基于5E模式下的高三生物学复习课“动物和人体生命活动的调节”概念教学设计

祝义兰（北京师范大学南山附属学校 广东深圳 518000）

1 教学设计指导思想

5E 教学模式是美国生物学课程研究（BSCS）开发的一种建构主义教学模式，在科学教育领域受到高度的关注。 这种教学模式将课程分为参与（engagement）、探究（exploration）、解释（explanation）、拓展（elaboration）及评价（evaluation）5 个阶段。 此教学模式遵循学生的认知规律，充分调动学生参与学习、解决问题的积极性，并能主动构建概念模型。

BSCS 开展的一项实证研究表明，5E 教学模式比传统的教学模式更加有利于学生学业成绩的提高，也更能提高学生的兴趣［1］。 5E 教学模式是当前科学教育领域能够体现现代科学教育理论的重要教学模式之一，其最终目标是指向学生科学概念的构建，这也是理科教育的核心任务。

2 教材分析

本节内容选自人教版必修3 第2 章“动物和人体生命活动的调节”。 高三“动物和人体生命活动的调节”复习单元的内容包括：兴奋传导及传递机理、 各种激素的作用、 血糖调节、 水盐平衡调节、体温调节、免疫调节等，引导学生认识个体层次生命系统的整体性与稳态。 本专题在高考中所占比例较大，由于所涉及内容与人类的健康等密切相关，容易结合实际命制综合性的、能力要求高的试题。

3 学情分析

学生在前面的学习中已经掌握神经调节、体液调节、免疫调节的基本过程，但是对于这3 种调节方式的区别与联系并未建立整体性的概念模型。笔者在高三复习中发现，有些学生对于知识的记忆与理解是零碎的、片段化的，并未构建概念的内涵及概念与概念之间的联系，从而形成对稳态的整体认识。

4 教学策略

本章知识内容繁多且难点集中，教学中应引导学生站在学科观点的高度重新整合以往学习的知识，基于5E 教学模式，以核心概念为统领，从整体到局部，帮助学生梳理和构建知识网络，以利于概念原理的提取和应用。

5 教学目标

依据2017年全国新课标高考生物学考试大纲制定教学目标［2］。

1）知识目标：知道神经调节、体液调节、免疫调节的过程，能在试题给予的相对简单情境中识别并使用；理解并比较3 种调节机制的区别；理解3 种调节机制是如何通过相互作用达到稳态。

2）能力目标：运用模型构建的方法，分析综合性问题，并将零碎、 片段化的知识构建成知识网络。

3）情感态度与价值观目标：通过小组讨论问题，体会科学精神和科学态度的重要作用；关注与本章相关的生活问题，进一步探讨科学、技术和社会三者之间复杂的互动关系。

6 教学过程

基于5E 模式的高三生物学复习课“动物和人体生命活动的调节”概念教学设计基本流程。

6.1 参与（engagement） 本环节的主要目标是通过确定学习任务，激发学生的学习兴趣，引发学生的求知欲。 回顾前期学习内容，引发学生思考，将所学知识加以总结归纳，为后续学习做铺垫。在该阶段还可充分暴露学生的错误概念，以便纠正。

教师给出3 个生活中常见的实例： ①某人突然被冰水浇湿，骨骼肌会产生战栗；②血糖升高直接刺激胰岛B 细胞分泌胰岛素；③儿童接种卡介疫苗预防结核病。引导学生回顾已学知识，判断上述3 种实例的调节方式，并基于学生前期的知识，布置任务让学生从参与的细胞、信息分子、作用途径、作用速度、作用范围方面总结神经调节、体液调节、免疫调节的区别。 学生6 人一组通过合作参与的方式，将讨论结果写在教师提前发放的表格中，记录组内成员的讨论成果。

6.2 探究（exploration） 本环节的主要目标是在问题串的引导下，结合本章第3 节神经调节与体液调节的关系，引导学生搭建神经与体液调节之间的概念模型。通过小组探究合作学习，训练学生阅读新信息，并从中提取有效信息以便搭建三大调节方式的概念模型。

教师先从学生已存在的概念联系出发［4］，提出问题串：①神经调节如何影响体液调节？体液调节如何影响神经调节？ ②2 种调节通过什么物质进行相互影响？ 各小组构建神经调节与体液调节概念之间的联系，并用文字与箭头联系搭建模型。而后教师分发探究活动指南，引导学生阅读相关背景知识（表1），并提出问题：神经调节与体液调节通过什么物质对免疫调节起作用？ 免疫调节又是通过什么物质影响神经与体液调节？ 学生认真阅读背景材料，从中提取有效信息，并尝试用带有文字的箭头搭建神经-体液-免疫调节三者之间的联系，完成概念模型。

表1 活动4 过程中学生探究活动的背景知识材料［3］

6.3 解释（explanation） 本环节的主要目标是检测学生在前期的探究活动，以及新信息的提取中对于概念的掌握情况，从学科知识层面为学生搭建教材中未涉及的神经体液与免疫之间的联系，强化学生对于三大调节方式的理解。

学生在探究活动之后，以小组为单位画出神经—体液—免疫调节之间的联系，并解释三者之间的联系是如何构建的。教师在学生解释的过程中记录学生依然遗留的错误概念和科学概念构建过程中出现的问题，与学生共同搭建概念模型（图1）［5］学生参照组内合作讨论出来的概念模型与其他组作比较，并不断修正组内所建立的概念模型。深刻理解三大调节方式之间的联系。

图1 神经—体液—免疫调节网络概念模型

6.4 拓展（elaboration） 本环节的主要目标是深化学生对神经调节、体液调节、免疫调节三者概念之间联系的理解，并能用所学知识解决生活中与此相关的现象。

结合生活实际提出问题，引发学生的讨论与思考。焦虑紧张的的心理反应会使人对病毒、真菌感染的抵抗能力，以及对肿瘤细胞的监视能力下降的原因是什么？ 学生通过探究活动中构建的概念模型解决教师提出的问题，并能列举一些关系三大调节方式的具体实例。

6.5 评价（evaluation） 本环节的主要目标是为教师提供反馈信息，更充分了解学生的掌握情况，并根据答题情况，发现学生的问题，进一步更好地解决问题。

综合性试题检测学生学习成果，教师观察学生是否能根据所构建概念模型快速解决高三复习过程中所面临的问题。在解题过程中可提问：你是如何解决此问题的，解题思路是什么？学生独立完成综合性试题，并简要描述自己的解题思路。

7 教学反思

本节课通过5E 教学模式，利用诸多活动层层递进，利用学生的前科学概念，通过合作探究的方式，最终引导学生构建神经调节、体液调节、免疫调节三者之间的概念模型，并能利用所构建模型在复习中快速解决新情境下的问题。在学生进行主动学习的过程中，教师逐步引导学生以先前学习的神经调节与体液调节之间的联系为出发点，利用背景材料的提示，激发学生对于“神经调节与体液调节对免疫调节具有什么影响”问题的兴趣，并根据材料提示构建三大调节方式间的概念模型。

在教学实践中，通过综合性试题检测，发现绝大多数学生都能利用所学知识快速解决所给出的问题，并在后续的学习中将一些章节的核心概念联系。由此可见，5E 模式的学习，学生可自主将概念进行巩固与延伸，基本完成教学目标。