科学素养是21世纪中国公民最为核心的素养之一。科学概念是新时代中学生科学素养的基石,国际科学教育一直高度重视学生科学概念的学习。然而,影响科学概念学习的最重要的因素是学生头脑中已有的前概念,教学中只有把错误概念向科学概念转变,才能促使学生达成科学概念的建构。前概念研究兴起于20世纪70年代,我国学者于20世纪90年代左右关注概念转变教学研究,但是发展缓慢,在传统教学上效果不佳。5E教学模式是美国专家Bybee提出,目的是帮助学生顺利完成概念转变和达成科学概念的建构,已成为当前科学概念教学的重要教育模式。它自21世纪初传入国内,在初高中生物教学中应用较多,但是在初中科学的概念转变教学中研究较少。本课题通过文献研究和实验研究,目的是探究5E教学模式在提高初中生科学概念学习的作用,研究内容主要包括:(1)查阅概念转变教学策略的理论依据,整理国内外学者对5E教学模式及概念转变研究的相关成果;(2)对杭州市保俶塔申花实验学校和西湖第一实验学校部分学生进行科学概念学习现状调查;(3)以西湖第一实验学校八年级学生为对象,实施基于5E教学模式的概念转变教学,通过指导学生画概念图,并依据概念图评价体系进行前测、中测和后测,以评价学生对科学概念学习的水平差异。(4)对其中的三个教学案例描述性分析,并对学生科学概念转变成效进行分析和讨论。本研究以《概念图评价的指标体系》为评价工具,采用IBM SPSS Statistics Version 20软件对实验数据进行独立样本T检验和配对样本T检验。结果显示,经过一学期的教学实践,实验组的概念图总体得分是:前测40.34,中测55.23,后测61.34,中测和后测都出现极显著性差异(P<0.01),中测除概念节点是显著性差异(0.01<P<0.05)外,连接、组织结构和例子在都出现极显著性差异(P<0.01),后测在例子上出现极显著性差异(P<0.01)。对照组的总体得分为:前测43.64,中测42.29,后测40.93,中测和后测都没有出现显著性差异(P>0.05)。以上结果表明,5E教学模式对学生的科学概念学习有明显帮助,结论如下:(1)在初中科学教学中运用概念图评价体系,能有效定量评价学生科学概念转变水平。(2)在初中科学教学中实施基于5E教学模式的概念转变教学策略,可以帮助学生有效掌握科学概念,其中概念连接和概念应用极显著性提高(P<0.01),概念节点完整性和概念组织结构显著性提高(0.01<P<0.05)。此研究结果初步证明了5E教学模式在概念转变教学上的可行性和优势,希望对广大一线教师在初中科学概念转变教学方面提供参考。