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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
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机联系,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 以人的双手为载体,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 .
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