5E 教学模式在高中生物课堂中的实践

在“ 以学为中心” 的教学改革影响下，关注学生的学习行为和学习过程，注重学生的学习体验，为培育学生核心素养提供基础条件。《普通高中生物学课程标准（2017 年版2020 年修订）》明确指出生物学核心素养培养的关键在于组织以重要概念为内容、探究性学习为形式的教学，而 5E 教学模式作为以探究为中心、关注学生自主构建概念的教学模式，在发展学生生物核心素养方面发挥重要的作用。以“ 光合作用” 一节为例，下文探讨将5E 教学模式与高中生物课堂进行深度融合。

一、体验式知识输入，奠定学生的认知基础

参与和探究是5E 教学模式中的基础环节，是5E 教学模式与高中生物课堂融合的起点，通过创设情境带领学生深度参与、探究，将传统的被动性听讲模式转变为以学生为主体的主动性体验模式，为知识输入提供更加稳固的前提条件，便于学生自主探索和深度分析，为后续的认知深化打好基础[1]。

首先，通过激发学习动机，使学生具备探究知识的兴趣，主动参与到学习活动中。比如，在讲解“ 光合作用” 这一节之前，在预习交流群中发布视频情境：通过延时摄影记录韭黄和韭菜的生长环境以及生长过程。要求学生结合这一视频情境自主思考： ① 我们吃的蔬菜中的有机物是植物自己创造的吗？ ② 为什么韭黄在黑暗中的生长状态与正常韭菜有所不同？它缺了什么？这些问题和视频情境激发学生对“ 蔬菜的成长需要阳光” 这一生活常识的质疑，同时又使学生认识到“ 光照与植物生成有机物” 有关联，为本节课后续开展实验教学做好铺垫。

其次，在主动参与的基础上引领学生动手试错，建立客观认知。当学生认识到“ 光照是植物生长所需的因素之一，能够促使植物生成有机物”之间的关系后，进入课堂实践环节，结合教材中所讲述的案例，安排学生动手完成假设实验：光照是不是光合作用的必要条件？光合作用能够产生哪些物质？由于课堂实践的时间有限，本环节的实验探索基于 NOBOOK虚拟实验操作平台开展，选择和“ 光合作用” 这一节相关的实验进行线上操作，结合平台实验出现的现象“ 遮光叶片脱色后加碘不变蓝、不遮光叶片脱色后加碘变蓝” ，得出实验结论“ 光合作用能够促使植物产生淀粉” ，使第一环节的模糊认知成为客观依据，为后续理论知识学习打下基础。

二、建构理论知识体系，落实认知深化

解释客观现象，辅助学生主动建构知识体系。在初步完成线上实验之后，学生对植物光合作用的原理有了初步认识；接着，教师结合众多光合作用相关的实验，辅助学生进一步解读实验现象。比如，结合实验结果，学生认为：光照促进植物生长期间生成淀粉，而在黑暗中无法生成淀粉。然后，教师给出普利斯特利以及恩格尔曼关于植物光合作用的实验，两项实验验证植物光合作用需要二氧化碳以及光合作用的发生场所是植物的叶绿体，进一步补全上述实验结论。采用思维导图的形式，将这些实验结论串联成一个整体，即光能 $$ 叶绿体→二氧化碳 + 水→有机物+氧气，完成理论知识体系建构，实现对植物光合作用概念和原理的深一步阐释，将具体的实践体验转换成结构化的知识。

进入认知拓展环节，完成思维迁移。学生需要将课堂上学习的知识应用到现实生活中，构建知识体系。在多媒体课件上，为学生展示新时期智慧农业种植的案例，要求学生分析：农业生产中为什么要合理规划每亩地的植株密度？种得太密或种得过于稀疏，植物的生长会受到哪些不良影响？目前的智慧农业大棚为什么要设置二氧化碳释放装置以及控温装置？

展示上述案例并提出问题后，先要求学生结合自己的认知以及本节课所学的内容，对这些问题进行简单梳理和逻辑分析，得到自己认为正确的答案；然后，再要求学生通过互联网查阅相关资料，判断答案的准确性，进行自我纠正；最后，要求学生以“ 小老师” 的身份为大家讲解上述案例中的各项细节，分析农业种植中利用光合作用、干预光合作用对植物生长产生的影响，完成认知的拓展与升华，将知识的理解过渡到知识的应用环节。

三、实施反馈式的多元化评价

多元化评价全面覆盖生物课上的参与、探究、解释以及迁移环节，使学生的学习全过程都被观测、解读和评估，也是5E 教学模式得以在课堂中应用的重要体现，旨在实现以教促学、以评促教的目标[2]。多元化评价是记录学生在每一个环节的参与情况和实际表现的重要手段，着重体现为过程性评价、成果性评价以及自评与互评。结合“ 光合作用” 这一节的教学内容和教学步骤来看，多元化评价的要点和内容见表1。

表1 5E 教学模式下多元化评价的要点和内容