摘要：“5-E学习环”模式主要由引入、探究、解释、扩展、评价五个阶段构成，是常用于概念转变的探究教学模式，将“5-E学习环”模式运用于探究实验的教学，能够有效的提升学生运用科学知识解决实际问题的科学素养。

　　关键词：“5-E学习环”；探究性；实验教学

　　中图分类号：G40-01文献标志码：A文章编号：1673-4289（2014）02-0021-03

　　随着基础教育改革的不断深入，人们的科学教育理念发生了很大转变。“人人具有科学素养”正日益成为一项重要的教育目标。加强学生科学实践能力和自主设计探究实验能力的培养，能理解和运用科学知识解决实际问题等是实现这一目标的重要途径。“5-E学习环”模式在初中生物学实验教学中，能有效地引导学生主动参与，自主探究，提升素养。

　　“5-E学习环”模式主要由五个阶段构成，即引入、探究、解释、扩展、评价[1]。下面以“探究酸雨对种子萌发的影响”一课为例介绍“5-E学习环”模式在生物探究实验教学中的应用。

　　一、导入——创设情境，激疑导课

　　“5-E学习环”模式引入阶段的重要任务是让学生产生好奇心并提出问题。教师可以根据学生已有的知识和经验创设情境，激发学生自己提出想要探究的、能探究的并且可以解决的问题。

　　如关于环境污染对生物的影响，学生已有一定的认识，但是学生所知多为间接经验，且对酸雨对生物的影响所知较少，因此，教师先展示各地区因遭受酸雨，森林、庄稼被毁，建筑、文物被腐蚀、破坏等图片，介绍这些环境问题是由酸雨引起的。教师进一步解释，酸雨即是pH值小于5.65的雨，并解释近些年酸雨问题越来越严重，与大量使用的化石燃料在燃烧的过程中会释放出酸性气体有关。教师提问：你知道酸雨给我们人类生活带来的危害有哪些？提示学生联系前面所学的“影响种子萌发的外界条件”，思考能提出什么问题。学生思考并经小组讨论可提出问题：酸雨能否影响种子的萌发？

　　二、探索——设计实验、自主探究

　　探索环节的关键是学生自主进行探究，包括材料的选择、方案的设计、结果的记录等。学生之间的交流可以解决他们遇到的大部分问题。教师在学生的方案设计或实验操作有疏漏、失误时，应及时作为指导者提醒学生，以免严重影响实验的结果。

　　在学生设计实验前，教师补充溶液酸碱性、pH的测定和计算等化学基础知识。

　　教师引导学生组成探究小组，小组内每个人都先独立设计实验方案，然后小组内交流。有些同学实验设计不够完善，只考虑到给种子喷洒酸雨，然后观察种子的萌发情况，忽略了对照实验的设计。有的同学可能还会在设计实验时提出新的问题，例如，不同污染程度的雨水（酸度不同）对种子萌发的影响是否相同？小组互相交流后，讨论整合优化小组的实验方案，并由组长向全班展示。各小组之间进行交流，并提出了一些新的疑问。例如，选择哪些种子进行实验？实验种子的数量是选择一粒，还是多粒？溶液的pH梯度设置几个？针对这些问题全班再进行讨论，各组完善探究方案。教师给出一个可参考的方案，但不要求所有学生都进行同样的实验。

　　教学中发现，多数学生只考虑了实验的设计和操作步骤，而没有考虑结果的记录，教师及时提示学生，除了设计实验方案，还需要考虑：①实验要观察的现象是什么？②实验的注意事项有哪些？③如何操作并记录？学生可能会想到诸如测量法，拍照法等记录方式。关于如何记录实验现象，教师要引导学生考虑：记录哪些指标？仅仅记录种子发芽率够不够？如果还测量芽的长度，多长时间记录一次？等等。

　　各小组确定了实验设计方案后开展实验。实验过程中，各小组每天固定时段，将观察到的现象如实记录。

　　三、解释——分析结果，得出结论

　　解释环节主要是让学生对观察、记录的实验结果进行综合分析和解释，能够说出实验现象出现的原因是什么，实验结果说了什么问题等。通过科学的分析、逻辑的推理和合理的解释，训练学生的思维能力，此环节教师应注意追问和点拨，帮助学生理清思路。

　　例如第四小组根据他们的实验记录，得出如下结论：种子的出芽率是指种子在适宜的条件下，在规定的时期内出芽种子数占供试种子总数的百分比，是反映种子品质优劣的重要指标，也可从中看出外界因素对种子萌发的影响。通过5天实验的观察以及测量，学生发现清水和pH5的溶液中，种子的萌发率85%、90%，随着溶液pH值降低萌发率也在降低，pH2和pH3时种子萌发率分别是52.5%和57.5%。溶液pH值过低也会影响种子萌发的长度，pH2和pH3时的平均芽长是2.8cm和3.6cm，随着pH升高平均芽长也在增长，清水中平均芽长最长为5.2cm。

　　学生对结果的记录基本准确，对数据的统计也可以做得比较合适。不过，对数据分析、得出结论，需要教师的帮助。例如，种子未能完全萌发的原因是什么？教师引导学生从外界温度和自身条件的影响等方面思考，学生就可以较好地理解实验中现象。最后，教师和学生一起分析、得出结论：酸雨会对黄豆种子的萌发产生不利影响。

　　四、扩展——总结反思，提升应用

　　得出结论后，教师引导学生反思整个的实验过程。学生在反思时提出在实验过程中的困惑，提升探究技能，获得进一步认识。

　　①不同浓度的酸雨如何配置？（pH试纸颜色不容易辨清，难以区分pH梯度很近的酸溶液）。我们讨论的改进方案是先配制pH2的溶液（取1ml37%的盐酸兑成1000ml溶液），然后逐个稀释10倍，配成（pH2～pH5）的实验用液。

　　②pH为4的溶液一组里有一粒种子芽长得很长，明显长于其他溶液中的种子，怎么解释？讨论后，大家认为：可能因种子自身条件不同，萌发长度和数目也会有差异。由此我们总结，正是因为如此，每组实验我们都各要用40粒种子，最后萌发情况（萌发率和长度）要求平均值，从而得出更准确的结果。

　　③由于不同种类的种子本身特性不同，那么酸雨对不同种类作物种子发芽率的影响是否相同？综合全班各小组的实验，对比用绿豆、水稻、玉米、小麦等种子开展实验的结果，最后，全班共同得出的结论是：酸雨对绿豆、黄豆、玉米、小麦等种子的萌发有明显的抑制作用，说明酸雨对植物的生长有不利影响。有学生提出新的问题：怎样开展探究酸雨对动物生活的影响呢？就这个问题，教师组织讨论新的探究方案。