、Cc、Dd作为雌性果蝇体细胞4对染色体，再对照卵细胞染色体，让学生思考：卵细胞的基因是否为控制物种生长发育的全部基因？如此通过话题讨论，可以让学生结合果蝇染色体实例，去认识非同源染色体，及其形态、功能上的异同性，进而认识到正是这些非同源染色体，共同控制着物种的生长、发育、遗传和变异信息.

最后，对“染色体组”概念的体会.教学中可以以人的雙手为载体，让学生对照双手，用左右五根手指，分别表示同源染色体的分离状态，左手为一个染色体组，右手为一个染色体组，然后观察两者的异同，这样就可以让学生深化对“染色体组”的理解.这一设计可以直观呈现“染色体组”概念，同时也为后续分析、运用生物概念辨析生物学问题奠定了基础.

3.3 引出思考问题，融入解释环节

5E教学法中的解释环节着重对探究活动的考查，其可以帮助学生理解新知识、巩固旧知识，并建立起两者之间的紧密联系，从而促进学生转化自身的经验与认知.同时，这一过程也是知识的理解过程，教师可以引导学生根据自己的观察结果，然后利用现有知识去分析与解释观察到的现象，进而实现知其然且知其所以然，这可以保证学生形成良好的科学逻辑理解.在学习结束时，需要让学生做到解决问题时能够有理有据，能够明确生物演变规律的前因后果.

值得一提的是，在小组交流的过程中，需要引导学生借鉴别人的思路，从而促使自身的学习水平显著提升.例如，教师可以利用图示（如图1所示）来提出问题，即让学生在观察某细胞的基础上思考其中有几组染色体组？假设该物种基因型为AAaaBbbb，请分析有多少个染色体组？

对于第一个问题，有学生认为细胞中有2条非同源染色体，因其大小、形态不同，故为2个染色体组；有学生认为，染色体组应该包含“全部遗传信息”，图示中每条染色体应该为一组，故为3个染色体组；有学生认为，根据“控制同一形状的基因在同源染色体上，同源染色体是形态、大小一样的染色体，即为一组”，所以细胞中应该有4个染色体组.对染色体组数的判断，还有第二种方法，即“控制同一性状的基因个数”.其余学生也对自己的判断也做出了相关解释.随后要讨论的问题是：这些判断是否准确？根据“形态相同的染色体的条数”来判定染色体组数，是否可行？事实表明，围绕这些问题展开解释，可以让学生在交流中形成共识，获得共同学习的目的.

3.4 展开迁移应用，融入评价环节

迁移运动环节同时也是学习的拓展环节，其能够促使学生将所学的知识运用到全新的场景中并解决新的问题.本节内容的教学中，笔者努力为学生构建一个全新的知识场景，并引入练习活动，以让学生运用所学知识解释生物现象，从而考查学生对相关概念的掌握程度，进而促进学生形成良好的知识架构.此过程中，学生可以利用所学的知识去设计实验、获取解决方案等，学生能在全新的环境中通过实践与应用来巩固所学新知识.

5E教学法的评价理论与当前新课改教育要求的评价基本一致，其都强调从教师主导到师生共同参与，评价的手段也从单一的形成性测验，转向正式与非正式的评价方法相结合，评价的功能则从传统的学生学习成果查缺补漏，转向支持学生学习再到改善教与学[4].总体而言，5E教学法强调运用多样化的评价方式，包括了教师评价、学生自己评价以及学生互评等等.

在学习了“染色体组”概念之后，可以围绕概念展开内涵与外延的拓展训练，以促进学生迁移运用.如让学生阅读教材中“单倍体”“二倍体”“多倍体”表述内容，并分析其特点；然后让学生根据概念，并通过举例来阐释对概念的应用；最后分别让学生围绕图示信息去辨析有几个染色体组？该生物为几倍体？此过程中，教师在进行教学引领的时候，要善于多元评价，要激发学生对概念主动思考，以评价来促进概念教学，最终让学生理解不同概念的意义，从而提升课堂学习效率.

参考文献：

［1］ 杨青.以智能评价驱动的生物“5E学习环”教学模式构建[J].中小学数字化教学，2019（11）：26-29.

[2] 苏旭耀.5E教学模式在高中生物教学中的实践研究[J].课程教育研究，2019（45）：178.

[3] 丘城锋.深度学习下的高中生物概念教学：以“基因频率”为例[J].中学生物学，2019，35（10）：30-31，42.

[4] 窦越.学习工具：深度学习高中生物核心概念的思维助手[J].中学课程资源，2019（08）：66-67.

［责任编辑：季春阳］