5E教學(xué)法在初中生物“植物的向光性”教學(xué)中的應(yīng)用案例分享一、5E教學(xué)法概述與案例背景5E教學(xué)法以Engage（引入）、Explore（探究）、Explain（解釋）、Elaborate（拓展）、Evaluate（評價）五個環(huán)節(jié)為核心，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的探究式學(xué)習(xí)，通過創(chuàng)設(shè)情境、實(shí)踐探究、概念建構(gòu)、知識遷移與多元評價，幫助學(xué)生深度理解學(xué)科概念。本次案例選取初中生物“植物的向光性”教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)對象為初二學(xué)生（已掌握“植物生長需要陽光”的基礎(chǔ)認(rèn)知，但對向光性的內(nèi)在機(jī)制缺乏系統(tǒng)理解）。教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為：知識目標(biāo)：理解植物向光性的現(xiàn)象及原理，掌握生長素在單側(cè)光下的分布規(guī)律；能力目標(biāo)：通過實(shí)驗設(shè)計與操作，提升科學(xué)探究與邏輯推理能力；情感目標(biāo)：體會生物現(xiàn)象與生活的聯(lián)系，激發(fā)對植物生理學(xué)的探究興趣。二、5E教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)踐與解析（一）Engage：情境激趣，激活前概念教師展示兩組對比圖片——窗臺上自然生長的豆芽（向光彎曲）與暗室中垂直生長的豆芽，提問：“為什么窗邊的豆芽會‘彎腰’朝向陽光？暗室的豆芽卻筆直生長？”學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗展開討論，有人認(rèn)為“陽光讓植物長得更快”，有人猜測“植物能‘感知’光線方向”。教師順勢追問：“‘感知’的背后是否有特殊的生理機(jī)制？”引發(fā)認(rèn)知沖突，激活學(xué)生對“植物如何響應(yīng)光照”的前概念。學(xué)生表現(xiàn)：多數(shù)學(xué)生能結(jié)合日常觀察提出猜想，但對“內(nèi)在機(jī)制”的解釋停留在表面（如“陽光吸引植物”），為后續(xù)探究埋下認(rèn)知矛盾點(diǎn)。（二）Explore：實(shí)驗探究，建構(gòu)感性認(rèn)知教師提供實(shí)驗材料（蠶豆幼苗、單側(cè)開孔的不透光紙盒、LED光源、刻度尺等），要求小組設(shè)計實(shí)驗驗證“植物是否會向光生長”“單側(cè)光是否是向光性的關(guān)鍵因素”。教師巡視時，針對小組的方案提出引導(dǎo)性問題（如“如何排除重力對生長方向的干擾？”“怎樣保證實(shí)驗變量的單一性？”），并指導(dǎo)操作規(guī)范（如幼苗的固定、光源的距離控制）。學(xué)生實(shí)踐：小組1設(shè)計“單側(cè)光組”與“黑暗組”對照，發(fā)現(xiàn)單側(cè)光下幼苗向光彎曲，黑暗組垂直生長；小組2調(diào)整紙盒開孔方向（左、右、上），觀察到幼苗始終向開孔（光源）方向生長。實(shí)驗后，學(xué)生記錄現(xiàn)象：“單側(cè)光下，幼苗尖端的生長方向明顯偏向光源，而莖的下部生長相對筆直?！痹O(shè)計意圖：通過開放性實(shí)驗，讓學(xué)生在“做中學(xué)”中觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題（如“為何尖端的彎曲更明顯？”），為后續(xù)“解釋”環(huán)節(jié)的概念建構(gòu)積累感性素材。（三）Explain：概念解構(gòu)，突破迷思認(rèn)知教師組織小組匯報實(shí)驗結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生聚焦“尖端的作用”。結(jié)合學(xué)生的疑問（“為何只有尖端彎曲？”），教師播放動畫《生長素的運(yùn)輸與分布》：單側(cè)光照射下，胚芽鞘尖端的生長素向背光側(cè)運(yùn)輸，導(dǎo)致背光側(cè)細(xì)胞伸長更快，最終向光彎曲。隨后，教師展示“去除尖端的幼苗實(shí)驗”（無尖端則不彎曲），幫助學(xué)生理解“尖端是感光和產(chǎn)生生長素的部位”。認(rèn)知突破：學(xué)生修正前概念（如“陽光直接推動生長”→“生長素調(diào)節(jié)生長方向”），并通過邏輯推理（“尖端感光→生長素運(yùn)輸→細(xì)胞伸長不均→向光彎曲”）建構(gòu)完整的概念鏈。部分學(xué)生提出疑問：“如果沒有單側(cè)光，生長素會均勻分布嗎？”教師順勢引出“重力影響生長素分布”的拓展點(diǎn)，為下一環(huán)節(jié)鋪墊。（四）Elaborate：遷移拓展，深化知識應(yīng)用教師創(chuàng)設(shè)生活情境：“園藝師如何利用向光性讓盆栽造型更美觀？”學(xué)生討論得出“定期轉(zhuǎn)動花盆，使植物均勻受光”的方案。進(jìn)一步拓展至“太空種植”：“失重環(huán)境下，植物的向光性會有變化嗎？”教師提供航天育種資料（如空間站植物向光性實(shí)驗視頻），學(xué)生分析得出“失重時，植物僅受光的影響，向光性更純粹”的結(jié)論。能力提升：學(xué)生將“向光性原理”遷移到新情境（太空、園藝），通過資料分析、邏輯推理，深化對“環(huán)境因素（光、重力）與植物生長”的理解，體現(xiàn)知識的活學(xué)活用。（五）Evaluate：多元評價，反饋學(xué)習(xí)效果采用“三維評價”：1.實(shí)驗報告評價：關(guān)注實(shí)驗設(shè)計的科學(xué)性（變量控制、對照設(shè)置）、現(xiàn)象記錄的準(zhǔn)確性、結(jié)論推導(dǎo)的邏輯性；2.課堂表現(xiàn)評價：記錄小組討論的參與度、提問的質(zhì)量（如“失重對生長素運(yùn)輸?shù)挠绊憽保?.實(shí)踐任務(wù)評價：布置“家庭小實(shí)驗”——設(shè)計“利用向光性讓植物‘轉(zhuǎn)向’的裝置”（如用紙箱模擬單側(cè)光），學(xué)生提交設(shè)計圖并說明原理，教師結(jié)合“創(chuàng)新性、可行性”進(jìn)行反饋，同時鼓勵學(xué)生自評（“我的設(shè)計解決了什么問題？”）與互評（“哪個方案更高效？”）。評價反饋：多數(shù)學(xué)生能準(zhǔn)確解釋向光性原理，但在“生長素運(yùn)輸?shù)奈⒂^機(jī)制”（如載體蛋白的作用）上存在模糊認(rèn)知，需在后續(xù)教學(xué)中通過模型建構(gòu)或微課補(bǔ)充。三、案例反思與教學(xué)啟示（一）實(shí)施效果學(xué)生通過“做—思—用”的閉環(huán)學(xué)習(xí)，對向光性的理解從“現(xiàn)象描述”升級為“機(jī)制解釋”，實(shí)驗設(shè)計與邏輯推理能力顯著提升（如多數(shù)小組能正確設(shè)置對照實(shí)驗）。課堂參與度高，約七成學(xué)生主動提出拓展性問題（如“向光性與向地性的關(guān)系”），體現(xiàn)了探究興趣的激發(fā)。（二）問題與改進(jìn)1.實(shí)驗耗時：部分小組因幼苗生長速度慢，課堂內(nèi)無法觀察到明顯彎曲，需提前1-2天預(yù)處理幼苗，或選用生長更快的植物（如小麥幼苗）；2.小組分工：個別小組存在“一人操作、多人旁觀”的現(xiàn)象，需在實(shí)驗前明確“操作員、記錄員、匯報員”的角色，通過“任務(wù)卡”細(xì)化分工。（三）教學(xué)啟示結(jié)語：本案例通過