“5E”教學(xué)模式在“有絲分裂實驗”教學(xué)中的應(yīng)用

應(yīng)文君

(浙江省縉云中學(xué) 321400)

陳 敏

( 浙江省縉云縣壺鎮(zhèn)中學(xué) 321404)

“植物有絲分裂實驗”是高中生物的一個重要實驗，通過實驗可培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能，同時使學(xué)生獲得對細(xì)胞有絲分裂動態(tài)過程和染色體行為變化的感性認(rèn)識。但據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗，實驗成功率低，學(xué)生制作的裝片質(zhì)量差，絕大多數(shù)學(xué)生觀察不到分裂相。

經(jīng)過多次探索反復(fù)實驗，并借鑒他人成功經(jīng)驗，運(yùn)用“5E”教學(xué)模式進(jìn)行實驗教學(xué)，取得了較為滿意的結(jié)果。

1 教學(xué)設(shè)計與實踐

“5E”包括吸引(engagement)、探究(exploration)、解釋(explanation)、遷移(elaboration)和評價(evaluation)等5個環(huán)節(jié)，因它們首個字母都是e而得名。

1.1 課前創(chuàng)設(shè)問題情境(吸引，1E) 在進(jìn)行有絲分裂實驗課前老師建議學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，并告知該實驗成功率低，較難看到分裂期的細(xì)胞。組織有興趣的學(xué)生參加預(yù)實驗，尋找實驗不成功的原因。實驗結(jié)果除少數(shù)學(xué)生看到分裂相外，大部分裝片的結(jié)果是：細(xì)胞重疊多、染色深、看不清染色體；每張裝片中分裂相少。師生一起分析實驗不成功的原因，尋找能獲得滿意結(jié)果的實驗方法。

興趣小組通過查閱資料、整理信息后發(fā)現(xiàn)：①實驗材料除了洋蔥還可選擇大蒜、風(fēng)信子、水仙花等；②染色用0.01 g/mL龍膽紫溶液染色 1min，實際操作過程中時間難控制而染色太深，使觀察時看不清染色體；③若染色后再用適量的醋酸處理，可以使細(xì)胞質(zhì)膨脹，材質(zhì)變硬，便于壓片；醋酸還可以加強(qiáng)龍膽紫對細(xì)胞核的染色體選擇性著色，所以經(jīng)酸化后制成的裝片染色體更清晰[1]。根據(jù)搜集的信息，興趣小組培養(yǎng)了洋蔥、大蒜、風(fēng)信子和水仙花的根，準(zhǔn)備全班實驗。

1.2 課中實驗設(shè)計、動手操作(探究，2E) 實驗課開始，興趣小組代表先用PPT介紹他們的實驗結(jié)果，結(jié)合上述信息對實驗失敗的可能原因進(jìn)行分析，介紹實驗體會和注意事項。

然后全班分組展開討論：包括具體選擇什么材料、實驗流程、染色劑的濃度和時間等。在教師提示下，細(xì)化具體設(shè)計方案，并預(yù)測可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果。全班形成了5個實驗方案(表1)，然后各組選擇一個方案動手實驗操作。

表1 實驗設(shè)計方案

1.3 結(jié)果分享與交流(解釋，3E) 教師在這個階段給學(xué)生提供一個展示探究成果的機(jī)會。

實驗結(jié)束，每組由代表到講臺闡述選擇本方案的原因，探究過程中使用的技術(shù)與方法，遇到的無法解決的問題，最后把自己制作的裝片用數(shù)碼顯微鏡連接電腦在班上進(jìn)行分享。

實驗結(jié)果：第一組染色較淺，延長染色時間效果更好；第五組分裂相最全，可清晰看到前、中、后、末各時期；其余各組均能觀察到部分分裂相，只是不全面，如第二組看到最明顯的是后期和末期(圖片再放大很清晰)，各組基本達(dá)到了預(yù)期實驗?zāi)康摹?/p>

綜上，本實驗在取材、染色、步驟等方面改良的措施有：實驗材料用風(fēng)信子和大蒜的根尖實驗效果好，整個大蒜培養(yǎng)比單瓣培養(yǎng)效果好；龍膽紫溶液要現(xiàn)配現(xiàn)用效果好，因存放的試劑在保存過程中水分蒸發(fā)造成濃度變高，使裝片染色很深；染色時間由0.01 g/mL的龍膽紫溶液1滴染色1min，改為0.0075 g/mL，適當(dāng)延長染色時間，這樣更容易控制；流程改為在染色后再滴加20%醋酸1滴，處理后壓片，所得裝片能觀察各時期分裂相，多而全。

最后教師肯定學(xué)生的實驗設(shè)計和實驗成果，學(xué)生充分體驗到探究的成就感。

1.4 課后延伸(遷移，4E) 學(xué)生通過靜態(tài)分裂期圖像，直觀感受植物細(xì)胞增殖的動態(tài)過程，獲得對細(xì)胞分裂過程中染色體行為變化的感性認(rèn)識。教師及時引導(dǎo)學(xué)生對獲得的感性認(rèn)識進(jìn)行遷移，并與原有的知識建立聯(lián)系，把新知識納入原有的知識系統(tǒng)，構(gòu)建起新的知識體系：細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂期包括前期、中期、后期和末期。

此環(huán)節(jié)使學(xué)生從實驗親身體驗中歸納提升，完成了從一般到特殊、從實踐到理論的突破。

1.5 多方位、多元化的課堂評價(評價，5E) 包括對學(xué)生知識目標(biāo)達(dá)成的評價，對學(xué)生實驗操作技能與實驗結(jié)果的評價以及對學(xué)生探究能力與學(xué)生小組合作的評價等等；評價主體既有師生評價也有生生評價；評價過程也不一定在最后環(huán)節(jié)進(jìn)行，問題一旦出現(xiàn)教師就及時抓住學(xué)生的興奮點(diǎn)和易錯點(diǎn)，進(jìn)行討論和評價。例如，有學(xué)生上臺展示實驗結(jié)果時說到：“我們組觀察到后期染色體被拉向兩極?！苯處熂皶r請其他學(xué)生評價這句話表達(dá)是否正確，學(xué)生討論后指出：實驗時用鹽酸解離時細(xì)胞已經(jīng)死亡，不能觀察到染色體被拉向兩極的動態(tài)過程，只能觀察到染色體分布在兩極的靜態(tài)圖，所以這種表達(dá)欠妥，改為“我們組觀察到后期染色體分布于兩極。”

2 對本節(jié)課教學(xué)實踐的反思

本節(jié)課運(yùn)用“5E”教學(xué)模式，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生興趣，尋求幫助，利用互聯(lián)網(wǎng)查找信息，設(shè)計創(chuàng)新實驗方案并進(jìn)行實驗，獲得很好的實驗結(jié)果，裝片質(zhì)量和成功率均提高。本節(jié)課在吸引環(huán)節(jié)，學(xué)生的鑒別、選擇、處理和分享信息能力得到訓(xùn)練，在探究、解釋、遷移和評價環(huán)節(jié)，學(xué)生的探究能力、批判思維能力、交流與合作等能力得到提升，這些都是傳統(tǒng)教學(xué)模式中所欠缺的，但正是核心素養(yǎng)培養(yǎng)所需的。