淺析“5-E”教學模式在高中生物校本課程中的應(yīng)用
——以“探究影響米酒發(fā)酵的因素”為例

江蘇省前黃高級中學(213100) 董 清

1 “5-E”教學模式

“5-E”教學模式(5-E Instructional Mode1)是基于建構(gòu)主義理論所提出的一種有效的教學模式，該模式可以應(yīng)用于具體的某一個學科的課程或者是某一節(jié)具體的課?！?-E”教學模式共分為5個階段，分別是吸引(Engagement)、探究(Exploration)、解釋(Explanation)、遷移(Elaboration)和評價(Evaluation)，每個環(huán)節(jié)都對教學活動有相應(yīng)的要求。

2 “5-E”教學模式的案例應(yīng)用

為了滿足學生、教師以及學校的個性化發(fā)展的需求，以我校生物課程基地為依托，生物教研組開設(shè)了名為“舌尖上的微生物”課程。下面以“探究影響米酒發(fā)酵因素”校本課程為例，展示“5-E”教學模式在生物校本課程中的應(yīng)用。

2.1 引入環(huán)節(jié)

(1)教師請學生品嘗事先釀制好的米酒，并請學生說一說米酒的制作過程。通過品嘗實物，激發(fā)學生對米酒制作的興趣。因為本地家庭有制作米酒的習俗，通過挖掘?qū)W生已有的生活經(jīng)驗，幫助教師了解學生已到達的知識層面。

(2)組織學生觀看“舌尖上的中國”中有關(guān)米酒制作的視頻，教師在一旁強調(diào)制作的關(guān)鍵步驟。視頻播放完畢后，教師提問：“我們在感嘆古人智慧的同時，針對關(guān)鍵步驟還存在哪些疑問呢？”教師引導學生思考并提出問題：家里沒有酒曲，用酵母代替行嗎？用大米能做出米酒嗎？酒曲加多加少對米酒制作結(jié)果有什么影響？溫度太高或太低對米酒的制作結(jié)果有什么影響？通過觀看視頻，引發(fā)學生對比自身已有的米酒制作經(jīng)驗總結(jié)和思考制作的關(guān)鍵步驟。

2.2 探究環(huán)節(jié)

請各小組根據(jù)本組提出的問題，設(shè)計探究實驗方案后進行匯報交流，交流過程中教師注意引導學生設(shè)置對照實驗，排除無關(guān)變量，方案確定后以小組為單位開始探究實驗。

校本課程的班級中一共20人，按照5人一組進行分組，4個小組的實驗方案如下：

(1)A組

提出問題：能否用大米替代糯米制作米酒？

作出假設(shè)：不能。

設(shè)計方案：分別準備等質(zhì)量的糯米和大米兩份，蒸熟、冷卻、分散后，接種等量且適量的酒曲，置于30 ℃下發(fā)酵30 h，觀察發(fā)酵結(jié)果。

(2)B組

提出問題：能否直接用酵母代替酒曲？

作出假設(shè)：不行。

設(shè)計方案：準備兩份等質(zhì)量的糯米，蒸熟、冷卻、分散后，分別接種等量且適量的酒曲和酵母，置于30 ℃下發(fā)酵30 h，觀察發(fā)酵結(jié)果。

(3)C組

提出問題：酒曲加多或者加少對米酒制作是否有影響？

作出假設(shè)：有。

設(shè)計方案：準備3份糯米各1 kg，蒸熟、冷卻、分散后，分別標為1、2、3組，1組按制作標準加入4 g酒曲，2組加入2 g酒曲，3組加入8 g酒曲，置于30 ℃下發(fā)酵30 h，觀察實驗結(jié)果。

(4)D組

提出問題：米酒制作時，設(shè)置的溫度過高或者過低對制作有什么影響？

作出假設(shè)：溫度過高或過低可能會影響米酒的出酒量。

設(shè)計方案：準備5份等質(zhì)量的糯米，蒸熟、冷卻、分散后，接種等量且適量的酒曲，分別標記為1組、2組、3組、4組、5組，5個組別分別置于20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃的環(huán)境下，發(fā)酵30 h，觀察發(fā)酵結(jié)果。

30 h后通過對實驗結(jié)果的觀察，A組學生發(fā)現(xiàn)在相同條件下糯米已經(jīng)產(chǎn)生大量米酒，而大米的出酒量很少，并且口感不佳；B組學生發(fā)現(xiàn)用酵母發(fā)酵只有淡淡的酒味，并且產(chǎn)生的液體量偏少，而相同條件下酒曲發(fā)酵的米酒卻已經(jīng)出現(xiàn)了濃濃的酒香味；C組學生發(fā)現(xiàn)，1組出酒量、酒香味都屬于正常范圍，2組出現(xiàn)了白色的霉菌，3組酒味最濃，并且米粒出現(xiàn)過爛的現(xiàn)象。D組學生發(fā)現(xiàn)，1組、2組的出酒量都很少，并且酒味很淡，3組的出酒量最多，酒味最濃郁，4組有少量酒，并且長出了少量白色霉菌，5組幾乎沒有酒味，長出了大量的霉菌。

2.3 解釋環(huán)節(jié)

先在組內(nèi)進行討論，查閱相關(guān)資料進行解釋，然后將實驗結(jié)果展示出來，在全班范圍內(nèi)進行討論、交流。

(1)A組學生通過查閱資料發(fā)現(xiàn)酒曲中含有酵母菌和根霉菌，米酒釀制過程主要是由酒曲中的根霉菌將淀粉水解為葡萄糖，再由酒曲中的酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，而酵母菌分解淀粉的能力弱，所以相同條件下，用酵母發(fā)酵的酒味比用酒曲發(fā)酵的味道淡，產(chǎn)生的液體量也比用酒曲發(fā)酵來的少。

(2)B組學生通過查閱資料發(fā)現(xiàn)大米中主要是直鏈淀粉，糯米中多數(shù)的淀粉分子是支鏈淀粉，兩者都可以作為釀制米酒的材料，但是大米需要的釀制條件與糯米不同，且釀制出來的口感也不如糯米。

(3)在探究酒曲的用量對米酒制作結(jié)果影響的實驗中，C組學生認為2組出現(xiàn)白色霉菌可能是由于酒曲量偏少，酒曲中的菌種在發(fā)酵過程中沒有成為優(yōu)勢菌種，雜菌成為優(yōu)勢菌種；3組由于酒曲量偏大，相同的發(fā)酵時間，產(chǎn)生的酒精濃度大且米粒被過度水解，同時學生也找到了相應(yīng)的文獻證實了自己的觀點。

(4)D組學生通過查閱文獻發(fā)現(xiàn)，30 ℃條件下酵母和根霉菌繁殖速度最快，所以30℃時是出酒量最多的；當溫度偏低時，酒曲中的菌種繁殖速度變慢，所以產(chǎn)酒量變少，但如果延長發(fā)酵時間，仍然可以發(fā)酵成功；當溫度偏高時，酒曲中的菌種生長被抑制，雜菌成了優(yōu)勢菌種。

2.4 遷移環(huán)節(jié)

(1)教師提出新問題：為什么發(fā)酵使用的容器要擦干凈？為什么要先將米飯打散？攪拌時加的水能否用自來水？為什么要在中間鉆眼？為什么發(fā)酵過程中要用保鮮膜密封？

通過解釋環(huán)節(jié)，學生對米酒的制作原理有了初步的了解，本環(huán)節(jié)提出的新問題，學生經(jīng)過思考都可以答出。

(2)給出新情境：李子、葡萄、楊梅、獼猴桃等水果表皮會有一些野生的酵母，同時水果中含有大量糖類，因此民間家庭常會自釀一些水果酒來飲用。果酒濃縮了水果中的全部營養(yǎng)，含有豐富的維生素和人體所需的氨基酸，有時即使直接吃水果也不能吸收的營養(yǎng)，通過果酒卻可以被吸收。

教師介紹果酒的制作原理后，請學生借鑒米酒的制作過程，嘗試釀制果酒。

2.5 評價環(huán)節(jié)

以小組為單位，學生之間進行互評，側(cè)重點在于探究活動中學生的參與意識、小組合作精神。同時，學生也可以進行自評，側(cè)重點在于本次校本課程中學到的米酒制作的相關(guān)知識點、探究活動中的收獲與感悟。教師也可以根據(jù)學生的課堂表現(xiàn)、小組活動的完成度對學生進行評價。

3 教學反思

本節(jié)課原本的設(shè)計是首先由教師講解米酒制作的原理，然后帶領(lǐng)學生按照米酒制作步驟體驗米酒的制作過程，但這樣設(shè)計的課程沒有體現(xiàn)學生的自主性，學生也體會不到探究的樂趣。于是筆者積極開發(fā)課程資源，努力實施探究式教學，運用“5-E”教學模式，引導學生探究影響米酒制作的因素，在探究過程中，學生通過對實驗結(jié)果的觀察，課后查閱資料，理解米酒制作的原理。在學生體會到探究的樂趣以及成就感后，通過設(shè)置新情境，運用已有知識解決新問題，請學生嘗試釀制果酒，達到知識的遷移。