摘 要：形成生命觀念的關(guān)鍵是在理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)行概念整合和觀念融合。本文通過案例闡述了在5E教學(xué)模式的“精致”環(huán)節(jié)實(shí)施相應(yīng)的教學(xué)策略，如提供資料，分析綜合形成觀念;設(shè)置問題，抽象思考觀念本質(zhì);聯(lián)系其他，拓寬范圍提煉觀念;創(chuàng)設(shè)情景，運(yùn)用觀念解決問題等。進(jìn)而在課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識的深層化和學(xué)生思維的深層化，促進(jìn)學(xué)生形成生命觀念，并能夠用生命觀念解釋現(xiàn)象，解決問題，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：生命觀念;5E教學(xué)模式;精致環(huán)節(jié);深度學(xué)習(xí)

生物學(xué)教學(xué)中，學(xué)生要掌握科學(xué)知識，更重要的是在此基礎(chǔ)上形成生命觀念。根據(jù)2017版《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象，是經(jīng)過實(shí)證后的想法或觀點(diǎn)，有助于理解或解釋較大范圍的相關(guān)事件和現(xiàn)象。課程標(biāo)準(zhǔn)中提出了“結(jié)構(gòu)與功能觀”“穩(wěn)定與平衡觀”“進(jìn)化與適應(yīng)觀”“物質(zhì)與能量觀”等生命觀念。當(dāng)下倡導(dǎo)深度學(xué)習(xí)，要求學(xué)生對學(xué)科知識和思維的深層化，生命觀念的形成是深度學(xué)習(xí)的一項(xiàng)突出表現(xiàn)。教學(xué)中如何設(shè)計(jì)教學(xué)過程，才能使學(xué)生從生物學(xué)知識和概念的理解到進(jìn)一步形成生命觀念呢？

5E教學(xué)模式是一種建構(gòu)主義的概念教學(xué)模式，包含Engagement（引入）、Exploration（探究）、Explanation（解釋）、Elaboration（精致）、Evaluation（評價）五個環(huán)節(jié)?！熬隆笔歉拍顚W(xué)習(xí)的提升環(huán)節(jié)。本文分析了5E教學(xué)模式在高中生物學(xué)課堂的一些案例，闡述從“精致”環(huán)節(jié)培育生命觀念的教學(xué)策略，以此促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

一、 提供資料，分析綜合形成觀念

生物學(xué)典型事實(shí)是形成生物學(xué)概念的基礎(chǔ)。學(xué)生可通過分析一系列相關(guān)的客觀事實(shí)的本質(zhì)特征，升華生命觀念。在“精致”環(huán)節(jié)，教師補(bǔ)充提供相關(guān)的生物學(xué)事實(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析和綜合，形成生命觀念。

例如，《染色體變異》的重要概念是“染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量變異都可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡”。采用5E教學(xué)模式教學(xué)，以唐氏綜合征篩查引入，分析染色體變異類型，學(xué)生解釋概念。在“精致”環(huán)節(jié)利用資料分析，深入剖析造成染色體變異的原因，總結(jié)突變的類型作為評價。在“精致”環(huán)節(jié)中分析資料的信息，有助于理解“進(jìn)化與適應(yīng)觀”。

本案例在“精致”中提供“限性斑紋雌蠶的產(chǎn)生”和“微核實(shí)驗(yàn)”的資料，分析兩則資料中的染色體變異類型，并思考誘導(dǎo)染色體變異發(fā)生的原因。學(xué)生運(yùn)用染色體變異類型進(jìn)行判斷，同時分析出物理因素和化學(xué)因素使細(xì)胞發(fā)生染色體變異。染色體變異的誘變因素和遺傳信息發(fā)生變化的結(jié)果，與基因突變是相似的。學(xué)生可經(jīng)分析認(rèn)識到染色體變異和基因突變的本質(zhì)特征是相似的。這樣可使學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)中能更好地理解“突變和基因重組為進(jìn)化提供原材料，基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變”這一觀念。在本案例中，通過提供更多的資料，由學(xué)生分析出染色體變異與基因突變相似的本質(zhì)特征，有助于“進(jìn)化與適應(yīng)觀”的形成。另一方面，在該環(huán)節(jié)中，通過提供更多生產(chǎn)生活的資料，將知識與生產(chǎn)實(shí)踐融合起來，實(shí)現(xiàn)知識的深層化學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了對染色體變異的深度理解。

二、 設(shè)置問題，抽象思考觀念本質(zhì)

生命觀念需要通過抽象、概括而形成。在教學(xué)中有必要通過恰當(dāng)?shù)膯栴}，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考，將生命觀念適時地予以外顯和總結(jié)。在“精致”環(huán)節(jié)中設(shè)置一個直指概念內(nèi)涵、有思考價值的問題，由學(xué)生進(jìn)行抽象思考感悟，有助于提煉生命觀念。

學(xué)業(yè)水平要求經(jīng)過《細(xì)胞的增殖》學(xué)習(xí)，學(xué)生從整體上理解有絲分裂對于生物保持遺傳的意義。采用5E教學(xué)模式教學(xué)，以水仙花無性繁殖引入，探究DNA和染色體的數(shù)量變化曲線，解釋有絲分裂的過程。于精致環(huán)節(jié)提問“從有絲分裂的角度思考為什么無性繁殖的水仙花在親子代間性狀高度相似”，通過總結(jié)“有絲分裂中可能發(fā)生的突變類型”做出評價。

該“精致”中的問題有多維度答案。首先，分裂間期，DNA半保留復(fù)制使遺傳物質(zhì)得到精確復(fù)制。第二，分裂前期，染色質(zhì)變成染色體的狀態(tài)易于分離。第三，著絲點(diǎn)的分裂和紡錘絲的牽引保證了子染色體平均地移向細(xì)胞兩極。有絲分裂過程中發(fā)生的核膜的消失與重構(gòu)，染色質(zhì)與染色體的變化，和其他的細(xì)胞變化都指向保證遺傳物質(zhì)在親子代細(xì)胞間的一致性。所以本案例在精致環(huán)節(jié)中借由提出問題，將有絲分裂的過程和意義外顯，學(xué)生在思考討論和總結(jié)的過程中感悟“進(jìn)化與適應(yīng)觀”。在問題的思考中，學(xué)生運(yùn)用分析、推理、抽象等高階思維，也運(yùn)用了“結(jié)構(gòu)與功能觀”去分析問題，實(shí)現(xiàn)概念理解的提升，促進(jìn)思維的深層化。

三、 聯(lián)系其他，拓寬范圍提煉觀念

幾乎每一個概念都與其他概念相關(guān)聯(lián)。生命觀念的形成依賴于從眾多概念中找關(guān)聯(lián)，做提煉。因此形成多個概念后，通過找到概念的內(nèi)在聯(lián)系，構(gòu)建概念體系，有助于有機(jī)整合成生命觀念?！熬隆杯h(huán)節(jié)可在解釋完單一概念后，引入其他概念，學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中通過找到概念之間的內(nèi)在關(guān)系，如因果、遞進(jìn)或并列等，將多個概念整合，形成生命觀念。

以5E教學(xué)模式的《生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)》為例，以漳江口紅樹林生態(tài)系統(tǒng)為導(dǎo)入，探究該生態(tài)系統(tǒng)的非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者，總結(jié)生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的定義。在“精致”環(huán)節(jié)，從光合作用和呼吸作用兩方面去闡述生物（生產(chǎn)者、消費(fèi)者與分解者）與環(huán)境之間的能量和物質(zhì)的交流。最后構(gòu)建模型圖描述四者的關(guān)系作為評價，在學(xué)習(xí)過程中滲透“能量與物質(zhì)觀”。

在本案例的“精致”環(huán)節(jié)中，抓住了“光合作用和呼吸作用”和“生物與環(huán)境交流”的內(nèi)在聯(lián)系：能量與物質(zhì)變化。一方面，生產(chǎn)者的光合作用，利用光能將CO2和H2O轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛蚈2，轉(zhuǎn)換并儲存為糖中的化學(xué)能。另一方面，通過生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的呼吸作用將有機(jī)物重新轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，其中釋放出的能量，一部分以熱能的形式散失，一部分用于生物的各項(xiàng)生命活動。從整個生態(tài)系統(tǒng)的范圍去看，物質(zhì)是循環(huán)的，能量由光能的形式輸入，最終以熱能的形式散失。這就形成了物質(zhì)循環(huán)和能量流動的概念。本節(jié)課在解釋完生態(tài)系統(tǒng)的組成成分后，在精致環(huán)節(jié)通過分析能量與物質(zhì)的變化使學(xué)生將光合呼吸概念與生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)概念進(jìn)行整合，有助于形成“能量和物質(zhì)觀”這一生命觀念。本案例的教學(xué)環(huán)節(jié)中將學(xué)科知識有機(jī)整合，通過“精致”環(huán)節(jié)使新知識的學(xué)習(xí)經(jīng)過了舊知識的批判思考和分析的，促進(jìn)了知識的深層化學(xué)習(xí)。

四、 創(chuàng)設(shè)情景，運(yùn)用觀念解決問題

學(xué)生在解決具體的生物學(xué)問題時，既要運(yùn)用生物學(xué)知識，又要有生命觀念的指導(dǎo)。所以“精致”環(huán)節(jié)可創(chuàng)新情景，使學(xué)生在具體情景中在運(yùn)用生命觀念解決實(shí)際問題。此過程學(xué)生基于生命觀念，運(yùn)用剛接觸的新概念進(jìn)行邏輯推理。在解決問題的過程中，要求學(xué)生不要局限于自己直觀的感受，而是通過分析追求理性的認(rèn)知。

在《激素調(diào)節(jié)的過程》中，以“馬拉松運(yùn)動員血糖的平衡是怎樣維持的”問題引入，通過分析血糖的來源去路和胰島素和胰高血糖素的作用探究答案，學(xué)生建構(gòu)模型進(jìn)一步解釋激素調(diào)節(jié)血糖平衡的過程，可進(jìn)一步補(bǔ)充神經(jīng)調(diào)節(jié)的參與。在“精致”環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)糖尿病情景，學(xué)生要思考糖尿病患者的病因和真正危害之處。最后學(xué)生探討如何減少患糖尿病風(fēng)險(xiǎn)作為評價。

糖尿病是學(xué)生初中就有接觸過的情景，但現(xiàn)實(shí)中一些學(xué)生只識記“三多一少”結(jié)果，甚至認(rèn)為“多飲，多食卻體重減輕”的糖尿病是一種減肥的方法。這說明學(xué)生并沒有理解糖尿病這一疾病的實(shí)質(zhì)，存在著錯誤認(rèn)知。在本案例中，利用激素調(diào)節(jié)的過程，使學(xué)生分析糖尿病之所以尿中含糖是因?yàn)檠沁^高，腎小球?yàn)V過的葡萄糖超過腎小管重吸收葡萄糖的閾值，造成尿液中含糖。進(jìn)一步分析，血糖中過高的可能原因是降血糖激素胰島素分泌不足。通過“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念進(jìn)行邏輯分析，學(xué)生得出糖尿病患者的病因。學(xué)生思考糖尿病的真正危害之處，是從胰島素的功能推理，胰島素不足會使細(xì)胞吸收葡萄糖不足，人體則會能量供應(yīng)不足，則生命活動受到巨大影響。思考過程蘊(yùn)含著“能量與物質(zhì)”的生命觀念，促進(jìn)了思維的深層化，實(shí)現(xiàn)了從機(jī)械性識記到真正理解糖尿病的疾病危害，有助于學(xué)生基于正確的生物學(xué)認(rèn)知逐漸樹立健康生活的社會責(zé)任。

綜上所述，本文提出了四種5E教學(xué)模式中的“精致”環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)策略：第一，提供生物學(xué)事實(shí)，學(xué)生分析通過生物學(xué)事實(shí)的本質(zhì)特征建構(gòu)生命觀念;第二，設(shè)置具體概念的本質(zhì)問題，使學(xué)生在抽象思維中，概括生命觀念并將其外顯;第三，引入其他概念，建立不同概念間的聯(lián)系，在系統(tǒng)性的知識中抽象更宏觀視角的生命觀念;第四，創(chuàng)設(shè)嶄新情景，學(xué)生運(yùn)用生命觀念解決具體問題，在實(shí)踐和運(yùn)用中不斷將生命觀念深化。在“精致”環(huán)節(jié)經(jīng)歷相應(yīng)教學(xué)活動，學(xué)生經(jīng)過批判性反思和高水平思維的抽象概括，從生物學(xué)事實(shí)和概念的學(xué)習(xí)中可進(jìn)一步形成生命觀念，這有望成為實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)途徑。

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作者簡介：

鄭燁，福建省漳州市，福建省漳州第一中學(xué)。

基金項(xiàng)目：2018年福建省基礎(chǔ)教育課程教學(xué)研究課題“運(yùn)用‘5E教學(xué)模式提升學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的案例研究”（No.MJYKT2018-118）。