基于“5E”教學模式的情境教學設計

林連花

摘要：以社會熱點“東非蝗災”為依托，創設本節復習課的具體問題情境，設置問題串，激發學生深入思考。通過解決真實情境的問題，幫助學生構建知識框架，促進學生形成結構與功能觀、環境與穩態的生命觀念，提高學生生物學學科核心素養。

關鍵詞：情境教學;“5E”教學模式;生殖和發育;核心素養

生物學學科核心素養包括科學思維、科學探究、生命觀念、社會責任4個方面，其中學生的學科思維并不是由教師直接教出來的，而是在學生發現生物學問題，運用科學的思維方法、分析和解決實際問題時逐漸培養起來。

傳統的復習模式大多以教材和復習資料作為藍本，課堂多是以教師講授知識和練習題為主，把學過的知識再重復多講，課堂比較枯燥，學生參與度較低，缺乏思維過程和深度的思考;學生往往是單純的記憶知識，難以將所學的知識靈活應用，難以達到中考對信息獲取能力和綜合運用能力的要求。因此，本節復習課運用“5E（引入、探究、解釋、精致、評價）”教學模式，聯系生活實際并利用2019年社會熱點“蝗災”問題進行設計，通過相應的探究活動幫助學生構建知識體系，引導學生分析問題和解決問題，培養學生的生物學核心素養。

一、教材分析及設計思路

本課內容是北師大版《生物學》八年級上冊第6單元第19章《生物的生殖和發育》的第二節《動物的生殖和發育》，本節主要包括昆蟲的生殖和發育，兩棲動物的生殖和發育，以及鳥類的生殖和發育這三部分內容。教學內容多，學生容易混淆不同種動物的發育過程及特點?；谏飳W學科核心素養的培養要求， 本節課主要通過引入“東非蝗災”案例創設符合學生認知的教學情境，激發學生學習的動力。整節課以蝗災為主線，通過情景設置系列問題，引導學生構建知識體系，發展學生的科學思維，以重要概念的建構為基礎， 滲透進化與適應觀、結構與功能觀的生命觀念及保護生態環境的社會責任，培養學生生物學科素養。

二、教學目標

基于課程標準并圍繞培養學生核心素養的要求，制訂了如下教學目標：

（一）通過比較完全變態發育和不完全變態發育的異同點，提升歸納與概括的科學思維能力。

（二）通過學習比較不同種動物的生殖發育特點，理解兩棲動物、鳥類的生殖和發育與環境相適應的特點，形成結構與功能相適應的生命觀念。

（三）通過分析東非蝗災案例，培養學生分析和解決問題的能力，關注生物科學在社會發展中的重要作用，提升保護環境的意識和社會責任感。

三、教學過程

（一）引入——創設情境，提出問題，激發學習興趣

教師通過多媒體播放《東非蝗災》的片段視頻：從2019年底開始，東非地區暴發近幾十年來最嚴重的蝗災?；认x過境，寸草不生，對農作物的危害非常嚴重。據悉，占地一平方公里的蝗蟲群一天可吃掉3.5萬人的口糧。繼東非蝗災之后，我們的鄰國巴基斯坦也遭受蝗災肆虐，宣布進入國家緊急狀態。應巴基斯坦要求，中國政府派出蝗災防治工作組抵達巴基斯坦。

設計意圖：學生觀看視頻，想象蝗災的危害，了解穩態與平衡的重要性。

造成本次蝗災的主角是沙漠蝗，蝗災帶來的危害如此嚴重，我們該如何科學治蝗呢？要想解決這個問題，首先我們要了解蝗蟲是如何生殖和發育的。

設計意圖：結合視頻和情境提出問題，激發學生的學習興趣和探索欲望，拓展學生的思維空間。

（二）探究——進行活動探究，突破學習重難點，構建概念

教師利用多媒體展示蝗蟲的生殖和發育的相關視頻和圖片，學生觀察并思考以下問題：①蝗蟲的發育要經歷哪些時期？②比較蝗蟲的幼蟲與成蟲有哪些形態特征和生活習性上的不同？學生反饋后，教師引導學生分析蝗蟲的幼蟲與成蟲在形態結構和生活習性上的差異，構建變態發育像昆蟲的這種幼蟲與成蟲在形態結構、生理功能、生活習性上有顯著差異的發育過程，稱為變態發育的概念。

設計意圖：通過問題的層層深入，激發學生的探索興趣，引導學生將生物學知識與實際相聯系，培養學生的觀察能力以及歸納總結能力。

教師利用蝗蟲生殖和發育的圖片進行小結，引導學生歸納總結蝗蟲的發育過程：受精卵→若蟲→成蟲，并幫助學生一起構建不完全變態發育的重要概念。不完成變態發育的昆蟲除了蝗蟲，還有其他昆蟲嗎？學生反饋后，教師舉例常見的不完全變態發育的昆蟲有：蜻蜓、椿象、豆娘、螳螂、蟬、蟋蟀等等。（記憶小技巧：諧音“青春痘”、“螳螂撲蟬，蟋蟀在后”）

設計意圖：學生根據教師的提問聯系生活實際與教材內容，深入思考和討論，說出常見的不完全變態發育的昆蟲。 通過觀察，引導學生嘗試聯想記憶法和諧音記憶法，提高記憶能力。

教師設問：生活中所有昆蟲的發育方式都跟蝗蟲一樣嗎？還有沒有其它發育方式呢？下面我們一起來觀察家蠶的發育過程。教師展示家蠶的生殖和發育的圖片，然后讓學生對圖片進行排序。學生觀察圖片回憶家蠶的生殖發育過程并回答以下問題：①家蠶的一生經歷哪些時期？②家蠶吐絲發生在哪個時期？為了增加蟬絲量，蟬農應該延長家蠶的哪一個發育時期？③家蠶的幼蟲與成蟲在形態結構和生活習性上有哪些顯著的差異？學生比較家蠶幼蟲與成蟲的差異，構建完全變態發育的概念并利用表1比較不完全變態發育與完全變態發育的異同。

設計意圖：通過觀察圖片和排序的方式可以更好、更直觀的幫助學生了解家蠶的發育過程。教師設問：為了增加蟬絲量，蟬農應該延長家蠶的哪一個發育時期？這一問題能夠充分調動學生的思維，并引導學生將生物學知識與實際相聯系，生物學知識來源于生活，服務于生活。通過表格1引導學生觀察、比較完全變態發育和不完全變態發育的異同，提升歸納與概括的科學思維能力。

（三）解釋——創設新情境，運用新知識解決新問題

據相關資料顯示，1平方公里規模的蝗群一天的進食量相當于3.5萬人一天的進食量，對非洲之角的糧食安全造成巨大的威脅。那么當蝗災發生時，我們應該如何治蝗呢？2020年2月27日，浙江十萬只鴨子出征巴基斯坦滅蝗話題沖上微博熱搜……真相如何？同學們覺得牧鴨治蝗這種方法是否適合解決東非蝗災這一難題？

設計意圖：關注新聞熱點，利用所學知識分析問題。培養學生運用科學知識分析問題的能力，形成批判性思維。

教師講述牧鴨治蝗的方法只適合在蝗災小規模爆發和特殊的地理環境下使用， 效果有限。人們曾經考慮過多種生物滅蝗的方法，比如投放青蛙、鳥類等，但青蛙只能在限定的區域內完成滅蝗任務，一旦蝗蟲轉移，它就無法跟隨作戰。這是為什么呢？

設計意圖：創設新的思維情境，激發學生主動探究青蛙的發育過程和特點。

教師展示“小蝌蚪變形圖”，引導學生觀察并總結青蛙的發育過程。利用表2比較青蛙幼體和成體在外部形態、呼吸器官和生活環境3個方面的不同之處，教師據此表設問： ①蝌蚪的鰓和尾與什么功能相適應呢？②成蛙的肺和四肢與什么功能相適應呢？完成表2內容的填寫后，引導學生進一步構建變態發育的核心概念。

設計意圖：創設思維情境，引導學生觀察、比較、構建和理解“變態發育”的內涵，理解兩棲動物是從水生到陸生的過渡類群，形成結構與功能觀，提升歸納與概括的科學思維能力。

通過學習青蛙的生殖和發育特點，我們已經知道青蛙的生殖和發育過程離不開水，無法跟隨蝗蟲作戰。教師繼續設問：那鳥類是否能完成此次的滅蝗任務呢？教師引導學生探究鳥類的生殖和發育特點。

設計意圖：創造新情境，繼續激發學生主動探究鳥類的生殖和發育的興趣。

教師設問：鳥的生殖與發育經過哪些過程？是不是所有的鳥都經歷這樣完整的過程？ 教師展示蝗蟲卵、青蛙卵、鳥卵三種圖片，引導學生分析它們的不同之處。針對圖1小組合作探討鳥卵的結構功能。教師繼續設問：①解剖觀察鳥卵的結構，說出各結構名稱及功能。②有人說一個鳥卵就是一個卵細胞，你認同這個說法嗎？請說出理由。③所有的鳥卵都發育成雛鳥嗎？鳥卵發育為雛鳥需要具備什么條件？④鳥卵有哪些結構與陸地生活相適應？

圖1 鳥卵的結構圖

設計意圖：通過學生的動手、觀察和思考，培養學生的科學探究能力、科學思維能力及小組合作能力，形成生物體的結構和功能相適應的生命觀點。

（四）精致——知識拓展，遷移運用

科學防治蝗蟲可以采用生物防治，也可以采用藥物殺滅等方法。這兩種防治方法都有各自的優劣，從環保角度考慮，生物防治的好處有哪些？根據學生的反饋，教師引導學生共同分析，與化學防治相比，雖然生物防治成本更低、無污染，有利于維持生態系統的平衡，但是本次的東非蝗災涉及到的范圍比較廣，僅靠生物防治是難以在短時間內取得成效的。聯合國蝗蟲防治專家組提出，在特別必要的時候，比如在巴基斯坦蝗蟲大爆發的情況下，就要采取化學防治才能更好的維持生態系統的穩定與平衡。

設計意圖：讓學生初步了解生物防治與化學防治的優缺點，樹立保護自然環境的意識，提高學生生物學核心素養。

（五）評價——多方面評價，促進學生發展

結合本節課所學的昆蟲、兩棲動物、鳥類的生殖和發育特點，以表格（表3）的形式比較三者生殖發育過程的異同之處。教師及時評價、反饋學生的知識掌握情況。

設計意圖：引導學生觀察、比較、總結和鞏固這節課的知識，訓練學生的語言表達能力，形成結構與功能觀，提升歸納與概括的科學思維能力。

4.教學反思

本節復習課注重情境的設計，教師以“東非蝗災”創設情境，提出了現實問題——我們該如何科學治蝗？教學過程中設置了圍繞情境的教學任務，以問題為導向，以學生為中心，將課堂知識延伸到生活中，有效的激發了學生的學習興趣。整節課以如何科學治蝗為主線，幫助學生構建知識體系，讓學生在情境中發現問題，引導學生合作探究分析問題，進一步培養學生運用所學知識解決問題的能力。通過對比較昆蟲與兩棲動物、兩棲動物與鳥類的生殖和發育特點的學習，形成結構與功能相適應的生命觀念。與傳統復習模式相比，由真實情境創設的的復習課不僅能夠提高學生的學習興趣，還能在問題解決過程中提升學生的科學思維，培養結構與功能相適應的生命觀念、環境保護意識等生物學科核心素養，形成社會責任感。

【本文系廣東省中小學百千萬人才培養工程專項課題“數據驅動下初中生物學教師開展精準教學的實踐研究”（課題編號：BQW2021JZNO20）成果】

參考文獻：

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