運用7E教學(xué)模式轉(zhuǎn)變學(xué)生的“前科學(xué)概念”

黃嬌 馬姜明

摘?要：以初中生物學(xué)“種子的結(jié)構(gòu)”一節(jié)為例，闡述了7E教學(xué)模式在轉(zhuǎn)變學(xué)生前科學(xué)概念的方法和策略，探究了7E教學(xué)模式在應(yīng)用過程中需要注意的一些問題，為提高課堂教學(xué)效果提供借鑒。

關(guān)鍵詞：7E教學(xué)模式;轉(zhuǎn)變;前科學(xué)概念

一、 前科學(xué)概念的提出

生物學(xué)是以生物概念為基礎(chǔ)形成的學(xué)科，初中生物學(xué)的核心任務(wù)之一是幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。生物教學(xué)中存在很多的前科學(xué)概念，其指的是學(xué)生在接受科學(xué)概念之前，已經(jīng)在日常生活中通過生活經(jīng)驗等途徑積累了許多的學(xué)科概念，這些在掌握科學(xué)概念前形成的對事物不完全正確、非本質(zhì)認(rèn)識的概念被稱為前概念或前科學(xué)概念。在教學(xué)過程中，當(dāng)學(xué)生的前概念和將要學(xué)習(xí)的科學(xué)概念較吻合時，那么有利于學(xué)生形成科學(xué)概念，但若學(xué)生的前概念和將要學(xué)習(xí)的科學(xué)概念偏離甚遠(yuǎn)時，這就會引起認(rèn)知的沖突，阻礙概念的建構(gòu)。因而，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的前概念水平，采取各種教學(xué)策略使前概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念。

二、 7E教學(xué)模式的概述和選題初衷

7E教學(xué)模式是美國的教育專家Eisenkraft基于5E教學(xué)模式的基礎(chǔ)上提出的，是在5E教學(xué)模式的基礎(chǔ)上進一步的調(diào)整和擴充，這個教學(xué)模式主要細(xì)分為7個探究步驟，每一步驟都以E開頭，分別為激發(fā)（Eilicit）、參與（Engage）、探索（Explore）、解釋（Explain）、精致（Elaborate）、評價（Evaluate）和延伸（Extend）。發(fā)展后的7E教學(xué)模式在美國的科學(xué)課程中得到廣泛的應(yīng)用和研究，在國內(nèi)也有部分學(xué)者對7E教學(xué)模式進行探討，但較少將7E教學(xué)模式應(yīng)用于轉(zhuǎn)變學(xué)生的生物學(xué)前科學(xué)概念。

《種子的結(jié)構(gòu)》這一節(jié)課內(nèi)容較為抽象，學(xué)生的前概念較多，單純靠傳統(tǒng)教學(xué)的知識直接講授，學(xué)生很難理解和掌握，因而采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式轉(zhuǎn)變學(xué)生的前科學(xué)概念尤為重要。

三、 教材設(shè)計

（一） 教材分析

《種子的結(jié)構(gòu)》選自北師大版初中生物學(xué)教材七年級上冊第3單元第6章第1節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)的要求是讓學(xué)生掌握綠色開花植物生活史的概念和探究種子的結(jié)構(gòu)成分，在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了植物的器官，如根、莖、葉、花、果實和種子，以及植物的生活方式，如光合作用等，這為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。雖然在生活中我們也接觸過植物的種子，但是七年級的學(xué)生對于種子的具體結(jié)構(gòu)還是知之甚少，在生活中形成的前科學(xué)概念比較多，并且七年級的學(xué)生較難理解抽象的概念，因而在教學(xué)過程應(yīng)提供更多的直觀教學(xué)材料，注重啟發(fā)引導(dǎo)，組織小組合作和探究活動，幫助學(xué)生形成“種子的結(jié)構(gòu)”的相關(guān)科學(xué)概念。

（二） 教學(xué)目標(biāo)

1. 概述綠色開花植物的生活史和種子的結(jié)構(gòu)。

2. 比較單子葉植物和雙子葉植物種子結(jié)構(gòu)的異同，了解種子萌發(fā)時的形態(tài)變化。

3. 培養(yǎng)學(xué)生觀察和自主探究能力，樹立熱愛自然、熱愛生命的人生觀和價值觀。

（三） 基于7E教學(xué)模式的教學(xué)過程

1. 激發(fā)（Elicit）：創(chuàng)設(shè)情景，引發(fā)認(rèn)知沖突

創(chuàng)設(shè)情景：情景一：播放一?？献用劝l(fā)，最后長成美麗的向日葵視頻。情景二：春種一粒粟，秋收萬顆籽。

教師提問：你們知道美麗的向日葵是由什么發(fā)育而來？詩詞中體現(xiàn)了哪些生命現(xiàn)象？

學(xué)生回答緊跟著補充“四海無閑田，農(nóng)夫猶餓死?！辈⑶腋鶕?jù)已學(xué)知識回答：美麗的向日葵是由種子發(fā)育而來的，這體現(xiàn)了植物生長、發(fā)育和繁殖的生命現(xiàn)象。

設(shè)計意圖：通過視頻播放和詩歌朗讀等情景吸引學(xué)生的注意，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，暴露出學(xué)生的前科學(xué)概念，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突。

2. 參與（Engage）：引導(dǎo)學(xué)生參與到新知識的學(xué)習(xí)

教師根據(jù)上述情景講解綠色開花植物的種子萌發(fā)會先形成幼苗，幼苗長大后進一步結(jié)出果實，而果實里面有種子，我們把植物在生命歷程中所經(jīng)歷的生長、發(fā)育和繁殖的整個過程叫做生活史。

接著提問：綠色開花植物的生活史的起點和終點是什么呢？

學(xué)生思考并回答綠色開花植物的生活史是以種子為起點和以種子為終點的過程。

設(shè)計意圖：根據(jù)情景設(shè)疑，理論聯(lián)系實際，使學(xué)生參與到新知識的學(xué)習(xí)，為探究活動和概念建構(gòu)做好準(zhǔn)備。

3. 探索（Explore）：開展探究活動，合作學(xué)習(xí)

過渡：日常生活中，種子對于我們來說并不陌生，我們經(jīng)常會見到或者吃過，如大豆、玉米，那種子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)我們是否了解呢。

探究活動：教師展示大豆和玉米種子的結(jié)構(gòu)掛圖，組織學(xué)生分小組進行合作，回答以下問題。

①觀察大豆和玉米種子結(jié)構(gòu)掛圖，把掛圖中的數(shù)字匹配下列對應(yīng)的結(jié)構(gòu)：

種臍[?];種皮[?];胚芽[?];胚軸[?];胚根[?];子葉[?];種皮和果皮[?];胚乳[?]。

②大豆種子和玉米種子的子葉各有幾片？

③胚芽、胚軸、胚根和子葉合稱什么？

④觀察并比較這兩類種子結(jié)構(gòu)上的異同之處。

學(xué)生觀察掛圖，小組合作進行探究活動。

設(shè)計意圖：以掛圖的形式展示種子的結(jié)構(gòu)，形象直觀，增強了學(xué)生的感性認(rèn)識，同時在這個過程中培養(yǎng)學(xué)生的看圖能力和探究能力。

4. 解釋（Explain）：實現(xiàn)前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變

檢驗學(xué)生的前概念：各小組推薦代表上臺展示和匯報探究成果。部分學(xué)生對于種皮和果皮的前科學(xué)概念是認(rèn)為兩者是相同的結(jié)構(gòu)，而關(guān)于植物子葉和胚乳的前科學(xué)概念是認(rèn)為大豆和玉米種子的子葉都有兩片，并且它們都具有胚乳。

幫助學(xué)生形成科學(xué)概念：教師在學(xué)生匯報的過程中，需要不斷地引導(dǎo)、補充、糾正，并鼓勵學(xué)生思考質(zhì)疑從而形成科學(xué)概念。

師生總結(jié)：具有兩片子葉的稱為雙子葉植物，如大豆，它們的種子結(jié)構(gòu)中都有種皮和胚（子葉、胚芽、胚軸和胚根）;單子葉植物與之最大的不同是胚中只有一片子葉和具有胚乳，胚乳在種子萌發(fā)過程為其提供營養(yǎng)。

設(shè)計意圖：學(xué)生通過交流、歸納和匯報等過程構(gòu)建起科學(xué)的認(rèn)知。

5. 精致（Elaborate）：深化概念理解，促進概念的延伸與應(yīng)用

提問1：那種子的這些結(jié)構(gòu)將來會發(fā)育成植物的什么部位呢？

播放種子發(fā)育的視頻，引導(dǎo)學(xué)生分析種子萌發(fā)時的形態(tài)變化。學(xué)生思考和觀看視頻，將種子結(jié)構(gòu)和植物的各個部位相關(guān)聯(lián)，構(gòu)建科學(xué)概念。

提問2：在玉米種子的縱剖面上滴加碘液，為什么胚乳部分會變藍(lán)？

師生總結(jié)：淀粉與碘液相遇會發(fā)生顏色反應(yīng)——變藍(lán)，由實驗現(xiàn)象推斷出種子的胚乳里含淀粉。同時教師要指出種子的成分除了淀粉外還有蛋白質(zhì)、脂肪、水和無機鹽等。

設(shè)計意圖：視頻直觀展示了種子萌發(fā)時的變化，指出胚乳遇碘變藍(lán)的原因，進一步深化概念理解，促進概念的延伸與應(yīng)用。

6. 評價（Evaluate）：評價、檢驗學(xué)習(xí)效果

教師引導(dǎo)學(xué)生以概念圖的形式總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，概念圖的形式可以是多樣化的，學(xué)生完成后教師對其進行評價。

設(shè)計意圖：通過動手繪制概念圖，幫助學(xué)生梳理知識和構(gòu)建知識體系，促進學(xué)生對本節(jié)課的理解，起到強化鞏固作用。在整節(jié)課中教師應(yīng)注重及時評價，評價的方式可以是形成性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合，以達(dá)到檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

7. 延伸（Extend）：將概念應(yīng)用于新情景

教師展示蘋果和松球果實物，引導(dǎo)學(xué)生小組思考下列問題。

①蘋果和松球果的種子位于哪里？

②蘋果和松球果的種子各有什么特點？

學(xué)生觀察實物，小組進行討論，運用今天所學(xué)的知識對問題做出初步解釋，教師在這一過程做進一步補充和完善。

設(shè)計意圖：深化概念理解的基礎(chǔ)上，拓展延伸本節(jié)課的內(nèi)容，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)與之有聯(lián)系的相關(guān)概念或主題，進一步培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和知識遷移的能力。

（四） 教學(xué)建議

1. 精選教學(xué)內(nèi)容

7E教學(xué)模式并不是適用于所有的課程內(nèi)容，對于一些內(nèi)容繁雜，概念瑣碎分散，缺乏探究性的知識，采用7E教學(xué)模式就沒必要或者行不通了，如北師大版七年級生物上冊“植物體的主要組織”因概念過多，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離學(xué)生的生活經(jīng)驗，學(xué)生不能進行自主探究，因而不適宜用7E教學(xué)模式開展教學(xué)。

2. 關(guān)于解釋環(huán)節(jié)的建議

“解釋”環(huán)節(jié)是7E教學(xué)模式的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其在學(xué)生前概念轉(zhuǎn)變中尤為重要。在“解釋”環(huán)節(jié)里要求教師不能直接對概念給出科學(xué)的解釋，而是先組織小組代表匯報探究結(jié)果，學(xué)生解釋概念，在這個過程中教師要不斷地引導(dǎo)、補充和鼓勵其他學(xué)生質(zhì)疑思考，最后師生進一步總結(jié)出概念的科學(xué)解釋，實現(xiàn)學(xué)生前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變，使新概念順應(yīng)到學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。

3. 關(guān)于延伸環(huán)節(jié)的建議

“延伸”環(huán)節(jié)是7E教學(xué)模式的最后一個環(huán)節(jié)，其主要是幫助學(xué)生深化概念的理解，將概念應(yīng)用于新的情境，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和遷移能力。需要注意的是，延伸出來的問題或任務(wù)須與本節(jié)的概念相關(guān)聯(lián)，且要分布在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)（蘇聯(lián)教育家維果茨基主張：學(xué)生的發(fā)展有兩種水平，一種是學(xué)生的現(xiàn)有水平，指獨立解決問題所能達(dá)到的水平，另一種是學(xué)生可能的發(fā)展水平，也就是借助外力所獲得的潛力，兩者之間的過渡區(qū)域稱為最近發(fā)展區(qū)），這樣更有利于概念的遷移和應(yīng)用。如本節(jié)課學(xué)生在學(xué)習(xí)了種子的結(jié)構(gòu)的概念后，引導(dǎo)學(xué)生思考蘋果（被子植物）和松球果（裸子植物）的種子的特點，進一步拓展了本節(jié)內(nèi)容。

4. 全面了解學(xué)生的前概念實驗效果會更明顯

正確的前概念對于學(xué)生的學(xué)習(xí)有積極正面的影響，錯誤的前概念對學(xué)生的學(xué)習(xí)卻會有消極反面的影響。因此在進行教學(xué)實驗前，需要診斷學(xué)生的前科學(xué)概念。檢測學(xué)生前科學(xué)概念的方式有很多種，如前概念測試、課堂提問、個別訪談、問卷調(diào)查等等。在中學(xué)教學(xué)中，大部分教師對學(xué)生前概念的診斷主要依賴于課堂提問或者自身的教學(xué)經(jīng)驗，也有部分老師無暇去診斷學(xué)生的前科學(xué)概念。若在教學(xué)前能夠采用多種方式，如學(xué)生訪談、問卷調(diào)查、前概念測試等方式相結(jié)合，系統(tǒng)地診斷出學(xué)生的前概念，有針對性地調(diào)整教學(xué)策略，那么7E教學(xué)模式實施的效果會更顯著。

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