黄艺婷 张锋

摘要

以“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”一课为例，利用“5E”教学模式进行初中生物学概念教学，提倡引导学生在科学探究中自主构建概念并在生活情境中运用概念从而巩固概念的教学模式。

关键词“5E”教学模式 概念教学 生物学教学

1引言

“5E”教学模式是一种强调学生主体地位的教学模式，提倡让学生在科学探究过程中主动构建概念，并运用新概念解释新情境以进一步巩固概念。该教学模式包含5个教学环节，即引入（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、迁移（Elaboration）和评价（Evaluation）。在“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”一课中，学生需要掌握光合作用的概念，了解光合作用的实质以及光合作用的原理在生产生活中的运用。通过“5E”教学模式的五个环节，可以较好地达到本节课的教学目标。光合作用对于初一年级的学生来讲是一个比较陌生的概念。若教师直接告知学生光合作用的概念，不仅会造成学生困惑，也不利于发展学生的学科核心素养。因此，利用“5E”教学模式，教师先从学生已有的知识经验入手，引出新概念，接着通过实验探究归纳出概念，解释并运用概念于新情境，最后评价学生对新概念的掌握情况。通过“引入一探究一解释一迁移一评价”这环环相扣的五个环节，能有效地促使學生将新概念逐步内化到已有的知识结构当中。

2采用“5E”教学模式进行“光合作用”概念教学的基本环节

2.1引入—提出问题，引出概念

本环节的主要目标是通过创设能激发学生探究兴趣的问题情境，吸引学生的注意力，使学生主动参与探究学习中来。同时教师还要给学生提供展示或暴露其前概念的机会，在此基础上进入“探究”环节。教师先提问学生：“生物在呼吸的过程中需要氧气吗？人类在生产和生活中还有哪些活动需要消耗氧气？既然氧气的需求量如此大，为什么我们没有感觉缺氧呢？被消耗的氧气是从哪里进行补充呢？”通过此问题教师引出植物的光合作用，同时激发学生的探究兴趣。接着，教师提供机会让学生阐述对光合作用的已有认识。通过对“细胞内的能量转换器”以及“绿叶在光下制造淀粉”两节课的学习，大部分学生能够准确地说出光合作用的场所是叶绿体，产物是有机物（如淀粉）以及进行光合作用的条件是光照等有关知识，但对光合作用的实质尚不了解。此外，在该环节教师还要让学生明确本节课的任务是通过探究光合作用的原料及产物，尝试用自己的话归纳出光合作用的概念。

2.2探究——进行探究，构建概念

本环节的主要目标是引导学生通过对三个实验进行探究，建立起事物问的联系，逐步理解光合作用的实质，为建构光合作用的科学概念做好准备。

探究1：光合作用以二氧化碳为原料。

通过对海尔蒙特和普利斯特利两个经典实验的分析，教师引出要探究的问题：二氧化碳是光合作用的原料吗？接着，学生根据已有的实验材料和仪器设计实验证明二氧化碳是光合作用必需的原料。得出实验方案之后，学生观看兴趣小组在课前进行此实验的视频：放置氢氧化钠溶液的一组叶片经碘处理后不变色，不放置氢氧化钠溶液的一组叶片经碘处理后变深蓝色。最后，学生得出结论：二氧化碳是光合作用的原料。

探究2：光合作用利用水作为原料。

教材上对此部分内容没有设计探究实验，笔者查阅文献后，课后组织兴趣小组做了“验证水是光合作用的原料”的实验：取一盆天竺葵进行暗处理一昼夜，第二天早上在暗室中将靠外的一片叶片用刀片从叶片中央处切断主叶脉，再将盆栽放置于光照下2h以上，最后进行碘处理。经过碘处理可以看到叶片以叶脉横断处为界分成颜色明显不同的两部分，叶片的底部呈深蓝色，而叶片的项部仍为黄白色。考虑到该实验耗时较长，笔者采用课后进行实验，课上播放视频并共同探讨的方式进行此部分内容的探究。在进行该探究时，由于学生已经具备“叶脉中有导管，导管主要功能是运输水和无机盐”这部分知识，因此他们通过分析实验现象能够得出“光合作用利用水作为原料”的结论。

探究3：光合作用释放氧气。

由于本实验耗时相对较短，因此采用演示实验的方法进行这部分内容的探究。课前1～2 h将金鱼藻实验装置放到阳光下（如果是阴天，可放在灯光下）以便收集足够的氧气。课上，教师向学生展示实验装置，提出问题：你们观察到了什么现象？气泡的移动方向如何？接着，将试管取出并迅速把事先准备好的带火星的木条（或卫生香）伸进试管中。演示结束后，请一位学生描述实验现象并尝试总结实验结论。由于初一学生尚未学习有关燃烧的化学知识，因此教师要提示学生“氧气可以助燃”。最后，教师进行总结：金鱼藻在光下进行光合作用释放氧气，因此，光合作用的产物除了有机物还有氧气。

2.3解释——总结归纳，形成概念

本环节的主要目标是引导学生基于“探究”环节的结论，用自己的语言阐述对新概念的理解，形成初步概念，接着教师给出准确的科学概念并加以解释，促使学生头脑中的初步概念转化为科学概念。教师先带领学生总结光合作用的条件、场所、原料、产物以及在此过程中的能量变化，接着提供机会让学生用自己的语言表述光合作用的实质，以使学生的头脑中形成光合作用的初步概念。例如，学生A：光合作用是植物吸收的二氧化碳和水，经叶绿体转变成有机物和氧气（释放），也就是将光能转变为储存在植物体中的化学能的过程。学生B：光合作用是植物体吸入二氧化碳并呼出氧气的过程。学生C：光合作用是在阳光的照射下，绿色植物体中的叶绿体将水和空气中的二氧化碳吸收并转化为有机物和氧气，将光能转化为化学能的过程。随后，教师给出光合作用的概念和反应式，并对光合作用的实质加以解释，使学生对光合作用有更加正确的认识。

2.4迁移——解释情境，运用概念

本环节的主要目标是让学生尝试运用新概念解释教师提供的新情境，使学生在思考和讨论的过程中深入理解新概念。教师通过提出“请结合光合作用的原理谈谈合理密植的好处并说说如果你是菜农或果农，你会如何增产”等问题，让学生利用光合作用原理解决实际生活中的问题，引导学生有意识地将所学的新知识运用于新的情境，以便在运用概念的过程中强化对概念的理解。科学情境的设置对于教学都非常重要，学生对于科学情境中出现的问题的应答直接体现其思维品质，不同学生应对相同问题时所表现出的迁移能力千差万别。通过迁移环节不同层次学生的应答表现，教师对学生的理解和应用水平心中有数，有助于后续评价环节的有效开展。

2.5评价——进行评价，巩固概念

本环节的主要目标是通过让学生对“解释”环节中构建的初步概念进行自評和互评来检测学生对新概念的掌握情况。教师展示部分学生构建的概念和反应式，通过学生自评互评、教师评价的方式对学生构建的光合作用的初步概念和反应式进行评价进而巩固概念，使学生加深对概念的理解。例如，学生B构建的概念过于简单，认为光合作用的实质就是植物体吸收二氧化碳释放氧气。再如学生C，其认为光合作用可利用的光能只有太阳能。因此，教师需要在教学中纠正其前概念，让他们明白光合作用不仅可以在阳光下进行，在灯光下同样能进行。在评价完学生构建的概念之后，教师可利用教材中的“技能训练”模块检测学生对新概念的掌握情况。

3运用“5F”教学模式的教学反思

3.1体现学生的主体地位

学生的发展潜能是巨大的，教学的目的是激发学生的学习潜能、创造潜能，而不是往学生头脑里填塞知识。“5E”教学模式很好地实现了由以教为主向以学为主的转变，真正把课堂还给了学生。例如，在“引入”环节，教师从贴近学生生活的问题入手以提高学生的学习兴趣。在“探究”环节，学生先是在课前进行实验并录制视频，到课上再进行讨论、探究。在这个过程中，教师的角色是“帮助者”及“引导者”，不是直接向学生灌输知识而是引导学生亲自进行实验，并鼓励学生通过对实验现象的分析尝试得出实验结论。在“解释”环节，教师并不急着告诉学生光合作用的概念，而是提供机会让学生尝试构建光合作用的概念，再在此基础上给出光合作用的科学概念。可见，该教学模式充分突出了“以学生为主体”的教学理念。

3.2激发学生的学习兴趣

学生的学习过程不仅有学生经验、思维的参与，学生的学习兴趣在这个过程中也起到很重要的引导作用。在教学过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣。运用“5E”教学模式能有效地激发学生的学习兴趣。例如，在这节课的“引入”环节中，学生对“为什么我们不会感到缺氧”“什么是光合作用”等问题产生了疑惑，同时对接下去的探究内容充满了兴趣；到了“探究”环节，在出现明显实验现象时班级的气氛明显活跃起来，学生都积极踊跃地针对实验现象发表自己的看法。学生在兴趣的驱动下会表现出更强的求知欲，也更有利于知识的内化。

3.3引导概念的逐步建构

生物学是一个以概念系统作为主要特征的学科，概念教学在生物学教学中占据了很大的比重。“5E”教学模式是基于建构主义的概念教学模式，能够逐步地引导学生深入地学习科学概念而非机械地记忆概念。例如，在“引入”环节，教师先提出一个问题情境同时引出概念，接着在进行探究的过程中逐步构建概念，到了“解释”环节形成科学概念，学生在形成了科学概念之后再将其运用于新情境，最后再通过总结归纳、测验等评价方式再次巩固新概念，实现将新概念内化到知识体系的目的。