基于5E教學模式的“質(zhì)量守恒定律”的教學設(shè)計

甘川鄰

通過參考大量與“5E”教學模式相關(guān)的文獻，對“5E”教學模式進行簡單的介紹。通過“質(zhì)量守恒定律”這一小節(jié)的知識來實踐和探索在初中化學教學中，如何采用“5E”教學模式進行概念知識的教學。

初中化學概念是化學基礎(chǔ)知識的重要組成部分， 重視化學概念教學是提高化學教學質(zhì)量的關(guān)鍵， 準確理解概念， 讓學生形成正確、清晰、完整的概念， 對于學生掌握化學基礎(chǔ)知識， 提高分析及解決問題的能力， 具有十分重要的意義。通過相關(guān)的文獻綜述，發(fā)現(xiàn)5E教學模式是針對學生對科學概念的理解和知識的建構(gòu)這一方面。因此，通過該教學模式可以將概念教學設(shè)計得生動有趣并且有緊密的邏輯性，讓概念教學不再是死記硬背。讓教學緊貼課程標準，是教師當前的重要任務(wù)。本文以5E教學模式為基礎(chǔ)，來設(shè)計“質(zhì)量守恒定律”的教學過程，展示5E教學模式在課堂上的應(yīng)用過程和優(yōu)點。

1 5E教學模式

1.1 5E教學模式的概述

1.1.1 5E教學模式的提出

學生通常無法發(fā)現(xiàn)或自我構(gòu)建科學概念， 因此， 教師需要為學生提供一定的時間， 讓他們運用先前概念 （prior knowledge） 來探索新的科學概念， 然后再由教師分析相應(yīng)的觀點， 引入科學概念，并最終使學生構(gòu)建科學概念?；谝陨闲枰?，美國生物科學家羅杰.拜比在美國教育家卡普拉斯的三階段學習環(huán)的基礎(chǔ)上進一步探索、發(fā)展，隨后完善提出的一種教學模式。簡稱“5E教學環(huán)”，又稱“5E教學模式”。

1.1.2 5E教學模式的內(nèi)涵

5E教學模式由五個環(huán)節(jié)組成，這五個環(huán)節(jié)又是五個首字母都是E的英語單詞，分別是吸引（engagement）、探究（exploration）、解釋（explanation）、遷移（elaboration）、評價（evaluation）。其關(guān)系如圖一所示。5E教學模式的各環(huán)節(jié)要點及設(shè)計意圖如表一所示。

1.1.3 5E教學模式各環(huán)節(jié)要點，如表一所示

2 質(zhì)量守恒定律的教學設(shè)計

5E教學模式在初中化學“質(zhì)量守恒定律”小節(jié)中的教學設(shè)計示例

本文以人教版九年級上冊教材《化學》中“質(zhì)量守恒定律”小節(jié)為例，展示5E教學模式運用的一般程序和方法。

2.1 教材任務(wù)分析

此部分內(nèi)容是人教版化學九年級上冊第五單元課題一的內(nèi)容，是初中化學的第一個重要理論。它是對之前學過的物質(zhì)構(gòu)成奧秘的量化總結(jié)，也是今后化學方程式學習的理論基礎(chǔ)。這部分內(nèi)容有著承前啟后的重要作用。

2.2 學情分析

在之前的化學學習中，學生已經(jīng)學習了元素符號、化學式、分子以及原子的基本知識，對化學反應(yīng)中物質(zhì)發(fā)生質(zhì)的變化有了一定的認識，但并不了反應(yīng)物和生成之間質(zhì)量的關(guān)系。

2.3 教學目標

2.3.1 知識與技能

知道、理解質(zhì)量守恒定律的含義;能用微粒觀點說明質(zhì)量守恒的本質(zhì)原因。

2.3.2 過程與方法

教師通過趣味實驗吸引學生;進行自主的實驗探究，鍛煉學生的動手、思維能力;學生自己歸納實驗原理，總結(jié)概念的基本特征，初步得出概念定義。教師展示與生活相關(guān)的情景或者與新學習的概念相關(guān)的內(nèi)容，鞏固新概念。

2.3.3 情感態(tài)度與價值觀

通過實驗探究，激發(fā)學生的好奇心;培養(yǎng)學生善于合作，勤于思考，勇于實踐，樂于創(chuàng)新的精神。

2.4 重點、難點

重點：質(zhì)量守恒定律概念的建立和應(yīng)用

難點：如何引導學生通過實驗探究得出結(jié)論，如何使學生理解質(zhì)量守恒的原因，從而達到從定量角度理解化學反應(yīng)。

2.5 教學過程

環(huán)節(jié)一：引入環(huán)節(jié)

教師活動一：用視頻展示兩組實驗情景：鐵絲燃燒實驗和鐵與硫酸銅反應(yīng)的實驗。

學生活動一：引導學生回答上述情景發(fā)生的是什么變化？

設(shè)計意圖：趣味化學實驗可以激發(fā)學生的學習興趣。

教師活動二：新課導入

設(shè)置問題：同學們根據(jù)日常經(jīng)驗和所學的化學知識，猜測在剛才的反應(yīng)中和反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量是否發(fā)生了變化呢？

學生活動二：回答反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量存在的三種可能——增大、減小、相等。

設(shè)計意圖：鼓勵學生質(zhì)疑并大膽地闡明自己的觀點，教師給予肯定和評價，激發(fā)學生的信心和勇氣。

環(huán)節(jié)二：探究環(huán)節(jié)

教師活動一：提問：在剛剛的討論中，出現(xiàn)三種不同的答案，究竟哪一種是正確的呢？讓我們用兩個實驗進行驗證吧！

教師講授相關(guān)的實驗步驟;提供相應(yīng)的實驗器材;強調(diào)實驗的安全注意事項，按班級情況對學生分組。在實驗過程中教師應(yīng)對學生進行適當?shù)闹笇А?/p>

學生活動一：記錄相關(guān)步驟，檢查實驗器材是否齊全，熟記安全事項

教師活動二：

實驗一：鐵釘和硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象和反應(yīng)前后質(zhì)量的測定。

實驗二：氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象和反應(yīng)前后總質(zhì)量的測定。

學生活動二：小組探究實驗策略;進行實驗探究，記錄實驗相關(guān)數(shù)據(jù)同時思考教師提出的問題。

設(shè)計意圖：使學生將個人探究所得與他人的經(jīng)驗互相借鑒和補充，實驗學習過程的合作、動手、思維創(chuàng)新，使學習成果不斷地豐富和提升。

環(huán)節(jié)三：解釋環(huán)節(jié)

教師活動一：讓學生對實驗數(shù)據(jù)進行整理、分析、歸納。

學生活動一：小組學生對兩個實驗結(jié)果統(tǒng)計、計算、對比。學生討論并總結(jié)實驗過程和結(jié)果。

設(shè)計意圖：小組學生對兩個實驗結(jié)果統(tǒng)計、計算、對比。學生討論并總結(jié)實驗過程和結(jié)果。

教師活動二：引導學生嘗試用已學的知識，對探究實驗的結(jié)果進行解釋。

學生活動二：實驗一：反應(yīng)前后的物質(zhì)總質(zhì)量并未發(fā)生改變，但鐵釘表面有紅色物質(zhì)析出，溶液由藍色變?yōu)樗{綠色。

實驗二：反應(yīng)前后的物質(zhì)總質(zhì)量并未改變。

設(shè)計意圖：鍛煉學生的總結(jié)和歸納的能力。

教師活動三：引導學生對實驗結(jié)果進行總結(jié)。設(shè)置問題：不同的反應(yīng)有什么共性？

學生活動三：思考并回答問題。不同的反應(yīng)，反應(yīng)現(xiàn)象不同，但反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量并未發(fā)生變化。

設(shè)計意圖：鍛煉學生的總結(jié)和歸納能力。

教師活動四：教師給出質(zhì)量守恒定律的概念。板書：質(zhì)量守恒定律：參加化學反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。

學生活動四：認真聽講、記錄。

設(shè)計意圖：用專業(yè)術(shù)語對實驗結(jié)果所對應(yīng)的概念進行總結(jié)。

教師活動五：播放視頻：“水電解”過程—不—分子被破壞，氫氧原子重新組合成其它分子”。請同學們觀察原子的種類和數(shù)量有沒有發(fā)生變化。

教師總結(jié)質(zhì)量守恒定律的實質(zhì)：化學反應(yīng)的過程就是參加反應(yīng)的各物質(zhì)的原子，重新組合而生成其他物質(zhì)的過程。在化學反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目均沒有發(fā)生改變，原子的質(zhì)量也沒有發(fā)生改變。

學生活動五：學生觀看動畫、討論、歸納小結(jié)。

設(shè)計意圖：有趣的動畫不僅使反應(yīng)過程直觀明了，還還可以吸引學生的學習興趣。

環(huán)節(jié)五：遷移環(huán)節(jié)

教師活動一：化繁為簡，抓關(guān)鍵詞。請同學們仔細分析質(zhì)量守恒定律的定義，并找出其關(guān)鍵詞。

學生活動一：認真思考并回答。關(guān)鍵詞有：化學反應(yīng)、參加與生成、質(zhì)量總和。

設(shè)計意圖：鍛煉學生的觀察、思維、總結(jié)能力。

教師活動二：提問

從宏觀和微觀角度對質(zhì)量守恒定律進行歸納。有哪些一定改變，哪些可能改變，哪些一定不變。

總結(jié)：從宏觀上盾，物質(zhì)總質(zhì)量、元素種類不變;從微觀上看，原子種類、原子數(shù)目、原子質(zhì)量一定不會變化。

兩個一定變：宏觀上，物質(zhì)種類一定變，微觀上，分子種類一定變。

一個可能變：分子的種類可能變。

學生活動二：學生認真思考并回答問題。聆聽，記錄相關(guān)的記錄。

設(shè)計意圖：用簡潔、流暢的語言表述，便于學生記憶和使用。

教師活動三：聯(lián)系實際、學以致用。

（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律解釋下列現(xiàn)象：

①鎂條在空氣中燃燒后，生成物的質(zhì)量比原來鎂條的質(zhì)量大。②紙在空氣中燃燒后化為灰燼，灰燼的質(zhì)量比紙的質(zhì)量小。③高錳酸鉀受熱分解后，

剩余固體的質(zhì)量比原反應(yīng)物的質(zhì)量小。

（2）“點石成金”有科學道理嗎？

（3）課后習題鞏固

學生活動三：小組討論②③現(xiàn)象后，互相交流各自的看法。認真聽講并進行改錯。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學生的合作探究的能力;及時練習，鞏固掌握所學知識，進一步培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力。

環(huán)節(jié)五：評價環(huán)節(jié)

教師活動一：讓學生進行自我反思。

通過這節(jié)課的學習。老師看到了學生們的努力和進步。相信同學們對自己和他人的課堂表現(xiàn)都有了一定的想法。問題 1：滿分10分，你給自己和他人的課堂表現(xiàn)怎么打分？請說出打分原因。問題 2：本節(jié)課，你認為誰的表現(xiàn)有值得你學習借鑒的地方教學？說明原因。

學生活動一：進行自我反思，對自己和同組同學的表現(xiàn)進行打分評價。

設(shè)計意圖：鍛煉學生的自我反思能力和評價能力。

教師活動二：教師對該堂課學生的表現(xiàn)進行總結(jié)、評價。對于表現(xiàn)優(yōu)秀的人給予肯定，對于表現(xiàn)一般的學生進行鼓勵。

設(shè)計意圖：教師對學生的肯定和鼓勵是學生學習的動力，能幫助學生培養(yǎng)自信。

3 結(jié)語

5E教學模式符合初中化學課標的課程基本理念，通過創(chuàng)設(shè)有趣的問題情景，讓學生以愉快的心情學習化學;在教學設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，學生都有平等的學習機會;通過考察學生的前概念引入新教學，符合從學生已有的經(jīng)驗的、從日常生活出發(fā)來學習化學;探究環(huán)節(jié)讓學生有更多的機會體驗科學探究的過程;評價環(huán)節(jié)則為為每一個學生的發(fā)展提供多樣化的學習評價方式。因此，將5E教學模式應(yīng)用于初中化學概念的教學設(shè)計，是值得采納的。所述上述“質(zhì)量守恒定律”難免有不妥之處，旨在以個人不成熟之想法，形成一定的設(shè)計參考，以期與廣大同仁探討。

（作者單位：青海師范大學）