歐陽姮 （福建省福州第十一中學(xué) 福建福州 350001）

朱曉燕 （福建省南平市普通教育教學(xué)研究室 福建南平 353000）

5E教學(xué)模式由引入（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、精致（Elaboration）和評價（Evaluation）5個階段組成，主要包括以下環(huán)節(jié)：

①引入：教師根據(jù)學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)一定情境，并通過教學(xué)活動暴露學(xué)生前概念認(rèn)知，引發(fā)學(xué)生已有的知識與教師創(chuàng)設(shè)的情境之間的認(rèn)知沖突，從而激發(fā)學(xué)生探究的愿望。

②探究：提供學(xué)生動手或動腦的機會，引導(dǎo)學(xué)生觀察與思考，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，尋找事物間的聯(lián)系，促進概念轉(zhuǎn)變。

③解釋：根據(jù)探究活動的經(jīng)歷和結(jié)果，概括總結(jié)對概念的理解，教師給予補充與修正，學(xué)生建構(gòu)基本概念。

④精致：教師提供新的情境，幫助學(xué)生在應(yīng)用概念的過程中，獲得對概念更深刻的理解，達成對概念的不斷完善與拓展。

⑤評價：實施教學(xué)評價環(huán)節(jié)，師生共同評價對概念的掌握程度，教師可以利用提問、習(xí)題或一些開放性的討論題來了解學(xué)生對概念的理解與應(yīng)用情況。

5E教學(xué)模式可以通過學(xué)生的自主探究活動，幫助學(xué)生形成生命觀念；在觀察、假設(shè)、實驗設(shè)計、方案實施以及交流與討論中，發(fā)展科學(xué)思維，提升學(xué)生科學(xué)探究能力；在運用生物學(xué)認(rèn)識和思想方法，作出解釋與判斷，并且在解決生產(chǎn)、生活問題時，培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感。

下面以人教版高中生物學(xué)教材必修1第五章第一節(jié)教學(xué)內(nèi)容中的“過氧化氫酶實驗與變量的控制”實驗教學(xué)為例，談?wù)劺?E教學(xué)模式培養(yǎng)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的實踐與思考。

1 借助情境引入，引發(fā)認(rèn)知沖突

問題是學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，教師要著眼于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，設(shè)定貫穿整個學(xué)習(xí)過程、環(huán)環(huán)相扣的問題，引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而獲得生命科學(xué)知識，形成科學(xué)觀念。

在本節(jié)實驗課伊始，教師先提問上一節(jié)課的關(guān)鍵問題：“酶的作用與本質(zhì)是什么？”教師利用問題，讓學(xué)生再次明確酶具有催化作用，引入本節(jié)課實驗一“過氧化氫在不同條件下的分解”（下稱實驗一）操作中對酶的催化作用的驗證，使學(xué)生了解正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和的條件下高效地進行，從而形成酶具有高效性的感性與理性認(rèn)知。

教師強調(diào)：酶的化學(xué)本質(zhì)不同于無機催化劑，它是活細胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機物。由于絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，教師啟發(fā)學(xué)生回顧蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與特性，并提出問題：蛋白質(zhì)的活性會受到pH以及溫度等條件的影響嗎？酶的催化效率可能受到哪些條件的影響呢？以此使學(xué)生建立已有知識與新學(xué)知識間的內(nèi)在聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)動機，為引導(dǎo)推出影響蛋白質(zhì)活性的因素也將影響此類酶的活性——催化效率，為實驗二“pH對酶活性的影響”（下稱實驗二）的設(shè)計埋下伏筆。

2 引導(dǎo)自主探究，提升探究能力

學(xué)生通過討論，體驗知識生成過程的思維路徑變化。在此過程中，學(xué)生學(xué)會識別和提出有價值的科學(xué)問題，學(xué)習(xí)設(shè)計和實施研究方案，運用實證結(jié)論解釋生命現(xiàn)象，根據(jù)實驗結(jié)論發(fā)現(xiàn)規(guī)律，進而習(xí)得生物學(xué)知識，主動建構(gòu)概念，形成生命觀念，并在此過程中培養(yǎng)科學(xué)思維習(xí)慣，形成科學(xué)精神，發(fā)展終身學(xué)習(xí)能力。

在學(xué)生開始自己動手操作實驗一前，教師要求學(xué)生嘗試解釋實驗一中的特別注意事項，如肝臟必須新鮮、試管應(yīng)潔凈、衛(wèi)生香應(yīng)干燥、滴管（量筒）不可混用等，討論實驗結(jié)果的檢測指標(biāo)與觀察方法，如試管中氣泡產(chǎn)生的多少、衛(wèi)生香的復(fù)燃情況等。學(xué)生交流實驗中滴管不可混用的原因與混用后果，以及得出以氣泡多少作為催化效率的觀察指標(biāo)等內(nèi)容，學(xué)會控制變量，通過設(shè)計對照實驗以證實自己的假設(shè)，對實驗原理、探究方法與步驟也有了更深入的理解，提高了實驗的成功率，鞏固了對科學(xué)探究一般方法的理解，促進了科學(xué)探究能力的提升。

3 完善概念解釋，發(fā)展科學(xué)思維

科學(xué)思維是指學(xué)生形成尊重事實和證據(jù)，具備嚴(yán)謹(jǐn)求真的科學(xué)態(tài)度，能運用抽象與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等科學(xué)思維方法來認(rèn)識事物，思考問題，闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會議題。

教師要求學(xué)生分析實驗一中的自變量、因變量與無關(guān)變量。學(xué)生交流討論得出：自變量是對過氧化氫的不同處理條件；因變量是過氧化氫的分解速率；無關(guān)變量是反應(yīng)物過氧化氫的量、反應(yīng)時間、催化劑的量。教師通過對實驗變量的分析、自變量的不同設(shè)置等引入對照實驗、對照組、實驗組的概念，幫助學(xué)生初步形成對照實驗、對照組、實驗組的概念。通過對自變量的設(shè)計、無關(guān)變量的控制等的討論，教師引出實驗應(yīng)遵循單一變量原則、對照原則、等量原則等，培養(yǎng)學(xué)生逐步具備變量思維，使學(xué)生明確實驗設(shè)計的基本步驟與原則，學(xué)會控制變量的科學(xué)方法。

4 精致概念認(rèn)知，形成生命觀念

教師再次設(shè)置新問題情景：絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，影響蛋白質(zhì)活性的因素是否也將影響此類酶的活性（即催化效率）。

學(xué)生利用教師提供的實驗材料（蒸餾水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液、體積分?jǐn)?shù)為5%的HCl溶液、H2O2溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液），就pH對酶活性的影響進行探究實驗設(shè)計。教師引導(dǎo)學(xué)生再次展開對實驗變量的分析，確定實驗的自變量與因變量（如自變量為對酶或酶的作用環(huán)境的不同處理條件等），明確自變量的各種不同設(shè)置方法等，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)置對照實驗。

學(xué)生通過實驗探究，分享實驗收獲或反思，如師生共同分析先將酶與底物混合，再調(diào)節(jié)pH會造成的后果與原因。通過交流，學(xué)生澄清錯誤認(rèn)知，進一步促形形成科學(xué)概念。學(xué)生的深度思維參與可以促進其對知識的理解、反思與應(yīng)用，進而建立知識與知識間的聯(lián)系，逐步形成結(jié)構(gòu)化知識網(wǎng)絡(luò)。師生共同總結(jié)本節(jié)課的重要概念：①酶具有催化作用和高效性；②實驗設(shè)計應(yīng)遵循的主要原則：單一變量原則、對照原則、等量原則；③酶的活性受pH的影響。

學(xué)生在對實驗拓展問題的討論中，進一步完善由現(xiàn)象到本質(zhì)、從事實到概念的構(gòu)建，形成科學(xué)的生命觀念。

5 評價概念學(xué)習(xí)，培養(yǎng)社會責(zé)任

通過對酶特性的探究學(xué)習(xí)，教師將科學(xué)的理念逐漸滲入學(xué)生的思維和價值判斷，設(shè)置開放性討論題，引導(dǎo)學(xué)生討論溫度對酶活性的影響以及利用酶的特性與酶活性的影響因素應(yīng)用于生活或生產(chǎn)實踐的案例。教師通過學(xué)生對知識的理解與應(yīng)用來檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，獲得教學(xué)反饋。

在完成實驗二探究活動的基礎(chǔ)上，教師提出更多的探究問題：①酶的活性是否受溫度的影響？要如何設(shè)計實驗來證實假設(shè)呢？②H2O2自我分解的影響因素有哪些（濃度、溫度、pH…）？③FeCl3的催化效率是否也與環(huán)境因素有關(guān)（質(zhì)疑留白激發(fā)興趣）？……學(xué)生能鑒于過氧化氫的分解速率受溫度的影響，選擇用淀粉酶水解底物淀粉作為溫度對酶活性的影響的實驗對象，同時簡要闡明實驗設(shè)計方案，體現(xiàn)了學(xué)習(xí)主體對本課教學(xué)目標(biāo)（酶的特性、實驗變量的設(shè)置、控制與檢測、科學(xué)思維與科學(xué)探究等素養(yǎng)的形成）的理解與應(yīng)用情況。而實驗后的分工合作清洗試管，滴管、試劑、酒精燈等物品的正確歸位等清理工作，盡可能為下一位使用者提供便利等實驗操作細節(jié)習(xí)慣的培養(yǎng)，可以培養(yǎng)學(xué)生互助合作的社會責(zé)任意識。

伴隨著生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)進程，學(xué)生將不斷地豐富自己的知識體系，自主建構(gòu)生物知識網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，教師適時地引入生物學(xué)社會議題，如加酶洗衣粉隨污水排入下水道是否會破壞內(nèi)河微生物的生態(tài)環(huán)境從而影響生態(tài)平衡等，組織學(xué)生展開討論并作出合理的解釋，引導(dǎo)學(xué)生更多地關(guān)注社會問題，學(xué)習(xí)辨別科學(xué)或是偽科學(xué)命題，尊重生命規(guī)律，學(xué)會用生命觀點思考分析社會問題，進一步增強學(xué)生的社會責(zé)任感。