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      “5E學習環(huán)”在化學教學中的應用

      2013-12-31 00:00:00王宇航廖志剛季春陽
      學理論·下 2013年11期

      摘 要:“5E學習環(huán)”是一種以學生為主體,以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)的教學模式。以高中化學鈉與水反應的教學為例,闡述了“5E學習環(huán)”應用于高中化學教學的一般程序、教學方法及策略。

      關(guān)鍵詞:5E學習環(huán);鈉與水反應;高中化學教學

      中圖分類號:G423.3 文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2013)33-0287-02

      “5E學習環(huán)”模式在國外以及我國臺灣地區(qū)已被廣泛使用,是被實踐證明了的比較有效的一種理科教學模式和教學策略[1]。人教版高中化學教科書《化學1》第三章第一節(jié)“鈉與水的反應”實驗現(xiàn)象明顯,既易于培養(yǎng)學生的觀察能力,通過學生對現(xiàn)象的討論、分析和解釋,培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力,又符合學生的認知發(fā)展規(guī)律,具有一定的代表性。所以本文以該教學內(nèi)容為例,介紹“5E學習環(huán)”在高中化學教學中的應用,為其他化學知識的教學提供參考。

      一、“5E學習環(huán)”簡介

      在20世紀60年代,美國教育家卡普拉斯及同事在“科學課程改進研究”中提出了三階段學習環(huán),分別是初步探索—概念介紹—概念運用。隨后,美國生物科學研究主要研究者拜比在此基礎(chǔ)上,通過不斷的實踐研究,將學習環(huán)發(fā)展為“5E學習環(huán)”,之所以稱為“5E”是由于它的一般程序分為五個階段,每一階段的英文首字母都是“E”,即:參與環(huán)節(jié)(Engage)—探究環(huán)節(jié)(Explore)—解釋環(huán)節(jié)(Explain)—精致環(huán)節(jié)(Elaborate)—評價環(huán)節(jié)(Evaluate)?!?E學習環(huán)”是一種以建構(gòu)主義為主要思想的教學模式,并強調(diào)以學生為主體,發(fā)展學生的探究、創(chuàng)新能力,所以在教育行業(yè)得到了廣泛推廣。

      二、“5E學習環(huán)”的應用

      “5E學習環(huán)”的一般模式為五個步驟,應用于化學教學時同樣分為五個階段,并且五個階段環(huán)環(huán)相扣,缺一不可。筆者分別對五個環(huán)節(jié)做了總結(jié),見表1。

      (一)參與環(huán)節(jié)

      首先,教師可以利用多媒體,放映《炸起千層浪,珠江水雷團待解》視頻:“2002年7月7日,在珠江石溪附近,漂著七個來歷不明的金屬桶。突然,從漂在水面上的一個金屬桶內(nèi)冒起一股白煙,躥起亮黃色火苗,緊接著一聲巨響,蘑菇狀的水柱沖天而起,這個鐵桶接著又連續(xù)爆炸了多次,爆炸騰起的白色煙霧有近十米高,還有許多未燃盡的白煙飄進旁邊的公司內(nèi),這些灰白色的物體一遇到水就不停地冒泡,甚至突然著火”,引起學生的好奇心。

      然后,教師做演示實驗,向一只盛有水的燒杯中滴加幾滴酚酞試液,然后用小刀取綠豆般大小的金屬鈉,吸干表面煤油后投入到小燒杯中,讓學生注意用耳朵聽,用手觸摸感受,并且仔細觀察實驗現(xiàn)象。這時學生會產(chǎn)生疑問:為什么鈉會在水面游動?酚酞為什么變成紅色?為什么有響聲?俗話說“水火不相容”,為什么今天水會引火呢?教師引導學生帶著問題進入探究環(huán)節(jié)。

      (二)探究環(huán)節(jié)

      學生在參與環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的疑問,是探究環(huán)節(jié)實施的保障。在學生仔細觀察教師演示實驗的基礎(chǔ)上,教師強調(diào)實驗藥品的用量,把學生分為四組進行實驗,學生主動操作實驗,可能會出現(xiàn)兩種情況:

      第一種情況是學生的實驗現(xiàn)象與教師演示實驗完全相符,這說明這一類同學觀察力較強,這時學生相互討論、猜測,然后親自動手操作來解釋實驗現(xiàn)象,例如:學生收集氣體檢驗產(chǎn)生的氣體是什么;相互討論使酚酞變紅的堿性物質(zhì)是什么等。

      第二種情況是學生在實驗過程中產(chǎn)生幾種與教師演示實驗不符的實驗現(xiàn)象,例如:

      現(xiàn)象一:鈉與水反應時,鈉的周圍有白霧。

      現(xiàn)象二:鈉與水劇烈反應時有大量的黑煙。

      現(xiàn)象三:鈉球兒本應四處游動,卻有時貼在燒杯的內(nèi)壁不動。

      針對三種現(xiàn)象,學生展開探究,教師做適當引導,引導學生用手觸碰燒杯杯壁,學生馬上感覺到鈉與水反應放熱,周圍白霧是水蒸氣,現(xiàn)象一得以解釋;教師在引導學生回憶鈉放入水中之前忘了什么,學生會想到忘記擦掉附在鈉表面的煤油,反應放熱使得煤油燃燒,產(chǎn)生大量的黑煙,并且粘在鈉的表面,阻止了反應進行,所以沒有產(chǎn)生氣體,鈉也不會四處游動,現(xiàn)象二和現(xiàn)象三出現(xiàn)的原因也就迎刃而解。

      在探究環(huán)節(jié),雖然是以學生的探究活動為主,但教師也要充分發(fā)揮促進作用,為學生提供實驗用品,指導學生實驗中藥品用量、實驗規(guī)范等問題,引導學生將探究活動不斷深化[2]。

      (三)解釋環(huán)節(jié)

      解釋環(huán)節(jié)應包括兩個方面:一是學生經(jīng)過上一階段的探究,對于正確的實驗現(xiàn)象進行總結(jié),相互討論,最終得出結(jié)論,對于產(chǎn)生的其他現(xiàn)象,找到原因,并給予合理解釋;二是教師針對教學目標以及學生情況,進行概括講解,使得出的結(jié)論更加完整、準確,以鈉與水反應的教學為例,教師可以概括出幾個字(浮、游、熔、響、紅)幫助學生理解。待兩個部分均完成后,給予學生時間,讓學生列出表格,幫助學生建立完整的知識體系,見表2。

      經(jīng)過探究環(huán)節(jié)的驗證和解釋環(huán)節(jié)總結(jié),學生動腦思考,總結(jié)出鈉與水反應的化學方程式:

      (四)精致環(huán)節(jié)

      很多教師在以上三個環(huán)節(jié)完成后,認為教學也隨之結(jié)束。其實不然,學生應該總結(jié)這一節(jié)課需要注意的問題,教師應該幫助學生把學到的知識進行遷移或應用,例如,提出像“鈉著火應使用什么辦法滅火?”“為什么鈉要保存在煤油或液狀石蠟中?”等一些問題,幫助學生延伸對知識的理解,實現(xiàn)學以致用。

      (五)評價環(huán)節(jié)

      “5E學習環(huán)”中的評價環(huán)節(jié)不僅是對學生的學習過程進行評價,也是對教師的教學效果的檢測;不僅是對最終結(jié)論的判斷,也是每一環(huán)節(jié)實施過程的評價。在這一環(huán)節(jié),我們應該鼓勵學生和教師積極反思活動中的不足,并加以修改。例如教師總結(jié)實驗后,學生可以通過對照,積極反思自己的思路是否正確;教師可以設(shè)置問題或作業(yè)反饋檢驗學生的掌握情況,從而反思教學效果??傊?jīng)過前幾個環(huán)節(jié)的學習,最后學生和教師都應該反思并完善整個學習過程,以便綜合素質(zhì)的提高。

      三、“5E學習環(huán)”在應用時需要注意的問題

      (一)注意以學生為主體

      “5E學習環(huán)”是一種強調(diào)學生自主、自覺構(gòu)建知識體系的教學模式,在各個環(huán)節(jié)中都要體現(xiàn)以學生為中心。在參與環(huán)節(jié)中,只有以學生為中心設(shè)計情景,學生才能夠覺得課堂與自己有關(guān)系,才會主動參與;在探究環(huán)節(jié),更是要突出學生主動探究、實際操作,使學生得出自己的體會,從而培養(yǎng)學生必需的探究能力;在解釋環(huán)節(jié)也要注意讓學生自己去歸納總結(jié),幫助學生理解教學內(nèi)容,化為自己的知識,為以后知識的應用提供基礎(chǔ);在精致環(huán)節(jié),如果學生能主動與生活實際相聯(lián)系,就可以養(yǎng)成運用化學知識來解決生活問題的良好習慣,在激發(fā)學習化學興趣方面有重要作用;最后,在評價環(huán)節(jié),學生若能自覺反思,不僅對知識的學習有益處,并且在態(tài)度情感方面也有所幫助。所以,以學生為主體是“5E學習環(huán)”教學模式的核心。

      (二)注意與生活實際相聯(lián)系

      化學是一門與生活息息相關(guān)的學科,在實施“5E學習環(huán)”時要注意與生活實際相聯(lián)系,例如,提出與所學知識相關(guān)的生活現(xiàn)象讓學生去解釋;介紹與所學知識相關(guān)的重大事件等,讓學生感受到化學的有趣之處、有用之處,引發(fā)學生的興趣。把化學理論與實踐聯(lián)系在一起,學生可以利用所學知識解決生活中的難題,從而使學生養(yǎng)成學以致用的良好習慣,培養(yǎng)學生創(chuàng)造性解決問題的能力,所以在各個環(huán)節(jié)都要謹記與生活實際聯(lián)系,達到構(gòu)建知識體系服務(wù)于生活的目的。

      (三)注意過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合

      運用“5E學習環(huán)”時不能片面地只重視學生最后得出的結(jié)論,也不能不理會結(jié)果只評價探究過程,要結(jié)合探究過程中學生的發(fā)展情況綜合評價,實現(xiàn)過程評價和結(jié)果評價的結(jié)合,只有這樣,評價才有效、全面,有說服力。要根據(jù)學生在各個環(huán)節(jié)的表現(xiàn),例如,學生是否主動積極參與、學生在進行探究時運用的方法是否正確、學生是否自覺把知識與生活實際相聯(lián)系等一些問題引導學生綜合反思和互評,建立以發(fā)展為導向的評價體系。只有評價體系合理,才能依據(jù)它幫助學生找到不足之處并改正,才能實現(xiàn)學生的全面發(fā)展。

      參考文獻:

      [1]張金泉.學習循環(huán)在物理實驗教學中應用的研究[J].物理教師,1994,(10):3-4.

      [2]吳霞玲.淺析“5E學習環(huán)”在初中化學教學中的應用[J].化學教育,2012,(5):29.

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