鄭亦芳

深度學(xué)習(xí)是指在教師引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，在主動(dòng)加工、深度理解的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新知識(shí)，并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，經(jīng)過(guò)高水平思維過(guò)程，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和能力解決實(shí)際問(wèn)題的一種學(xué)習(xí)方式。5E教學(xué)模式則是將教學(xué)的具體過(guò)程分為吸引（Engage）、探究（Explore）、解釋（Explain）、遷移（Extend）以及評(píng)價(jià)（Evaluate）五個(gè)階段，該種教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)要發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體性作用，讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，這種教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)以教師為課堂的引導(dǎo)者，學(xué)生為課堂的主體，與學(xué)生深度學(xué)習(xí)的思想非常相似。那么，將二者理念相互融合，實(shí)現(xiàn)更加全面的教學(xué)規(guī)劃，進(jìn)一步推動(dòng)教學(xué)的有效性，以達(dá)成新一輪課程改革對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育要求。

本文將以2019浙科版高中生物“傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)”一課為例，嘗試運(yùn)用5E教學(xué)模式促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

1. 教材分析與設(shè)計(jì)思路

“傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)”選自2019浙科版高中生物《選擇性必修3·生物技術(shù)與工程》1.3“發(fā)酵工程為人類提供多樣的生物產(chǎn)品”這一小節(jié)，該節(jié)涉及傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)、果酒和果醋的制作、泡菜的制作以及發(fā)酵工程等內(nèi)容，以聚焦大概念——“發(fā)酵工程利用微生物的特定功能規(guī)?；a(chǎn)對(duì)人類有用的產(chǎn)品”。該節(jié)內(nèi)容豐富，需分解為多個(gè)課時(shí)，需結(jié)合理論教學(xué)和實(shí)踐操作共同完成教學(xué)目標(biāo)。“傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)”作為該節(jié)內(nèi)容的第一課時(shí)，承接前一小節(jié)微生物的分離和純化培養(yǎng)，讓學(xué)生在對(duì)微生物代謝特點(diǎn)有一定認(rèn)識(shí)的前提下，發(fā)現(xiàn)身邊的發(fā)酵產(chǎn)品，感受傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的魅力，同時(shí)通過(guò)討論傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中不同原料、不同菌株和不同環(huán)境對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的影響，為下一課學(xué)習(xí)發(fā)酵工程留下線索。

2. 學(xué)情分析與學(xué)習(xí)目標(biāo)

本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)對(duì)象是高中二年級(jí)選考生物的學(xué)生，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)必修1“細(xì)胞代謝”的相關(guān)內(nèi)容，對(duì)“發(fā)酵”有一定的認(rèn)識(shí)，但具體概念和發(fā)酵原理仍相對(duì)模糊；同時(shí)在生活中，雖然已經(jīng)直接接觸過(guò)較多的發(fā)酵產(chǎn)品，但可能對(duì)發(fā)酵食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和生產(chǎn)過(guò)程不是十分清楚，甚至有些熟悉的產(chǎn)品還不能與發(fā)酵聯(lián)系到一起。那么本節(jié)課將制定以下幾個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)：

（1）通過(guò)觀察生活，舉例說(shuō)出日常生活中的某些食品是運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的。

（2）根據(jù)生活實(shí)例，闡明傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相關(guān)基本原理，發(fā)展物質(zhì)與能量觀。

（3）基于證據(jù)應(yīng)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)原理，運(yùn)用科學(xué)思維方法展開(kāi)論證，解釋或解決與發(fā)酵技術(shù)有關(guān)的問(wèn)題。

（4）通過(guò)舉例說(shuō)明傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)在生活中的應(yīng)用，認(rèn)同生物技術(shù)促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展；面對(duì)日常生活中與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)有關(guān)的話題，表明自己的觀點(diǎn)并展開(kāi)討論。

3. 教學(xué)策略與流程圖

5E教學(xué)模式的起始環(huán)節(jié)是“吸引”，由于該部分知識(shí)與生活緊密聯(lián)系，因此可采用活動(dòng)式教學(xué)策略，通過(guò)收集實(shí)物進(jìn)行看、聞、嘗來(lái)體驗(yàn)多種發(fā)酵產(chǎn)品，引發(fā)學(xué)生思考?！疤骄俊焙汀敖忉尅笔?E教學(xué)模式的兩大關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根據(jù)深度學(xué)習(xí)理念所提倡的學(xué)生是主體，教師是引導(dǎo)者和組織者，那么這兩個(gè)環(huán)節(jié)需要教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，輔助多種文字或視頻資料來(lái)拓展知識(shí)面，在學(xué)生閱讀后，通過(guò)討論、分析和歸納解釋發(fā)酵技術(shù)的特點(diǎn)以及引起風(fēng)味差異的因素。“遷移”是在學(xué)生理解了新概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，教師對(duì)新概念作進(jìn)一步深化、遷移到與此概念相關(guān)的知識(shí)，并與之建立某種聯(lián)系，擴(kuò)充概念的基本內(nèi)涵，發(fā)展學(xué)生對(duì)概念的理解和應(yīng)用，例如讓學(xué)生嘗試解釋生活中“自制發(fā)酵食品”中毒事件的原因。“評(píng)價(jià)”是5E教學(xué)模式的最后環(huán)節(jié)，教師通過(guò)課堂教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的活動(dòng)或課后作業(yè)的完成對(duì)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)作評(píng)估。

根據(jù)以上策略的分析，歸納出教學(xué)流程圖如下：

4. 教學(xué)過(guò)程

4.1? 吸引——認(rèn)識(shí)發(fā)酵產(chǎn)品

教師課前布置任務(wù)：每人收集一種發(fā)酵食品、飲品或調(diào)味品（實(shí)物），咨詢長(zhǎng)輩或查閱資料，了解關(guān)于該產(chǎn)品的原料、制作流程和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等信息，在A4紙上寫一份簡(jiǎn)要的“產(chǎn)品介紹書”，提前一天在教室中粘貼展覽。

課堂導(dǎo)入：學(xué)生和教師將自己帶過(guò)來(lái)的發(fā)酵食品、飲品或調(diào)味品放在桌面上，看、聞、嘗，現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)。讓學(xué)生真切體會(huì)到美食界有豐富多樣的產(chǎn)品都跟發(fā)酵有關(guān)，甚至有些大家可能很熟悉的食品，還沒(méi)有把它跟“發(fā)酵”聯(lián)系起來(lái)。例如那些“熟悉而又陌生”的傳統(tǒng)發(fā)酵美食——溫州魚生（白大生）、蝦子肉、糖蒜、臭豆腐、紅茶、味精、螺獅粉（不同品牌酸筍）、醋（山西陳醋、鎮(zhèn)江香醋、浙江玫瑰米醋）、酸菜（來(lái)自不同攤販的多種酸菜）等。

設(shè)計(jì)意圖：提前布置學(xué)習(xí)任務(wù)，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的目的性。導(dǎo)入環(huán)節(jié)是從學(xué)生收集的實(shí)物入手，吸引學(xué)生注意力，喚醒好奇心，同時(shí)暴露學(xué)生前概念，補(bǔ)充對(duì)發(fā)酵食品的多樣化認(rèn)識(shí)，感受傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的魅力。落實(shí)教學(xué)目標(biāo)：舉例說(shuō)明日常生活中的某些食品是運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的。

4.2? 探究與解釋1——構(gòu)建發(fā)酵的概念

投影展示部分學(xué)生收集的發(fā)酵食品制作過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生歸納發(fā)酵技術(shù)的一般流程，并給“發(fā)酵”下定義。

教師提問(wèn)：根據(jù)剛剛的體驗(yàn)結(jié)合你的回憶，說(shuō)說(shuō)這些發(fā)酵食品與它們的原材料在外觀、口感等方面有什么區(qū)別？這些變化是在微生物的作用下導(dǎo)致的，可為什么水果、蔬菜或者糧食經(jīng)“發(fā)酵”后會(huì)形成獨(dú)特的美味，而直接將食物久置后卻會(huì)引起腐敗變質(zhì)呢？經(jīng)過(guò)討論整理后請(qǐng)學(xué)生解釋相關(guān)現(xiàn)象。

最后，教師在學(xué)生的基礎(chǔ)上補(bǔ)充修改，例如不是所有發(fā)酵過(guò)程都需要“密封”；有些制作過(guò)程利用食物上的天然微生物而不需要額外添加“菌種”；例舉酵母菌、乳酸菌、醋桿菌、毛霉、曲霉等不同類型微生物及所需的不同條件、主要代謝方式和常見(jiàn)發(fā)酵食品關(guān)系，并介紹解釋微生物分類的基本含義。

設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，辨析“發(fā)酵”和“變質(zhì)”的區(qū)別，并通過(guò)提取資料信息來(lái)構(gòu)建“發(fā)酵”的概念，發(fā)展生命觀念這一學(xué)科核心素養(yǎng)。

4.3? 探究與解釋2——辨析發(fā)酵原理，理解引起發(fā)酵風(fēng)味不同的原因

教師給不同小組分別提供有關(guān)山西陳醋、鎮(zhèn)江香醋或浙江玫瑰米醋的制作過(guò)程、微生物關(guān)系和成分分析等閱讀資料，引導(dǎo)學(xué)生嘗試解釋以下現(xiàn)象：?jiǎn)我痪N能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)酵產(chǎn)品的制作嗎？發(fā)酵食品獨(dú)特的口感和香氣又是如何產(chǎn)生的呢？例如我們剛剛品嘗過(guò)的幾種醋，為什么山西陳醋、鎮(zhèn)江香醋、浙江玫瑰米醋的口感差別這么大？可能的原因有哪些？制醋過(guò)程涉及的菌種有哪些？不同菌分別起到什么作用？較未發(fā)酵食品而言，發(fā)酵食品成分在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值方面有何變化？傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)操作中可能會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？哪些操作能減少腐敗菌的生長(zhǎng)和代謝？

學(xué)生根據(jù)材料和引導(dǎo)問(wèn)題，進(jìn)行小組討論，隨后整理觀點(diǎn)進(jìn)行分享成果和組間的對(duì)比評(píng)價(jià)。

教師根據(jù)學(xué)生的解釋，修正補(bǔ)充，得出結(jié)論：①原材料不同；②微生物種類和菌株遺傳差異；③同種微生物在不同環(huán)境中進(jìn)行代謝形成的產(chǎn)物不同；④微生物相互作用的差異等。

設(shè)計(jì)意圖：自主閱讀課內(nèi)外材料，可以充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提升閱讀能力、開(kāi)闊視野；通過(guò)組內(nèi)討論分析中碰撞出思想的火花，有利于拓寬思路、培養(yǎng)學(xué)生的溝通交流能力；而分享環(huán)節(jié)則有利于提升學(xué)生的歸納表達(dá)能力，同時(shí)在其他小組的補(bǔ)充修正過(guò)程中，落實(shí)課程要求中的過(guò)程性評(píng)價(jià)。

4.4 遷移——辨析發(fā)酵食品的利弊，理解發(fā)酵技術(shù)的意義

經(jīng)過(guò)上述兩個(gè)任務(wù)的探究和解釋，學(xué)生對(duì)發(fā)酵食品有了更充分的認(rèn)識(shí)：發(fā)酵過(guò)程中微生物能分泌多種胞外酶，將大分子水解成小分子，同時(shí)微生物的胞內(nèi)代謝活動(dòng)也能產(chǎn)生許多初生代謝物或次生代謝物，這些產(chǎn)物較原本食材更易消化吸收，或者具有很高的保健價(jià)值，甚至有些活的益生菌進(jìn)入腸道還能平衡人體菌群，促進(jìn)腸道功能等。發(fā)酵技術(shù)不僅延長(zhǎng)了食物的保存時(shí)間、豐富了食品的多樣性，還提高了食品的食用價(jià)值。

此時(shí)，教師播放有關(guān)自制發(fā)酵食品中毒的新聞事件，提問(wèn)：生活中我們也常聽(tīng)到對(duì)于某些發(fā)酵食品的反面聲音，例如泡菜致癌、味精不健康等，這些說(shuō)法是否有科學(xué)依據(jù)呢？對(duì)網(wǎng)絡(luò)上流行的健康自制發(fā)酵食品——“水果酵素”“酸湯子”等你有什么看法？

通過(guò)學(xué)生的觀點(diǎn)表達(dá)與思辨，得出結(jié)論：發(fā)酵技術(shù)不是簡(jiǎn)單的微生物代謝，而是勞動(dòng)人民在漫長(zhǎng)的實(shí)踐探索中規(guī)范了傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的工藝、篩選保留了優(yōu)良的菌種。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)將理論性的學(xué)習(xí)回到生活中來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生辯證看待發(fā)酵食品的利弊，充分理解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的意義和不足性，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注食品安全熱點(diǎn)問(wèn)題，教會(huì)學(xué)生理性看待問(wèn)題，增強(qiáng)其社會(huì)責(zé)任感，落實(shí)了科學(xué)思維和社會(huì)責(zé)任兩個(gè)學(xué)科核心素養(yǎng)。

4.5 評(píng)價(jià)——檢驗(yàn)深度學(xué)習(xí)成果

教學(xué)評(píng)價(jià)包括在教育教學(xué)活動(dòng)實(shí)施過(guò)程中的過(guò)程性評(píng)價(jià)以及在課后完成相關(guān)作業(yè)、檢測(cè)等的總結(jié)性評(píng)價(jià)。其中過(guò)程性評(píng)價(jià)是學(xué)習(xí)過(guò)程的一部分，通過(guò)課堂上的持續(xù)性評(píng)價(jià)被用來(lái)確定學(xué)習(xí)者課堂當(dāng)下是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)過(guò)程中及時(shí)做出什么調(diào)整，該部分環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)已包含在上文各個(gè)教學(xué)過(guò)程中。而在單元學(xué)習(xí)整體完成后，應(yīng)設(shè)計(jì)綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的情境化練習(xí)，幫助學(xué)生解決真實(shí)情境下不同復(fù)雜程度的生物學(xué)問(wèn)題。同時(shí)可以嘗試布置項(xiàng)目化實(shí)踐作業(yè)，例如通過(guò)閱讀書本和查閱資料，選擇一種發(fā)酵食品，制定一份發(fā)酵食品制作項(xiàng)目計(jì)劃書，制作發(fā)酵食品，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；或者調(diào)查并制作一份宣傳畫報(bào)，介紹發(fā)酵技術(shù)在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)或環(huán)保方面的應(yīng)用實(shí)例等。這些項(xiàng)目化實(shí)踐作業(yè)的評(píng)價(jià)還可以通過(guò)組織組與組、班與班之間的比賽達(dá)成，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)思維，提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

5. 教學(xué)反思

深度學(xué)習(xí)是一種教學(xué)理念，它的目標(biāo)是人的全面發(fā)展，它的內(nèi)容是有挑戰(zhàn)性的單元，它的學(xué)習(xí)過(guò)程是學(xué)生作為主體的主動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程。實(shí)施5E教學(xué)模式的素養(yǎng)課堂，優(yōu)化學(xué)習(xí)過(guò)程，為深度學(xué)習(xí)提供條件；創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目化實(shí)踐作業(yè)，教師根據(jù)不同組分層指導(dǎo)，提高教學(xué)有效性，落實(shí)“教——學(xué)——評(píng)”一致，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

本節(jié)課從生活熟悉的發(fā)酵產(chǎn)品引入，再通過(guò)多種課程資源，讓學(xué)生充分體驗(yàn)發(fā)酵技術(shù)的魅力，引導(dǎo)學(xué)生探索傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的知識(shí)脈絡(luò)，為學(xué)習(xí)發(fā)酵工程做好前概念的鋪墊。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，教師起到引導(dǎo)和精致知識(shí)的作用，通過(guò)對(duì)知識(shí)深層次理解和處理，用深度教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)的完整理解和深刻學(xué)習(xí)，真正落實(shí)以生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任相融合的生物學(xué)核心素養(yǎng)實(shí)質(zhì)。