高鷺

摘要：運(yùn)用“5E”教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生在探究的基礎(chǔ)上理解和建構(gòu)“植物的蒸騰作用”概念：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生暴露前概念，引發(fā)認(rèn)知沖突，“吸引”學(xué)生;帶領(lǐng)學(xué)生從宏觀現(xiàn)象到微觀結(jié)構(gòu)層層“探究”，豐實(shí)概念;讓學(xué)生在探究的基礎(chǔ)上表達(dá)理解，“解釋”概念;引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)“遷移”應(yīng)用，總結(jié)概念意義;開(kāi)展“評(píng)價(jià)”，考查學(xué)生對(duì)概念及技能的掌握。

關(guān)鍵詞：“5E”教學(xué)模式;初中生物;概念教學(xué);蒸騰作用

“5E”教學(xué)模式是美國(guó)生物學(xué)課程研究所開(kāi)發(fā)的一種基于建構(gòu)主義的教學(xué)模式，由吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）和評(píng)價(jià)（Evaluation）5個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成?！拔笔瞧鹗辑h(huán)節(jié)，旨在“吸引”學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生興趣，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行探究的意愿;“探究”是中心環(huán)節(jié)，通過(guò)具體的探究活動(dòng)幫助學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知;“遷移”環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)發(fā)展對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用技巧，擴(kuò)充知識(shí)的基本內(nèi)涵;“評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)，在于了解教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況?！?E”教學(xué)模式作為一種重要的探究式教學(xué)模式，更多地被用于生物概念教學(xué)中。筆者嘗試運(yùn)用“5E”教學(xué)模式開(kāi)展《植物的蒸騰作用》一課教學(xué)。

一、吸引：暴露前概念，引發(fā)認(rèn)知沖突

教師展示資料：一株玉米從出苗到結(jié)實(shí)的一生中，需要消耗200 kg以上的水，這些水的用量大致分為1.872 kg、0.250 kg和202.106 kg，而其用途大致分為散失到大氣中、維持生理過(guò)程和構(gòu)成植物體的組成部分。提問(wèn)：這些途徑分別需要多少水？

學(xué)生思考、回答，大多認(rèn)為202.106 kg的水用于維持生理過(guò)程，1.872 kg的水用于構(gòu)成植物體，0.250 kg的水會(huì)散失到大氣中。

教師展示結(jié)果：1.872 kg的水用于構(gòu)成植物體，0.250 kg的水用于維持生理過(guò)程，202.106 kg的水散失到大氣中。對(duì)于這一結(jié)果，學(xué)生表達(dá)了驚訝。有的學(xué)生還說(shuō)：這么多水都散失到大氣中，太浪費(fèi)了！這說(shuō)明學(xué)生缺乏對(duì)于植物蒸騰作用的了解。同時(shí)，認(rèn)知沖突也有效引發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

“吸引”環(huán)節(jié)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，暴露出學(xué)生的錯(cuò)誤前概念——“看不見(jiàn)”的蒸騰作用只消耗很少的水，引發(fā)認(rèn)知沖突，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和探究意愿。

二、探究：從宏觀現(xiàn)象到微觀結(jié)構(gòu)，層層豐實(shí)概念

（一）觀察蒸騰作用

課前，教師指導(dǎo)學(xué)生將多種植物土壤以上的部分分別套上塑料袋并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。課始，教師讓學(xué)生匯報(bào)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果：塑料袋內(nèi)層均有小水珠。教師順勢(shì)提問(wèn)：“為什么會(huì)有小水珠？”在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生思考后回答：“可能是水蒸氣液化形成的小水珠?！敝螅處熞龑?dǎo)學(xué)生通過(guò)這一現(xiàn)象說(shuō)出蒸騰作用的定義：水分以氣體的狀態(tài)從植物體內(nèi)散發(fā)到植物體外的過(guò)程。

（二）探究植物進(jìn)行蒸騰作用的主要器官

教師引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位探究植物進(jìn)行蒸騰作用的主要器官：參考教材“測(cè)定植物的蒸騰作用”實(shí)驗(yàn)，自由選擇大葉黃楊枝條（有葉片）、南天竹枝條（有果實(shí)）、黃金菊枝條（有花）作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。通過(guò)復(fù)習(xí)科學(xué)探究的過(guò)程，讓學(xué)生意識(shí)到在設(shè)計(jì)并開(kāi)展實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意單一變量原則、對(duì)照實(shí)驗(yàn)原則等。在學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師適時(shí)給予一定的指導(dǎo)。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，每組派代表進(jìn)行交流，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，修改實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。之后，學(xué)生分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生觀察到：在大葉黃楊組中，有葉片的枝條所在的錐形瓶液面下降，且塑料袋內(nèi)層有小水珠，無(wú)葉片的枝條沒(méi)有明顯變化;在南天竹組中，有果實(shí)的枝條和無(wú)果實(shí)的枝條均沒(méi)有明顯變化;在黃金菊組中，有花的枝條和無(wú)花的枝條均沒(méi)有明顯變化。通過(guò)探究，學(xué)生得出結(jié)論：植物進(jìn)行蒸騰作用的主要器官是葉片。

（三）分析葉片結(jié)構(gòu)與蒸騰作用的關(guān)系

教師展示葉片的結(jié)構(gòu)示意圖（如圖1），引導(dǎo)學(xué)生推測(cè)葉片散失水分的結(jié)構(gòu)。通過(guò)復(fù)習(xí)七年級(jí)葉片結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出：葉片的結(jié)構(gòu)包括表皮、葉肉和葉脈。進(jìn)而，學(xué)生推斷：植物可能通過(guò)葉表皮散失水分。

教師引導(dǎo)學(xué)生將大葉黃楊的葉片浸入到盛有70℃水的燒杯中，學(xué)生觀察到：葉片的兩面均有小氣泡產(chǎn)生，且葉片背面的小氣泡比正面多。這樣，學(xué)生分析得出：葉片背面散失水分的結(jié)構(gòu)可能比葉片正面多。

（四）探究葉片的氣孔結(jié)構(gòu)

教師指導(dǎo)學(xué)生制作青菜葉片上表皮和下表皮的臨時(shí)裝片，并觀察、對(duì)比二者的異同。在探究過(guò)程中，臨時(shí)裝片的制作是難點(diǎn)，其質(zhì)量會(huì)影響學(xué)生對(duì)結(jié)果的判斷。而這也是學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并嘗試解決問(wèn)題的過(guò)程。學(xué)生遇到比較多的問(wèn)題有：視野偏暗、氣泡較多、表皮上葉肉較多、圖像不清晰等。針對(duì)這些問(wèn)題，教師及時(shí)給予指導(dǎo)，幫助學(xué)生高效完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生除了能觀察到許多形狀不規(guī)則的表皮細(xì)胞外，還可以看到成對(duì)的半月形的保衛(wèi)細(xì)胞，以及由保衛(wèi)細(xì)胞圍成的空腔所構(gòu)成的氣孔。學(xué)生通過(guò)對(duì)比上表皮和下表皮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)：葉片下表皮氣孔較多，而上表皮氣孔較少。這樣的結(jié)果與學(xué)生之前的推測(cè)是一致的。

教師引導(dǎo)學(xué)生選擇不同植物葉片的表皮進(jìn)行觀察。在觀察睡蓮葉片表皮時(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：浮水植物睡蓮葉片的氣孔主要分布在上表皮。學(xué)生進(jìn)一步思考后推測(cè)：浮水植物的下表皮與水接觸，不利于水以氣體形式散發(fā)，故氣孔主要分布在上表皮。

（五）探究氣孔開(kāi)閉原理

教師指導(dǎo)學(xué)生用0.3 g/mL蔗糖溶液對(duì)葉表皮裝片進(jìn)行引流處理，觀察氣孔的變化。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)氣孔逐漸關(guān)閉后，教師指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)七年級(jí)所學(xué)的植物吸水失水的原理。學(xué)生得出結(jié)論：當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞失水時(shí)，氣孔關(guān)閉;反之可以推測(cè)，當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水時(shí)，氣孔開(kāi)放。這樣就完成了氣孔開(kāi)閉原理的探究。

“探究”環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)“吸引”環(huán)節(jié)產(chǎn)生的認(rèn)知沖突開(kāi)展對(duì)“蒸騰作用”的層層探究：從宏觀現(xiàn)象到微觀結(jié)構(gòu)，從觀察植物的蒸騰作用到探究氣孔的開(kāi)閉原理。在此過(guò)程中，教師巡視、觀察、傾聽(tīng)，了解學(xué)生的探究情況;當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，教師不直接給出答案，而是引導(dǎo)學(xué)生自主解決問(wèn)題，以充分彰顯學(xué)生在課堂中的主體地位。這樣的過(guò)程，有助于學(xué)生知識(shí)的內(nèi)化和探究能力的提升。

三、解釋：在探究的基礎(chǔ)上表達(dá)對(duì)概念的理解

教師引導(dǎo)學(xué)生基于之前的層層探究過(guò)程，嘗試用自己的語(yǔ)言解釋植物的蒸騰作用，使蒸騰作用的概念、特點(diǎn)或意義明確化和可理解化。教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用概念圖（最終成果如圖2所示）等形式，將蒸騰作用概念的內(nèi)涵、外延、特點(diǎn)等概念要素進(jìn)行整合。

“解釋”環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生將注意力集中在對(duì)探究過(guò)程和結(jié)果的展示及分析方面，嘗試基于個(gè)體的理解解釋“蒸騰作用”概念。進(jìn)一步地，引導(dǎo)學(xué)生整合對(duì)“蒸騰作用”概念的理解，形成概念圖，完善整體認(rèn)知。

四、遷移：基于理解和應(yīng)用總結(jié)概念意義

教師引導(dǎo)學(xué)生思考：植物吸收的水分有90%以上通過(guò)蒸騰作用散失到大氣中，這是不是一種浪費(fèi)？這一問(wèn)題源自“吸引”環(huán)節(jié)中學(xué)生的疑問(wèn)。學(xué)生通過(guò)之前的學(xué)習(xí)，很容易回答這一問(wèn)題，并在教師的引導(dǎo)下總結(jié)出蒸騰作用的意義：（1）參與生物圈的水循環(huán);（2）使植物產(chǎn)生一種向上運(yùn)輸水分的拉力，促進(jìn)根吸收水分和溶解在水中的無(wú)機(jī)鹽;（3）水分從葉表面大量散失，降低葉表面的溫度，使植物不會(huì)因?yàn)闅鉁剡^(guò)高而灼傷。

“遷移”環(huán)節(jié)，教師讓學(xué)生運(yùn)用“蒸騰作用”概念解釋課始的疑問(wèn)，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)出蒸騰作用的意義，發(fā)展對(duì)概念的理解和應(yīng)用。在利用概念解決問(wèn)題時(shí)，教師特別注意引導(dǎo)學(xué)生使用剛剛學(xué)習(xí)的術(shù)語(yǔ)（如水循環(huán)），強(qiáng)化對(duì)概念的認(rèn)知。此外，教師還適時(shí)展示了“綠水青山就是金山銀山！”這一句話，開(kāi)展生態(tài)環(huán)境保護(hù)教育，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

五、評(píng)價(jià)：考查對(duì)概念及技能的掌握

本節(jié)課最后，教師出示練習(xí)題，檢測(cè)學(xué)生的概念掌握情況。練習(xí)題內(nèi)容如下：

1.蒸騰作用發(fā)生的部位是? ? ? ? ? ? ?。

2.控制蒸騰作用強(qiáng)弱的結(jié)構(gòu)是? ? ? ? ? ? ?。

3.植物蒸騰作用對(duì)自身的意義是? ? ? ? ? ? ?，對(duì)自然界的意義是? ? ? ? ? ? ?。

4.我國(guó)為什么提倡大規(guī)模植樹(shù)造林活動(dòng)？我國(guó)在西部地區(qū)實(shí)施“退耕還林還草”工程對(duì)改善西北地區(qū)的氣候有什么作用？

前3道練習(xí)比較簡(jiǎn)單，考查學(xué)生對(duì)“蒸騰作用”概念的識(shí)記;最后一道練習(xí)有一定難度，需要學(xué)生深入思考，綜合本節(jié)課所學(xué)，能有效評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)于“蒸騰作用”概念的理解。

“評(píng)價(jià)”是“5E”教學(xué)模式中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，旨在考查學(xué)生對(duì)概念及技能的掌握。盡管放在最后，卻貫穿整節(jié)課，甚至拓展至課前和課后。評(píng)價(jià)的形式可以采用紙筆測(cè)驗(yàn)等正式評(píng)價(jià)（如本節(jié)課尾的4道練習(xí)題），也可以是在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中都可以采用的非正式評(píng)價(jià)（如學(xué)生探究過(guò)程的表現(xiàn)）。評(píng)價(jià)的內(nèi)容很多，比如學(xué)生的上課表現(xiàn)、參與度、實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性、對(duì)現(xiàn)象解釋的合理性、對(duì)同學(xué)的評(píng)價(jià)等。評(píng)價(jià)的方式可以多樣，如師評(píng)、自評(píng)、互評(píng)等。

以上只是“5E”教學(xué)模式運(yùn)用于生物概念教學(xué)的一次積極嘗試。我們不能輕易地?cái)嘌云鋵?duì)某一教學(xué)內(nèi)容、某一學(xué)科的完全適用性和具體效果，必須通過(guò)教學(xué)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證。

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