尝试在生物学实验教学中应用5E教学模式

林朋蓉

（南靖第四中学，福建南靖363600）

尝试在生物学实验教学中应用5E教学模式

林朋蓉

（南靖第四中学，福建南靖363600）

在“练习使用显微镜”实验教学中尝试应用5E教学模式，通过问题情境，引导学生开展探究实验、对实验现象进行分析、讨论，并在新情境中应用所学的知识，教师要对学生的学习进行反馈与评价。5E教学模式有助于学生建构、理解与应用知识，提高学生的实验技能、探究能力与合作能力。

5E教学模式；引入；探究；解释；评价

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（下面简称课程标准）在课程目标中明确提出，学生要初步具有生物学实验操作的基本技能，一定的科学探究实践能力，养成科学思维的习惯，提高生物科学素养。初中生物学实验教学效果的好坏，直接影响学生生物科学素养的提高。为此，笔者在实验教学时尝试应用5E教学模式，摈弃教师边讲解边演示，学生听完实验后跟着做的灌输式传统教学模式。现以“练习使用显微镜”教学为例，探讨5E教学模式在初中生物学实验教学中的应用。

一、5E教学模式概述

5E教学模式是美国生物学课程研究（BSCS）开发的一种基于建构主义教学理论的模式，是一种致力于激发学生学习兴趣的有效的教学模式和教学方法。这种教学模式一般有五个环节，分别是吸引、探究、解释、迁移和评价。吸引是通过创设情境或问题引发学生认知上的冲突，激发学生学习的兴趣和探究欲望，从而确立学习的任务。模式的中心环节是探究，它是根据吸引环节产生的认知冲突，安排活动引导学生进行探究，让学生在探究活动过程中获得感性经验。5E教学模式强调在这一环节的探究过程，学生是主体，要促使学生开展小组合作学习，促使他们实现经验的共享；而教师起引导和帮助的作用，在探究过程适时地进行提示或指导。解释是教学模式的关键环节，是学生对探究过程和结果的展示及分析讨论，通过比较各自的结果，与教材提供的结论相比较，对有关问题的解释达成共识。迁移是学生运用所建构的新概念解释新情境中的问题。评价环节是对学生学习过程的效果反馈和检测，可以渗透在教学过程的各个环节。

可见，5E教学模式强调的是学生主动参与、合作探究，通过活动或实验来获取新知识进而解决问题，从而促使学生建构科学概念。这种教学模式符合《基础教育课程改革纲要（试行）》“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题能力以及交流与合作能力”的要求，值得在初中生物学实验教学中进行实践与研究。

二、5E教学模式的实践

根据课程标准要求，“练习使用显微镜”教学目标为①认识显微镜，说出显微镜的目镜、物镜、粗准焦螺旋、细准焦螺旋、反光镜、遮光器、转换器等基本结构及其功能。②规范使用显微镜，掌握显微镜的正确操作方法；进行玻片标本的观察活动，并看到清晰的图像。

1.创设情境，提出值得探究的问题

教师以“拿出放大镜观察书本中的文字”这一演示实验引入本节实验教学。然后提出问题①用眼睛观察书本中的文字与用放大镜观察同样的文字，有什么差别？为什么？②老师用放大镜观察时，上下移动放大镜了吗？为什么？

对上述两个问题，学生根据已有的经验和所观察到的现象，基本都能回答出，放大镜能起放大作用，上下移动放大镜，是为了看到清晰的字。

接着教师再提出问题：能不能用两个放大镜看到清晰的放大的字呢？甚至把人眼所不能分辨的微小物体放大呢？

2.开展探究，获得感性认识

设计两个探究实验活动，学生两人一组根据所提供的实验器材，相互合作完成实验。

探究实验1.一位同学先用一个放大镜观察书本上的文字，找到清晰的字后，手握放大镜不动，另一位同学再将另一个放大镜放在它的上面。

引导学生观察与思考：原本清晰的字还能看到吗？怎样才能重新看清楚书本上的文字？请完成实验操作。

设计该活动的目的是让学生通过亲眼所看和动手操作获得感性经验。

探究实验2.看清楚书本上的文字后，尝试同时上下移动两个放大镜，在看清楚文字的前提下，尽可能放大书本上的文字。

学生完成上述两个探究实验后，根据下列问题对获得的感性认识进行梳理。①用两个放大镜观察时，上下移动下面的放大镜，会对图像有什么影响？②若要看清放大更大倍数的字，又该怎么办？让学生明了用不同放大倍数的放大镜看清物像，关键是要调整两块放大镜之间的距离，聚焦标本获得清晰、放大的图像，即显微镜在观察时要调焦。

3.分析讨论，促进理解

根据以上的实验现象和实验结果，学生对显微镜的成像原理有了初步的认识，接着要求学生思考并回答以下问题：①若要设计一款有两个放大镜的有不同放大倍数的放大器，需要有哪些结构？②有了这些结构，如果是在晚上，如何操作观察？光线要照到哪儿？不同亮度下如何做到都能清晰地看到物像？

设计上述两个问题目的是让学生明确一台显微镜除了要有放大的结构外，还要有机械装置，如用于安装镜头、转换镜头、放置标本、调节焦距等结构。在此基础上教师展示一台简易的、无照明结构的显微镜图片。此时，学生已能明确还需要收集光线、光线要照到镜头、不同亮度下要收集不同的光线量。但初一学生缺乏对“光沿直线传播”这样的物理学原理的认识，因此教师进行“用激光演示光在空气中、水中轨迹”的演示实验，引导学生认识显微镜的结构中除需要有收集光线的光学系统结构外，还需要让光线通过的结构。

学生通过探究实验、分析、讨论与解释，对显微镜的重要结构、各结构的作用，有了初步的认识。还明确了使用显微镜时要有规范的操作步骤才能看到清晰的物像等显微镜观察的原理。

4.在新情境中应用所学的知识

探究活动1.要规范操作显微镜观察到清晰的物像，操作顺序应该是怎样的？

①转动转换器，低倍物镜对准通光孔。②取显微镜。③转动反光镜，目镜内看到明亮视野。④转动粗准焦螺旋，镜筒下降至最低。⑤安装好目镜和物镜。⑥转动粗准焦螺旋，镜筒上升，找到清晰的物像。⑦转动遮光器，较大光圈对准通光孔。⑧放置标本，正对通光孔中心。

设计此活动的目的是让学生进一步掌握显微镜的正确操作方法，保证探究活动2的顺利进行。

探究活动2.每组中的两位同学轮流用显微镜观察写有“上“字的玻片标本，并交流观察体会。

探究活动3.请说出你看清玻片标本上的“上”字时，光线在显微镜中经过的路线。写出你看到的“上”字的物像是怎样的？

5.对学生学习效果进行反馈和检测

请学生课后完成以下问题的讨论：①几位同学围看一台显微镜时，视野有时会变暗，这是为什么？②小熊在做实验时，将玻片标本放在显微镜载物台正中央，用压片夹夹住。然后在双眼侧视下，将物镜下降。接着小熊用左眼朝目镜里观察，同时转动细准焦螺旋，缓缓上升镜筒。小熊的操作有几处错误？请帮助他改正。

5E教学模式在初中生物学实验教学中的应用，有助于让学生在探究实验中体会规范操作的必要，提高学生的实验操作技能、探究实验能力。同时，有助于教师更新教育教学理念，创设适当的探究学习情境，让学生经历知识的建构、理解与应用的过程。

［1］教育部.义务教育生物学课程标准（2011）［S］.北京：北京师范大学出版社，2012.

［2］吴成军.张敏.美国生物学“5E”教学模式的内涵、实例及其本质特征［J］.课程·教材·教法，2010（6）.

（责任编辑：陈欣）